Eris, een dwergplaneet met mogelijk leven

Credit: NASA

Eris, een dwergplaneet, werd voor het eerst gespot in 2003 door Mike Brown (hoogleraar planetaire astronomie) Pas in 2005 werd Eris geïdentificeerd als een bewegend object in ons zonnestelsel. Recente waarnemingen geven aan dat Eris eigenlijk iets kleiner is dan Pluto.

Aan de hand van een sterbedekking in november 2010 is de doorsnede bepaald op ongeveer 2326 km. Dit betekent dat Eris een uitzonderlijk hoog reflectievermogen heeft van ongeveer 96%. Het oppervlak van Eris zou met name uit methaanijs bestaan, dat tijdens ieder perihelium verdampt en daarna weer neerslaat tot een nieuwe, goed reflecterende laag.
Het maantje Dysnomia zou een diameter van 250 km hebben en 60 keer minder helder zijn.

Is er leven op dwergplaneet Eris?

Ondanks het feit dat we niet echt een goed beeld van Eris hebben, is het opmerkelijk, dat astronomen toch veel over de samenstelling van deze dwergplaneet weten. Het oppervlak bestaat uit methaanijs waardoor Eris een betere kans op leven lijkt te hebben dan op een andere planeet of dwergplaneet (met uitzondering van de aarde). Wellicht bevindt zich onder het bevroren oppervlak vloeibaar water, in stand gehouden door geologische activiteit. Andere kanshebbers zijn de ijsmaan Enceladus (Saturnus) en Jupiter’s maan Europa.

De planeten en grote dwergplaneten in ons zonnestelsel
Transneptunisch object
Mysterious Universe

Kan het Kuipergordel object 2002 UX25 antizwaartekracht aantonen?

2002 UX25 en links ervan zijn kleine maan (foto Hubble/ Michael E. Brown).

Het is een ijskoud object van naar schatting 650 km in doorsnede, dat zich in de buitenste regionen van ons zonnestelsel bevindt, de zogenaamde Kuipergordel, en dat in zo’n 280 jaar samen met een klein maantje (190-260 km in doorsnede) één keer om de zon draait: Kuipergordel object en kandidaat-dwergplaneet 2002 UX25. Dát object zou de dood of de gladiolen kunnen betekenen voor de theorie van de natuurkundige Dragan Hajdukovic (CERN, Zwitserland). Die heeft een model ontwikkeld, dat donkere materie, donkere energie én de inflatietheorie als overbodig beschouwd. In het model van Hajdukovic is de lege ruimte een soort kwantum vacuüm, dat continue bubbelt en borrelt met virtuele deeltjes en antideeltjes. Dat is geen nieuw idee, maar wat wel nieuw is dat is dat die deeltjes tegengestelde gravitationele ladingen hebben, dus zowel aantrekkende als afstotende ladingen – Hajdukovic praat over gravitationele dipolen. En als er een gravitatieveld in de buurt is, bijvoorbeeld van een ster, een planeet of een Kuipergordel object, dan treedt er een versterkend effect op. Dat effect zorgt er voor dat sterrenstelsels een sterker zwaartekrachtsveld hebben dan we op grond van Newton’s zwaartekrachtswet denken en daardoor roepen we dat er verborgen – donkere – materie moet zijn, die deze extra zwaartekracht veroorzaakt. Maar feitelijk is dat dus het kwantum vacuüm. In het model hebben de virtuele deeltjes ook invloed op de ruimtetijd, hetgeen niet alleen een naar buiten gerichte druk veroorzaakt, maar dat ook de inflatie aan het begin van het heelal overbodig maakt. Exit donkere energie en inflatietheorie in Hajdukovic’ model.

Kan het ijskoude Kuipergordel object UX25 het bestaan van antizwaartekracht aantonen? Credit: JHUAPL/SwRI.

