28978 Ixion

Den här artikeln handlar om den mindre planeten. För annan användning, se Ixion (disambiguation) .

28978 Ixion ( )

Hubble Space Telescope- bild av Ixion tagen i 2006
Discovery
Upptäckt av	Deep Ecliptic Survey
Upptäcktssida	Cerro Tololo Obs.
Upptäcktsdatum	22 maj 2001
Beteckningar
MPC-beteckning	(28978) Ixion
Uttal	/ ɪ k ˈ s aɪ . ə n /
Döpt efter	Ιξίων Ixīōn
Alternativa beteckningar	2001 KX 76
Mindre planetkategori	TNO · plutino · avlägsen
Adjektiv	Ixionian / ɪ k s i ˈ oʊ n i ə n /
Orbitalegenskaper
Epok 17 december 2020 ( JD 2459200.5)
Osäkerhetsparameter 3
Observationsbåge	35,93 år (13 122 dagar)
Tidigaste precovery -datum	17 juli 1982
Aphelion	49.584 AU
Perihelium	30.019 AU
Halvstor axel	39.802 AU
Excentricitet	0,24579
Omloppsperiod (siderisk)	251,11 år (91 717 d )
Genomsnittlig anomali	289,587 °
Enorm rörelse	0° 0 m 14,13 s /dag
Lutning	19.600°
Longitud för stigande nod	71,011°
Tid för perihelion	≈ 23 september 2070 ±3 dagar
Argument för perihelion	298,314°
Fysiska egenskaper
Mått	756,9 km × 684,9 km (projicerad, ockultation)
Medeldiameter	709,6 ± 0,2 km
Synodisk rotationsperiod	12,4 ± 0,3 h 15,9 ± 0,5 h
Geometrisk albedo	0,108 ± 0,002 geometrisk 0,037 ± 0,007 Bond
Temperatur	64 +0,7 −1,1 K
Spektral typ	IR (måttligt röd) B–V= 1,009 ± 0,051 V–R= 0,61 ± 0,03 V–I= 1,146 ± 0,086
Skenbar storlek	19.8
Absolut magnitud (H)	3,774 ± 0,021 3,6 (antaget)

28978 Ixion ( / ) ɪ k ˈs aɪ . ə n / , provisorisk beteckning 2001 KX ₇₆ är ett stort trans-neptuniskt objekt och en möjlig dvärgplanet . Det är beläget i Kuiperbältet , en region av isiga föremål som kretsar bortom Neptunus i det yttre solsystemet . Ixion klassificeras som en plutino , en dynamisk klass av objekt i en 2:3 orbital resonans med Neptunus . Det upptäcktes i maj 2001 av astronomer från Deep Ecliptic Survey vid Cerro Tololo Inter-American Observatory, och tillkännagavs i juli 2001. Objektet är uppkallat efter den grekiska mytologiska figuren Ixion , som var en kung av Lapiths .

I synligt ljus verkar Ixion mörk och måttligt röd på grund av att organiska föreningar täcker dess yta. Vattenis har misstänkts finnas på Ixions yta, men kan finnas i spårmängder gömda under ett tjockt lager av organiska föreningar . Ixion har en uppmätt diameter på 710 km (440 mi), vilket gör den till den fjärde största kända plutino. Flera astronomer har ansett Ixion för att vara en möjlig dvärgplanet , medan andra anser att det är ett övergångsobjekt mellan oregelbundet formade små solsystemkroppar och sfäriska dvärgplaneter. Ixion är för närvarande inte känt för att ha en naturlig satellit , så dess massa och densitet förblir okända.

Historia

Upptäckt

Ixion upptäcktes med Víctor M. Blanco-teleskopet vid Cerro Tololo-observatoriet

Ixion upptäcktes den 22 maj 2001 av ett team av amerikanska astronomer vid Cerro Tololo Inter-American Observatory i Chile . Upptäckten utgjorde en del av Deep Ecliptic Survey , en undersökning gjord av den amerikanske astronomen Robert Millis för att söka efter Kuiperbältsobjekt som ligger nära ekliptikplanet med hjälp av teleskop vid National Optical Astronomy Observatory . Natten till den 22 maj 2001 identifierade de amerikanska astronomerna James Elliot och Lawrence Wasserman Ixion i digitala bilder av den södra himlen tagna med det 4 meter långa Víctor M. Blanco-teleskopet vid Cerro Tololo. Ixion noterades först av Elliot när han kompilerade två bilder tagna med cirka två timmars mellanrum, vilket avslöjade Ixions slow motion i förhållande till bakgrundsstjärnorna. Vid tiden för upptäckten var Ixion belägen i konstellationen Scorpius .

