2060 Chiron - en ovanlig centaur

Transkript

1 2060 Chiron - en ovanlig centaur Claes-Ingvar Lagerkvist 1 Astronomiska Observatoriet, Uppsala Universitet, Box 515, S-75120, Uppsala

2 2 Claes-Ingvar Lagerkvist 1 Inledning Under 1970-talet sökte Charles Kowal vid Palomarobservatoriet efter ovanliga objekt i vårt planetsystem. Vid denna tid var det bara småplaneten 944 Hidalgo som rörde sig längre bort från solen än Jupiter. Med Schmidtteleskopet på Palomar avbildade han med varje exponering ca 36 kvadratgrader av himlen och varje fotografisk plåt innehöll hundratals rörliga objekt, dock koncentrerade han sig på de som rörde sig fort respektive sakta. Den 18:e oktober 1977 hittade han en himlakropp som verkade röra sig långsamt, dvs var långt bort från solen. Vid upptäckten var detta objekt nära aphelium och med en period av ca 50 år borde det kanske ha observerats vid perihelpassagen Så visade sig vara fallet och man lyckades även hitta observationer från I sin bok Asteroids - Their Nature and Utilization beskriver Charles Kowal mer detaljerat denna upptäckt och varför han gav objektet namnet Chiron. Chiron, den mest berömda centauren, var i den grekiska mytologin son till Saturnus och sonson till Uranus. Detta passar bra med tanke på att Chirons bana tar den in till Saturnus och ända ut till Uranus. Trots att Kowal fortsatte sin survey under ytterligare åtta år hittade han inget mer objekt så avlägset som Chiron. Inte förrän 1992 hittades Pholus, den andra centauren. Samma år hittade David Jewitt och Jane Luu det första objekt som rörde sig ännu längre bort från solen än centaurerna, den första av de transneptunianska kropparna. Av dessa har till dags dato mer än 200 objekt upptäckts och katalogiserats kända centaurer I tabell 1 visas data för de 17 centaurer som var kända i början av år Första kolumnen ger nummer och namn, eller provisorisk beteckning (för en förklaring se artikel i föregående nummer av AT), Sedan följer perihelavstånd, aphelavstånd, omloppstid runt solen och diameter. Diametern i tabellen har beräknats ur den observerade absoluta magnituden, dvs den magnitud centauren skulle ha med det fiktiva avståndet 1 AE till solen respektive jorden. Vidare har albedot (en parameter som anger hur mycket ljus som reflekteras från ytan) antagits vara ganska lågt. Diametrarna för de kända centaurerna skiljer sig ganska kraftigt, från några tiotals kilometer till åtskilliga hundra. Den minsta centauren är i bästa fall av 22:a magnituden, så ganska stora teleskop behövs för att upptäcka dem, liksom för att kunna göra observationer som avslöjar något om deras fysikaliska natur. Det är därför svårt att uppskatta det totala antalet centaurer men de torde uppgå till tusentals, varav så gott som alla har kaotiska banor. Att banorna är kaotiska hänger samman med att de alla korsar banorna för en eller flera av de yttre planeterna och ger därmed rika tillfällen till närpassager med dessa. Fig. 1 visar ekliptikan sedd uppifrån med banorna för de yttre planeterna och Pluto inlagda samt de riktiga banorna för respektive centaur. I Fig. 2 kan

3 Centaurer 3 Table 1. Kända centaurer Beteckning Perihelavstånd Aphelavstånd Omloppstid Diameter 2060 Chiron 8.44 AE AE 50 år 200 km 5145 Pholus Nessus Asbolus Chariklo DW TA SN BU QM SG T F HD JV OX UG XX vi se läget för de kända centaurerna den 5 mars Den uppmärksamme läsaren ser att dessa båda figurer endast innehåller 16 centaurer medan Tabell 1 ger data för 17. Den senast upptäckta centauren har dock ännu inte fått sina banelement särskilt noggrannt beräknade och har därför inte tagits med i figurerna. Som synes i Fig. 1 ligger perihelium för alla strax utanför Jupiterbanan medan aphelium kan uppgå till nästan fyrtio astronomiska enheter Chiron Frånsett banan är Chiron ingen typisk centaur, de flesta andra har ganska röda spektra medan Chirons mer liknar asteroider av typ C. Under 1988 ökades Chirons ljusstyrka med en faktor två och under året därpå kunde en svag koma observeras kring Chiron. Helt plötsligt hade Chiron förvandlats till en komet, dessutom den största kända bland dessa. Centauren 2060 Chiron fick nu även plats i Internationella Astronomiska Unionens lista över periodiska kometer, med nummer 95, men fick behålla sitt gamla namn. Även här är Chiron ganska unik då den finns med i både småplanetskatalogen och

4 4 Claes-Ingvar Lagerkvist kometkatalogen och dessutom inte fick namn efter sin upptäckare vilket är brukligt när det gäller kometer. Rotationsperioden för Chiron har bestämts till 5,92 timmar och ljuskurvan har en ganska liten amplitud. Chiron har just nu en sådan bana att den kommer nära Saturnus bana i perihelium och Uranusbanan i aphelium. Fig. 3 visar hur Chirons perihel- och aphelavstånd varierar under år framåt. Vid den numeriska integrationen har ett tidssteg om 0,5 dygn använts och den gravitationella inverkan av alla yttre planeter och Pluto har tagits i beaktande. De inre planeterna har vid beräkningarna kastats in i solen. Som synes har Chiron en ganska kaotisk tid framför sig med otaliga närpassager med både Saturnus, Uranus och Neptunus. Detta gör att det är omöjligt att exakt förutsäga vad som händer med Chiron. Någon av dessa närpassager kan mycket väl leda till att Chiron splittras genom tidvattenkrafter och kanske slutar denna stora komet som en svärm av små kometer med helt olika banor.

5 Centaurer 5 Fig. 1. Banorna för de kända centaurerna (blått) och de yttre planeterna och Pluto (rött). Eftersom banorna har integrerats 1000 år framåt kommer en del att hinna ändras under denna tid vilket också syns i figuren. Skalan är naturligtvis i astronomiska enheter och solen är i centrum.

6 6 Claes-Ingvar Lagerkvist Fig. 2. Läget den 5 mars 2000 för 16 centaurer. De yttre planeternas och Plutos banor har återgetts i rött. Skalan är i astronomiska enheter med solen i mitten.

7 Centaurer 7 Fig. 3. Figuren visar hur Chirons perihel- och aphelavstånd varierar under år framåt. Som en jämförelse visas perihelavstånden för de yttre planeterna. Variationen av Saturnus perihelavstånd med en period av ca år orsakas av de gravitationella störningarna från Jupiter.