OK, dat klinkt allemaal erg leuk, maar ‘the proof is in eating the pudding‘, zeggen ze in Engeland en de VS en je moet wel met een meetbare voorspelling komen. Aha, die heeft Hajdukovic’ model! De twee Italiaanse sterrenkundigen Alberto Vecchiato en Mario Gai van het Astrofysisch Observatorium in Turijn denken namelijk dat UX25 en z’n maantje het bewijs zouden kunnen leveren. Net als de planeten die om de zon draaien zit er in de baan van UX25 een soort wiebel, de zogenaamde precessie. Newton’s theorie voorspelt dat de precessie van UX25 0,0064 boogseconden per omloop is, te klein om met hedendaagse instrumenten waar te nemen. Maar in het model van Hajdukovic is de precessie groter, namelijk 0,23″ per omloop. En laat dat nou wel waar te nemen zijn, onder andere met de Hubble ruimtetelecoop, de Very Large Telescope in Chili of met Hubble’s opvolger, de James Webb Space Telescope. Vandaar dat de twee Italianen onlangs het voorstel hebben gedaan waarnemingen te  doen aan UX25 en Hajdukovic’ model te testen. Ruim een jaar geleden werd overigens zo’n zelfde voorstel gedaan, maar dan met de dwergplaneet Eris, maar daar heb ik sindsdien niets meer van gehoord. Misschien dat de rol van Eris nu is overgenomen door UX25. We wachten maar even af. Bron: Physics World.

Over Sedna, 2012 VP113 en… die andere planeet

De Kuipergordel en Oortwolk in de buitenregionen van het zonnestelsel. Credit: ESA

De bekendmaking gisteren van de ontdekking door Chad Trujillo en Scott Sheppard van het TransNeptunische object (TNO) dat de verst bekende periheliumafstand tot de zon heeft, 2012 VP113 genaamd, heeft heel wat stof doen opwaaien. Niet zozeer vanwege het feit dat 2012 VP113 in zijn sterk elliptische baan minstens 80 Astronomische Eenheden, da’s zo’n twaalf miljard km, van de zon af staat, maar wel vanwege het feit dat in het persbericht dat de NASA over de ontdekking publiceerde te lezen valt dat 2012 VP113 en Sedna – da’s een andere TNO, in 2003 ontdekt door Mike Brown – een vreemde baan hebben, die mogelijk is beïnvloed door de aanwezigheid van “een tot nu toe nog niet waargenomen planeet, die mogelijk tien keer de omvang van de aarde heeft“. En dat is nieuws dat we best wel opmerkelijk mogen noemen. Vandaar dat het goed is om in aanvulling op mijn blog van gisteren over de ontdekking van 2012 VP113 – door de ontdekkers ook wel VP of ‘Biden’ genoemd, naar de Amerikaanse Vice-president – nog even wat verder in te gaan op het nieuws.In de afbeelding bovenaan zie je het zonnestelsel, met daarin de afstand tot de zon logaritmisch weergegeven. 1 AE is de afstand tussen de aarde en de zon, 149 miljoen km gemiddeld. Behalve de planeten en dwergplaneet Pluto zie je ook de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter aangegeven, de Kuipergordel vanaf Pluto, het binnenste gedeelte van de Oortwolk én met een streepje de periheliumafstand (links) en apheliumafstand (rechts) van Sedna en 2012 VP113. Zoals gezegd komt 2012 VP113 nooit dichter bij de zon dan zo’n 80 AE, z’n apheliumafstand is 450 AE. Hieronder zie je een kaart met daarin de banen van drie TNO’s, Sedna, Eris en 2012 VP113, in rood de baan van Pluto en lichtblauw die van Neptunus.