Upptäckarna av Ixion noterade att det verkade relativt ljust för ett avlägset objekt, vilket antyder att det kan vara ganska stort för en TNO. Upptäckten stödde förslag om att det fanns oupptäckta stora trans-neptuniska föremål som var jämförbara i storlek med Pluto. Sedan Ixions upptäckt har många stora trans-Neptuniska objekt, särskilt dvärgplaneterna Haumea , Eris och Makemake , upptäckts; i synnerhet är Eris nästan lika stor som Pluto.

Upptäckten av Ixion tillkännagavs formellt av Minor Planet Center i en Minor Planet Electronic Circular den 1 juli 2001. Den fick den provisoriska beteckningen 2001 KX ₇₆ , vilket indikerar att den upptäcktes under andra halvan av maj 2001. Ixion var den 1 923 Föremålet upptäcktes under senare hälften av maj, vilket framgår av den sista bokstaven och siffrorna i dess provisoriska beteckning.

Vid tiden för upptäckten ansågs Ixion vara bland de största trans-Neptuniska objekten i solsystemet, vilket antyds av dess höga inneboende ljusstyrka . Dessa egenskaper hos Ixion föranledde uppföljande observationer för att fastställa dess omloppsbana, vilket i sin tur skulle förbättra säkerheten för senare storleksuppskattningar av Ixion. I augusti 2001 använde ett team av astronomer European Southern Observatorys virtuella Astrovirtel- observatorium för att automatiskt skanna igenom arkivfotografier som erhållits från olika observatorier. Teamet tog nio förtidsbilder av Ixion, varav den tidigaste togs av Siding Spring Observatory den 17 juli 1982. Dessa förtidsbilder tillsammans med efterföljande uppföljningsobservationer med La Silla-observatoriets 2,2-meters MPG/ESO-teleskop 2001 förlängdes Ixions observationsbåge är över 18 år, tillräckligt för att dess omloppsbana ska kunna bestämmas exakt och kvalificeras för numrering av Minor Planet Center. Ixion fick det permanenta mindre planetnummer 28978 den 2 september 2001.

namn

Ixion avbildad av MPG/ESO -teleskopets Wide Field Imager vid La Silla-observatoriet 2001

Denna mindre planet är uppkallad efter den grekiska mytologiska figuren Ixion , i enlighet med Internationella astronomiska unionens (IAU:s) namnkonvention som kräver att plutinos (objekt i en 3:2 omloppsresonans med Neptunus ) är uppkallade efter mytologiska figurer associerade med underjorden . I grekisk mytologi var Ixion kungen av de legendariska Lapitherna i Thessalien och hade gift sig med Dia , en dotter till Deioneus (eller Eioneus), som Ixion lovade att ge värdefulla brudgåvor. Ixion bjöd in Deioneus till en bankett men knuffade honom istället i en fallgrop av brinnande kol och ved och dödade Deioneus. Även om de mindre gudarna föraktade hans handlingar, Zeus synd om Ixion och bjöd in honom till en bankett med andra gudar. Istället för att vara tacksam blev Ixion lustfylld mot Zeus fru Hera . Zeus fick reda på sina avsikter och skapade molnet Nephele i form av Hera, och lurade Ixion att koppla ihop sig med det och var far till Kentaurernas ras . För sina brott blev Ixion utvisad från Olympen, sprängd med en åskbult och bunden till ett brinnande solhjul i underjorden för all evighet.

Namnet på Ixion föreslogs av EK Elliot, som också var inblandad i namngivningen av Kuiperbältesobjekt 38083 Rhadamanthus . Namncitatet publicerades av Minor Planet Center den 28 mars 2002.

Planetsymboler används inte längre mycket inom astronomi, så Ixion fick aldrig en symbol i den astronomiska litteraturen. Det finns ingen standardsymbol för Ixion som används av astrologer heller. Sandy Turnbull föreslog en symbol för Ixion ( ), som inkluderar initialerna I och X samt skildrar solhjulet som Ixion var bunden till i Tartarus. Denis Moskowitz, en mjukvaruingenjör i Massachusetts som designade symbolerna för de flesta av dvärgplaneterna, ersätter den grekiska bokstaven iota (Ι) och xi (Ξ) för I och X, vilket skapar en variant ( ) .

Bana och rotation

Polarvy av Ixions bana (grön) tillsammans med flera andra stora plutinos

Sidovy av Ixions bana (grön) jämfört med Pluto (röd) och Neptunus (grå). Datumen för perihelion ( q) och aphelion (Q) visas för både Pluto och Ixion.

Ixion klassificeras som en plutino , eller ett objekt som har en 2:3 medelrörelse- orbital resonans med Neptunus. Det vill säga, den genomför två omlopp runt solen för var tredje omlopp som Neptunus tar. Vid tidpunkten för Ixions upptäckt troddes det till en början vara i en 3:4 orbital resonans med Neptunus, vilket skulle ha gjort Ixion närmare solen. Ixion kretsar runt solen på ett genomsnittligt avstånd av 39,8 AU (5,95 miljarder km; 3,70 miljarder mi), vilket tar 251 år att fullborda en hel bana. Detta är karakteristiskt för alla plutinos, som har omloppsperioder runt 250 år och halvstora axlar runt 39 AU.

Liksom Pluto är Ixions bana långsträckt och lutar mot ekliptikan . Ixion har en orbital excentricitet på 0,24 och en orbital lutning på 19,6 grader , något större än Plutos lutning på 17 grader. Under sin omloppsbana varierar Ixions avstånd från solen från 30,1 AU vid perihelion (närmast avstånd) till 39,8 AU vid aphelion (längst avstånd). Även om Ixions omloppsbana liknar den för Pluto, är deras banor olika orienterade: Ixions perihelion är under ekliptikan medan Plutos är ovanför den (se höger bild). Från och med 2019 är Ixion cirka 39 AU från solen och rör sig för närvarande närmare och närmar sig aphelion 2070. Simuleringar från Deep Ecliptic Survey visar att Ixion kan få ett perihelionavstånd (q min ₎ så litet som 27,5 AU under de kommande 10 miljoner år.

Rotationsperioden för Ixion är osäker; olika fotometriska mätningar tyder på att den visar mycket liten variation i ljusstyrka, med en liten ljuskurva amplitud mindre än 0,15 magnituder . De första försöken att bestämma Ixions rotationsperiod utfördes av astronomen Ortiz och kollegor 2001 men gav osäkra resultat. Även om deras kortsiktiga fotometriska data var otillräckliga för att Ixions rotationsperiod skulle bestämmas baserat på dess ljusstyrkavariationer, kunde de begränsa Ixions ljuskurvans amplitud under 0,15 magnituder. Astronomerna Sheppard och Jewitt erhöll liknande ofullständiga resultat 2003 och gav en amplitudbegränsning på mindre än 0,05 magnituder, betydligt mindre än Ortiz amplitudbegränsning. Under 2010 observerade astronomerna Rousselot och Petit Ixion med European Southern Observatorys New Technology Telescope och bestämde Ixions rotationsperiod till 15,9 ± 0,5 timmar, med en ljuskurvans amplitud runt 0,06 magnituder. Galiazzo och kollegor fick en kortare rotationsperiod på 12,4 ± 0,3 timmar 2016, även om de beräknade att det finns en 1,2 % sannolikhet att deras resultat kan vara felaktigt.