(Credit: Unmannedspaceflight.com user Lucas)

Je ziet gelijk dat Sedna een omloopbaan om de zon heeft, die ‘m nog veel verder weg brengt dan 2012 VP113. In z’n perihelium staat Sedna 76 AE van de zon, op dit moment is z’n afstand 88 AE en z’n apheliumafstand is maar liefst 943 AE – niet voor niets dat ‘ie een gigantische omlooptijd van 11.500 jaar heeft. Sinds z’n ontdekking in 2004 was Sedna best wel een vreemde eend in de TNO-bijt, gezien z’n vrij uitzonderlijke baan om de zon, maar met de ontdekking van 2012 VP113 blijkt hij niet de enige te zijn en dat is voor de sterrenkundigen eigenlijk een opluchting. Voor de zeer excentrische banen van Sedna en 2012 VP113 worden enkele verklaringen genoemd en die zijn behalve de aanwezigheid van een tot nu toe onbekende planeet, een ster die tot een afstand van een paar honderd AE voorbij de zon is gevlogen en het ontstaan van het zonnestelsel in een sterrenhoop. Emily Lakdawala van de Planetary Society heeft een animatie gemaakt, waarin je de positie en baan van Sedna en 2012 VP113 ziet en wat opvalt is dat ze op dit moment vlakbij elkaar staan.

Credit: NASA / JPL Small-Body Database Browser / animation by Emily Lakdawalla

Er is verwarring over de vraag of deze twee TNO’s nou wel of niet deel uitmaken van de Oortwolk, een door onze landgenoot Jan Oort geopperde wolk van vele miljarden komeetachtige objecten rondom ons zonnestelsel, op afstanden van ongeveer 3.000 tot 100.000 AE. Trujillo en Sheppard denken dat Sedna en 2012 VP113 gelegen zijn in het binnenste gedeelte van de Oortwolk, maar dat komt niet overeen met de genoemde kleinste afstand tot de zon van 3000 AE, dat veel verder weg is dan de afstanden van het tweetal. Op grond van de relatieve nabijheid op dit moment van Sedna en 2012 VP113 – uitgedrukt in het zogenaamde baanelement ? dat de hoek aangeeft tussen het periheliumpunt in de baan en het punt waar ze het eclipticavlak kruisen, 311° en 293° voor Sedna resp. 2012 VP113 – komen Trujillo en Sheppard in het vandaag gepubliceerde artikel in Nature met de volgende verklaring: “a massive outer Solar System perturber that restricts ? for the inner Oort cloud objects.”  Dat zou volgens hen een super-Aarde kunnen zijn van zo’n tien aardmassa, die zich rond 250 AE afstand van de zon zou bevinden. Andere sterrenkundigen zijn er niet van overtuigd dat de banen wijzen op een planeetachtige verstoorder. Hier zal het laatste nog niet over gezegd zijn, denk ik zo. Enkele weken geleden maakte de NASA iedereen die het maar wilde weten erop attent dat op basis van infraroodwaarnemingen met de WISE satelliet een planeet X werd uitgesloten, maar dat had betrekking op gasplaneten ter grootte van Saturnus of Jupiter. Super-Aardes werden dus niet uitgesloten. Bron: Planetary Society.

Kan je met de dwergplaneet Eris het bestaan van quantum zwaartekracht aantonen?

Voorstelling van de dwergplaneet Eris en z’n maan Dysnomia. Op de achtergrond de zon. Credit: NASA/SPL.