Fysiska egenskaper

Storlek och ljusstyrka

Storleksuppskattningar för Ixion

År	Diameter (km)	Refs
2002	1055 ± 165
2003	<804
2005	<822
2005	475 ± 75
2005	480 +152 -136
2007	~446,3 (Spitzer 1-band)
2007	573,1 +141,9 −139,7 (Spitzer 2-band)
2007	650 +260 −220 (antagen)
2007	590 ± 190
2013	~549
2013	617 +19 −20
2021	709,6 ± 0,2

Jämförelse av de relativa färgerna och storlekarna på de fyra största plutinerna och deras månar

Olika diametrar för Ixion beroende på dess albedo

Ixion har en uppmätt diameter på 710 km (440 mi), med en optisk absolut magnitud på 3,77 och en geometrisk albedo (reflektivitet) på 0,11. Jämfört med Pluto och dess måne Charon är Ixion mindre än en tredjedel av Plutos diameter och tre femtedelar av Charons diameter. Ixion är den fjärde största kända plutino som har en väl begränsad diameter, före 2003 AZ 84 , Orcus och Pluto. Det var det i sig självt ljusaste objektet som upptäcktes av Deep Ecliptic Survey och är bland de tjugo ljusaste trans-neptuniska objekten kända enligt astronomen Michael Brown och Minor Planet Center.

Ixion var det största och ljusaste Kuiperbältsobjektet som hittades när det upptäcktes. Under antagandet om en låg albedo antogs den ha en diameter på cirka 1 200 km (750 mi), vilket skulle ha gjort den större än dvärgplaneten Ceres och jämförbar i storlek med Charon. Efterföljande observationer av Ixion med La Silla-observatoriets MPG/ESO-teleskop tillsammans med det europeiska sydobservatoriets Astrovirtel i augusti 2001 kom fram till en liknande storlek runt 1 200–1 400 km (750–870 mi), dock under det tidigare antagandet om en låg albedo.

2002 mätte astronomer vid Max Planck Institute for Radio Astronomy Ixions termiska emission vid millimetervåglängder med IRAM 30m-teleskopet och fick en albedo på 0,09, motsvarande en diameter på 1 055 km (656 mi), i överensstämmelse med tidigare antaganden om storleken Ix. och albedo. De omvärderade senare sina resultat 2003 och insåg att deras upptäckt av Ixions termiska emission var falsk; uppföljningsobservationer med IRAM-teleskopet detekterade ingen termisk emission inom millimeterområdet vid frekvenser på 250 GHz , vilket innebär ett högt albedo och följaktligen en mindre storlek för Ixion. Den nedre gränsen för Ixions albedo var begränsad till 0,15, vilket tyder på att Ixions diameter inte översteg 804 km (500 mi).

Med rymdbaserade teleskop som Spitzer Space Telescope kunde astronomer mäta Ixions termiska utsläpp mer exakt, vilket möjliggör mer exakta uppskattningar av dess albedo och storlek. Preliminära termiska mätningar med Spitzer 2005 gav en mycket högre albedobegränsning på 0,25–0,50, motsvarande ett diameterområde på 400–550 km (250–340 mi). Ytterligare Spitzer termiska mätningar vid flera våglängdsområden (band) under 2007 gav uppskattningar av medeldiameter runt 446 km (277 mi) och 573 km (356 mi) för en enkelbands- respektive tvåbandslösning för data. Från dessa resultat var den antagna medeldiametern 650
+260 -220 km ( 404
+162 -137 mi ), strax bortom Spitzers diameterbegränsning från 2005, även om den hade en stor felmarginal. Ixions diameter reviderades senare till 617 km (383 mi), baserat på flerbands termiska observationer av Herschel Space Observatory tillsammans med Spitzer 2013.

ockulterade Ixion en röd jättestjärna med 10:e magnituden och blockerade dess ljus under cirka 45 sekunder. Stjärnockultationen observerades av astronomer från sju olika platser i västra USA . Av de tio deltagande observatörerna rapporterade åtta av dem positiva upptäckter av ockultationen. Observatörer från Lowell Observatory tillhandahöll mycket exakta mätningar av ockultationsackordets timing , vilket möjliggör snäva begränsningar för Ixions diameter och möjliga atmosfär . En elliptisk passform för Ixions ockultationsprofil ger projicerade dimensioner på cirka 757 km × 685 km (470 mi × 426 mi), vilket motsvarar en projicerad sfärisk diameter på 709,6 ± 0,2 km (440,92 ± 0,12 mi). De exakta Lowell Observatory-ackorden placerar en övre gräns för yttryck på <2 mikrobar för alla möjliga atmosfärer av Ixion.

Möjlig dvärgplanet

Astronomen Gonzalo Tancredi anser Ixion som en trolig kandidat eftersom den har en diameter som är större än 450 km (280 mi), den beräknade minimistorleken för att ett objekt ska uppnå hydrostatisk jämvikt , under antagandet av en övervägande isig sammansättning. Ixion visar också en ljuskurva amplitud mindre än 0,15 magnituder , vilket tyder på en trolig sfäroidal form, därav varför Tancredi ansåg Ixion som en trolig dvärgplanet. Den amerikanske astronomen Michael Brown anser att Ixion med stor sannolikhet är en dvärgplanet och placerar den i den nedre änden av det "mycket sannolika" området. Men 2019 föreslog astronomen William Grundy och hans kollegor att trans-neptuniska objekt som liknar Ixion i storlek, cirka 400–1 000 km (250–620 mi) i diameter, inte har kollapsat till fasta kroppar och därmed är en övergång mellan mindre, porösa (och därmed lågdensitet) kroppar och större, tätare, ljusare och geologiskt differentierade planetkroppar som dvärgplaneter. Ixion ligger inom detta storleksintervall, vilket tyder på att det som mest bara är delvis differentierat , med en porös inre struktur. Medan Ixions inre kan ha kollapsat gravitationsmässigt, förblev dess yta okomprimerad, vilket antyder att Ixion kanske inte är i hydrostatisk jämvikt och därmed inte en dvärgplanet. Men detta begrepp för Ixion kan för närvarande inte testas: objektet är för närvarande inte känt för att ha några naturliga satelliter , och därför kan Ixions massa och densitet för närvarande inte mätas. Endast två försök med rymdteleskopet Hubble har gjorts för att hitta en satellit inom ett vinkelavstånd av 0,5 bågsekunder från Ixion, och det har föreslagits att det finns en chans så hög som 0,5 % att en satellit kan ha missats i dessa sökningar. .

Spektra och yta

Jämförelse av storlekar, albedo och färger på olika stora trans-neptuniska objekt. De grå bågarna representerar osäkerheter i objektets storlek.

Ytan på Ixion är mycket mörk och outvecklad, liknar de på mindre, primitiva Kuiperbälteobjekt som Arrokoth . I det synliga spektrumet verkar Ixion måttligt röd till färgen, liknande det stora Kuiperbälteobjektet Quaoar . Ixions reflektansspektrum visar en röd spektral lutning som sträcker sig från våglängder på 0,4 till 0,95 μm , där den reflekterar mer ljus vid dessa våglängder. Längst 0,85 μm blir Ixions spektrum platt och funktionslöst, särskilt vid nära-infraröda våglängder. I det nära-infraröda, verkar Ixions reflektansspektrum neutrala i färgen och saknar uppenbara absorptionssignaturer för vattenis vid våglängder på 1,5 och 2 μm. Även om vattenis verkar saknas i Ixions nära-infraröda spektrum, har Barkume och kollegor rapporterat en upptäckt av svaga absorptionssignaturer för vattenis i Ixions nära-infraröda spektrum 2007. Ixions särdragslösa nära-infraröda spektrum indikerar att dess yta är täckt med ett tjockt lager av mörka organiska föreningar som bestrålas av solstrålning och kosmisk strålning .

Den röda färgen på Ixions yta härrör från bestrålningen av vatten- och organiskt innehållande klatrater med solstrålning och kosmiska strålar, vilket producerar mörka, rödaktiga heteropolymerer som kallas toliner som täcker dess yta. Produktionen av toliner på Ixions yta är ansvarig för Ixions röda, särdragslösa spektrum samt dess låga yta albedo. Ixions neutrala nära-infraröda färg och uppenbara brist på vattenis indikerar att den har ett tjockt lager av tolin som täcker dess yta, vilket tyder på att Ixion har genomgått långvarig bestrålning och inte har upplevt att den återuppstår på grund av stötar som annars kan exponera vattenis under . Medan Ixion är allmänt känt för att ha en röd färg, fann synliga och nära-infraröda observationer av Very Large Telescope (VLT) 2006 och 2007 paradoxalt nog en blåare färg. Denna diskrepans ansågs vara en indikation på heterogeniteter över dess yta, vilket också kan förklara de motstridiga upptäckterna av vattenis i olika studier.