Interessante vraag voor de wetenschapsquiz 2013: Kan je met de dwergplaneet Eris het bestaan van quantum zwaartekracht aantonen? Als het aan de natuurkundige Dragan Hajdukovic (CERN, Zwitserland) ligt moet de vraag bevestigend worden beantwoord. Het bestaan van Eris heeft er niet alleen voor gezorgd dat de planeet Pluto in 2006 door de IAU tot dwergplaneet werd gedeklasseerd, maar hij zou ook wel eens voor een verklaring van zowel donkere materie als donkere energie kunnen zorgen, tenminste als het aan Hajdukovic ligt. Zijn stelling is dat het vacuüm vol zit met virtuele deeltjesparen – da’s geen oude theorie overigens, maar een oud stokpaardje uit de quantum-mechanika – en dat de deeltjes van die paren tegengestelde gravitationele ladingen hebben – dat laatste is wel nieuw. Hajdukovic praat over gravitationele dipolen. Die ladingen zouden zowel een verklaring kunnen leveren voor donkere materie als voor donkere energie, twee onderwerpen die we hier op de Astroblogs met de regelmaat van de klok bespreken. De quantum zwaartekracht van het vacuüm zou volgens Hajdukovic op dezelfde manier kunnen worden aangetoond als Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie (ART). Die theorie is namelijk getest door naar de precessie te kijken van de planeet Mercurius. In de baan van Mercurius om de zon zit een bepaalde wiebel die met Newton’s zwaartekrachtstheorie niet valt te verklaren. Wel met de ART van Einstein. Hajdukovic denkt nu op zijn beurt zo’n zelfde trucje te kunnen uithalen: de precessie van de maan Dysnomia van de dwergplaneet Eris bedraagt volgens Newton’s klassieke theorie 13 boogseconden per eeuw, volgens de quantum zwaartekracht van Hajdukovic zou die -190 boogseconden per eeuw moeten bedragen. Nogal een verschil zou je zeggen. Probleem is alleen dat de dwergplaneet Eris door z’n enorme afstand moeilijk waar te nemen is, laat staan z’n maan Dysnomia. De vraag is dus of we vanaf de aarde in staat zullen zijn om dit effect te meten. Bron: New Scientist.

Uitslag Pluto – Eris: gelijkspel

Wie is het grootst, Eris of Pluto? Hier zie je ze met hun manen. Credit: NASA

Sinds de ontdekking van Eris door Mike Brown in 2005 is er een discussie gaande welke dwergplaneet de grootste is: Eris of Pluto? Pluto was ooit een planeet, maar zoals bekend degradeerde de Internationale Astronomische Unie (IAU) Pluto op grond van de toen aangenomen definitie van een planeet tot dwergplaneet. Pluto’s diameter is volgens schattingen 2.338 km. Van Eris werd kort na z’n ontdekking gedacht dat ‘ie ongeveer 3000 km groot was plusminus 400 km. Latere schattingen gaven 2400 km aan ± 100 km. Ietsje boven Pluto dus. Op grond van een bedekking (‘occultatie’) door Eris van een achtergrondster hebben Bruno Sicardy (Observatorium van Parijs) en z’n team een nieuwe meting van diens diameter kunnen doen. Uitkomst: 2.326 km. Nou, dat mogen we toch als een gelijkspel met Pluto beschouwen? Eris is wel zwaarder dan Pluto, want z’n massa is door zijn samenstelling – vooral rotsachtig materiaal met een dunne ijskorst – groter dan die van Pluto, die gelijke hoeveelheden ijs en rots bevat. Dus in dat opzicht is de wedstrijd nog steeds 0-1 voor Eris. Bron: Universe Today.

De clip van de eclips van Eris

Op vrijdag 6 november j.l. werd een onbeduidend sterretje van de 16e magnitude in het sterrenbeeld Walvis bedekt door de dwergplaneet Eris. In een smalle strook in Zuid-Amerika was die bedekking (‘occultatie’ officiëel) te zien. De afstand tussen aarde en Eris bedroeg toen 96,6 Astronomische Eenheden, da’s ruim 14 miljard km. Die ster in Walvis – ik ben er nog niet achter gekomen wélke ster dat precies was – zal op enkele lichtjaren afstand staan, da’s tientallen biljoenen km! Het idee heb ik even, hoogst wetenschappelijk, geschetst:

Allemaal niet in verhouding uiteraard, maar het gaat even om ’t idee. Waar het mij nou even om gaat is dat die ‘eclips’, zoals ik ’t maar even noem en met welk verschijnsel het ook vergelijkbaar is, gefilmd is. Hier de beelden:

Op basis van deze waarnemingen heeft men de grootte van Eris een stuk naar beneden bijgesteld en de uitkomst is dat Eris en Pluto, de bekendste dwergplaneet én voormalig planeet, nagenoeg gelijk in diameter zijn. Bron: Universe Today.