År 2003 löste VLT-observationer preliminärt en svag absorptionsegenskap vid 0,8 μm i Ixions spektrum, vilket möjligen kan tillskrivas ytmaterial som förändrats i vatten av vatten. Det bekräftades dock inte i en uppföljande studie av Boehnhardt och kollegor 2004, och drog slutsatsen att skillnaden mellan 2003 och 2004 års spektroskopiska resultat kan vara resultatet av Ixions heterogena yta. I samma studie tyder deras resultat från fotometriska och polarimetriska observationer på att Ixions yta består av en blandning av mestadels mörkt material och en mindre andel ljusare, isigt material. Boehnhardt och kollegor föreslog ett blandningsförhållande på 6:1 för mörkt och ljust material som den bästa modellen för en geometrisk albedo på 0,08. Baserat på kombinerade synliga och infraröda spektroskopiska resultat, föreslog de att Ixions yta består av en blandning till stor del av amorft kol och toliner, med följande modell av Ixions ytsammansättning som bäst passar: 65 % amorft kol, 20 % komet istoliner (is tolin). II) , 13 % kväve- och metanrika titoliner och 2 % vattenis.

2005 observerade astronomerna Lorin och Rousselot Ixion med VLT i ett försök att söka efter bevis på kometaktivitet. De upptäckte inte en koma runt Ixion, och satte en övre gräns på 5,2 kilogram per sekund för Ixions dammproduktionshastighet.

Utforskning

Rymdfarkosten New Horizons , som framgångsrikt flög av Pluto 2015, observerade Ixion på långt håll med sin långdistanskamera den 13 och 14 juli 2016. Rymdfarkosten upptäckte Ixion med magnituden 20,2 från en räckvidd på 15 AU (2,2 miljarder km; 1,4 miljarder mi) ), och kunde observera det från en hög fasvinkel på 64 grader, vilket möjliggör bestämning av ljusspridningsegenskaperna och fotometriska faskurvans beteende på dess yta.

I en studie publicerad av Ashley Gleaves och kollegor 2012 ansågs Ixion vara ett potentiellt mål för ett orbiter -uppdragskoncept, som skulle lanseras på en Atlas V 551 eller Delta IV HLV- raket. För ett orbiteruppdrag till Ixion har rymdfarkosten ett startdatum i november 2039 och använder en gravitationshjälp från Jupiter, vilket tar 20 till 25 år att komma fram. Gleaves drog slutsatsen att Ixion och Huya var de mest genomförbara målen för orbitern, eftersom banorna krävde de minsta manövrarna för orbital insättning runt antingen. För ett flygförbi -uppdrag till Ixion beräknade planetforskaren Amanda Zangari att en rymdfarkost kunde ta drygt 10 år att anlända till Ixion med hjälp av en Jupiters gravitationshjälp, baserat på ett lanseringsdatum 2027 eller 2032. Ixion skulle vara cirka 31 till 35 AU från solen när rymdfarkosten anländer. Alternativt skulle ett förbiflygningsuppdrag med ett senare lanseringsdatum 2040 också ta drygt 10 år, med hjälp av Jupiters gravitationshjälp. När rymdfarkosten anländer 2050 skulle Ixion vara cirka 31 till 32 AU från solen. Andra banor som använder gravitationshjälp från Jupiter eller Saturnus har också övervägts. En bana med gravitationshjälp från Jupiter och Saturnus kan ta under 22 år, baserat på ett lanseringsdatum 2035 eller 2040, medan en bana med en gravitationshjälp från Saturnus kan ta minst 19 år, baserat på ett lanseringsdatum 2038 eller 2040. Med dessa alternativa banor för rymdfarkosten skulle Ixion vara cirka 30 AU från solen när rymdfarkosten anländer.

externa länkar

• Dagens astronomibild–30 augusti 2001
• Beyond Jupiter: The World of Distant Minor Planets – (28978) Ixion
• 28978 Ixion vid JPL Small-Body Database