Dwergplaneet Eris wellicht toch kleiner dan Pluto

Schets van Eris. Links zie je de zon. Credit: DES website.

Een paar jaar geleden kreeg Pluto, de toenmalige negende planeet van ons zonnestelsel, twee enorme dreunen voor z’n kiezen. Ten eerste werd in 2005 een object ontdekt in de koude buitenregionen van ons zonnestelsel met een geschatte diameter van 2400 km. Dát object, Eris genaamd, was daarmee groter dan Pluto, wiens diameter op 2344± 10 km wordt geschat. Met die ontdekking kwam de discussie op gang of Pluto wel een planeet moet worden genoemd en áls Pluto inderdaad een planeet is óf Eris dan ook geen planeet was. Die discussie leidde ertoe dat op 24 augustus 2006 de Internationale Astronomische Unie een nieuwe definitie van het begrip ‘planeet’ goedkeurde, waarmee Pluto gedegradeerd werd tot dwergplaneet. Dat was de tweede dreun. Maar deze week kwam er goed nieuws voor de Plutofans: metingen van de bedekking afgelopen vrijdag door Eris van een klein sterretje in het sterrenbeeld Walvis (Cetus) laten zien dat de dwergplaneet waarschijnlijk een stukje kleiner is, ongeveer 2340 km. Nou ja, dat scheelt 4 km, dus zeg maar liever dat ze even groot zijn. De groottte werd bepaald doordat de ‘eclips’ van de ster door Eris in een smalle strook door Zuid-Amerika kon worden gezien. Sterrenkundigen in Chili konden uit de duur van de eclips de grootte van Eris afleiden. Qua massa blijft Eris overigens wel de meerdere van Pluto, want z’n dichtheid is groter en daarmee ook z’n totale massa. Meer over de eclips-waarneming vind je in de blog van Mike Brown, de ontdekker van Eris. Bron: Cosmic Log.

Kinderen, geef X een naam

Geef X een naam. redit: IAU

Met goedkeuring van de Internationale Astronomische Unie (IAU) is een wedstrijd gestart waarbij kinderen gevraagd wordt een naam te bedenken voor een KBO, een Kuiper Belt Object. Die KBO’s zijn de ijskoude objecten die zich buiten de baan van Neptunus bevinden en die een overblijfsel vormen van de vorming van het zonnestelsel. Bekendste voorbeeld van zo’n KBO is de voormalige planeet Pluto, maar een minder bekende KBO genaamd Eris is zelfs groter dan Pluto. Afijn, waar het om gaat is dat er een wedstrijd is uitgeschreven waarmee de jeugd een naam kan voorstellen voor zo’n KBO. Er zijn vermoedelijk meer dan 70.000 KBO’s die groter zijn dan 100 km doorsnede, dus genoeg om namen voor te verzinnen. Het officiële orgaan van de IAU die de namen van ‘kleine’ hemellichamen (kometen, planetoïden, KBO’s, etc.) toekent is het Committee for Small Body Nomenclature (CSBN). Er worden drie categorieën deelnemers onderscheiden in de wedstrijd, de leeftijdscategorie tussen 1 en 12 jaar, ouder dan 12 jaar en een categorie schoolklassen. Het inzenden van namen in de Naming X Competition kan tot 30 mei a.s. en de winnaar wordt 14 juni 2010 bekend gemaakt. Wordt die naam dan ook daadwerkelijk toegekend aan een KBO? Mmmm, officiëel gaat zoals gezegd het CSBN daarover, maar het lijkt mij dat een wedstrijd ‘onder auspiciën van de IAU’, zoals dat zo mooi heet, de winnende inzending niet kan negeren. Meer info over de wedstrijd op de website Venetia Burney-Phair, genoemd naar het meisje dat ooit de naam bedacht van Pluto en die vorig jaar is overleden. Bron: Bad Astronomy.

Er is iets met Eris aan de hand

Eris en Dysnomia, NASA, ESA, and M. Brown 

Er is iets vreemds gaande rondom Eris, de grootste van de Plutoïden/dwergplaneten [1]Eris is 2.500 km in diameter en zo’n 27% zwaarder dan Pluto. Eris heeft ook een maantje, Dysnomia. voorbij Neptunus. In z’n 557 jaar durende omloopbaan om de Zon heeft Eris momenteel het verste punt in z’n elliptische baan bereikt, een punt dat bijna 100 astronomische eenheden ver weg ligt, dat is zo”n 15 miljard km. Men heeft gezien dat de afgelopen twee jaar de hoeveelheid bevroren stikstof op het oppervlak van Eris enorm veranderd is, zo blijkt uit spectroscopische waarnemingen. Een team sterrenkundigen onder leiding van Stephen Tegler (Northern Arizona Universiteit in Flagstaff, VS) bekeek Eris in 2005 en 2007. In 2005 kon men een hoge concentratie stikstof vlakbij het bevroren oppervlak van Eris ontdekken. En wat bleek twee jaar later: de grootste concentratie stikstof zat ónder het oppervlak van Eris! Ook zag men een verbreedde lijn van methaan in het spectrum van Eris, hetgeen te maken heeft men een hogere concentratie stikstof. Het lijkt onwaarschijnlijk dat deze verandering iets te maken heeft met het ‘weer’ op Eris. Als Eris sowieso het verschijnsel weer kent zal dit op zo’n ver punt van de Zon in zo’n korte tijd niet kunnen veranderen. Het lijkt waarschijnlijker dat er veranderingen op het oppervlakte optreden als Eris in z’n perigeum staat, het dichtste punt bij de Zon (38 AE, zo’n 5,7 miljard km). Wat heeft dan die stikstof op Eris doen veranderen? Sommigen denken dat Eris wellicht te maken heeft met cryovulkanisme. Daarbij spuwen vulkanen geen heet lava uit, maar water, ijs en in het geval van Eris methaan en stikstof. Dat cryomagma stolt na zo’n eruptie in een dikke laag van methaan en stikstof. Het zou ook kunnen dat er nóg een andere verklaring is: dat er helemaal geen snelle verandering is opgetreden in de hoeveelheid stikstof, maar dat men twee verschillende delen van het oppervlak van Eris heeft bestudeerd! Eris draait in 26 uren een rondje om z’n as en het zou zomaar kunnen dat er verschillen op het oppervlak zijn. Kortom, we kunnen nog alle kanten uit. 🙂 NASA’s New Horizons, die onderweg naar Pluto is, een andere welbekende Plutoïde/dwergplaneet, en die daar in 2015 aankomt gaat overigens onderzoek doen naar het bestaan van cryovulkanen in die regionen van het zonnestelsel. Als ’t op Pluto kan, waarom dan niet op Eris? Bron: Universe Today.

References[+]

References
1 Eris is 2.500 km in diameter en zo’n 27% zwaarder dan Pluto. Eris heeft ook een maantje, Dysnomia.

Hieperdepiep, Eris is drie jaar

Credit: NASA, ESA, and M. Brown.

Eris is een Plutoïde, een dwergplaneet dus, die voor het eerst werd gefotografeerd op 21 oktober 2003, maar werd pas in 2005 geïdentificeerd als een bewegend object in ons zonnestelsel. De ontdekkers zijn Michael Brown (California Institute of Technology), Chad Trujillo (Gemini Observatory) en David Rabinowitz (Universiteit van Yale) en die maakten op 29 juli 2005 officiëel de ontdekking van Eris bekend. Tatatata, vandaag drie jaar geleden dus. Met een geschatte diameter van 2400 km is Eris ongeveer 5% groter dan Pluto. Om Eris draait ook een maan, Dysnomia geheten, naar de dochter van de godin Eris. Op de foto hierboven zijn Eris en Dysnomia gebroederlijk eh.. gezusterlijk te zien. Omlooptijd van Eris om de Zon is overigens 557 jaar, zeg 203.500 dagen. Pffff, je moet daar veel geduld hebben. Bron: Wikipedia.