Обособленный транснептуновый объект

Обособленные транснептуновые объекты (англ. detached objects) — класс объектов Солнечной системы, расположенных за орбитой Нептуна. Эти объекты имеют точки перигелия орбит на значительном расстоянии от Нептуна и не испытывают его гравитационного влияния, и это делает их, по существу, «обособленными» от остальной части солнечной системы^[1][2].

Транснептуновые объекты на расстоянии более 100 а.е. от Солнца: Объекты рассеянного диска (серые) и обособленные объекты (белые)

Таким образом, они существенно отличаются от большинства известных транснептуновых объектов, орбиты которых изменились в той или иной степени до своего текущего состояния благодаря гравитационным возмущениям от сближений с газовыми гигантами, преимущественно Нептуном. Обособленные объекты имеют бо́льшие значения перигелия орбит, в отличие от других групп ТНО, в том числе объектов, состоящих в орбитальном резонансе с Нептуном, таких как Плутон, классических объектов пояса Койпера, не состоящих в резонансе, таких как Макемаке, и объектов рассеянного диска, вроде Эриды.

По формальной классификации Глубоким обзором эклиптики^[3], обособленные объекты представляются объектами расширенного рассеянного диска (англ. extended scattered disc objects, E-SDO)^[4], далёкими обособленными объектами (англ. distant detached objects, DDO)^[5] или продолжением рассеянного диска. Это отражает динамические градации, которые могут существовать между орбитальными параметрами объектов рассеянного диска и обособленными объектами.

По меньшей мере уже девять таких объектов были надёжно определены^[6], из которых наиболее известным является, вероятно, Седна.

Орбиты

Обособленные объекты, как правило, имеют большие орбиты с большим эксцентриситетом с большими полуосями — до нескольких сотен астрономических единиц (а.е., радиус земной орбиты). Такие орбиты не были результатом гравитационного рассеяния газовыми гигантами (в частности, Нептуном). Для объяснения этого феномена был выдвинут ряд объяснений, в том числе взаимодействие с проходящей рядом звездой^[7] и влияние далёкой крупной планеты^[5], например, пятого газового гиганта. Классификация, предложенная группой Глубокого обзора эклиптики, вводит формальные различия между ближними объектами рассеянного диска (которые могли быть рассеяны Нептуном) и его отдалёнными объектами (например, (90377) Седна), используя значение критерия Тиссерана, начиная от 3^[3].

После компьютерного моделирования Энн-Мари Мэдиган из Департамента астрофизических и планетарных наук пришла вместе с коллегами к выводу, что странные орбиты обособленных транснептуновых объектов объясняются не существованием Девятой планеты, а коллективной гравитацией, так как более мелкие объекты, движущиеся со стороны Солнца, врезаются в более крупные объекты типа Седны, в результате чего более крупные объекты отталкиваются к окраинам Солнечной системы и изменяются параметры их орбит^[8][9].

Классификация

Обособленные объекты являются одним из четырёх различных классов ТНО (другие три класса: классические объекты пояса Койпера, резонансные транснептуновые объекты и объекты рассеянного диска). У обособленных объектов перигелий, как правило на расстоянии более 40 а.е., препятствующем сильным взаимодействиям с Нептуном, который имеет практически круговую орбиту радиусом в 30 а.е. Однако нет чётких границ зоны объектов рассеянного диска и зоны обособленных объектов, так как могут существовать транснептуновые объекты в промежуточной области с перигелием на расстоянии между 37 и 40 а.е.^[6] Один из таких промежуточных объектов, с хорошо определённой орбитой (120132) 2003 FY₁₂₈.

Открытие (90377) Седны вместе с несколькими другими объектами такими как (148209) 2000 CR105 и 2004 XR₁₉₀ (также известным как «Баффи») вынудили начать обсуждение категоризации удалённых объектов, которые также могут быть частью внутреннего облака Оорта или (что более вероятно) переходными объектами между рассеянным диском и внутренней частью облака Оорта^[2].

Хотя Седна официально считается объектом рассеянного диска (MPC), её первооткрыватель Майкл Браун предположил, что, поскольку его перигелий составляет 76 а.е. и слишком далёк от гравитационного воздействия Нептуна, поэтому его следует рассматривать как объект внутреннего облака Оорта, а не частью рассеянного диска^[10]. Эта классификация Седны, как отдельного объекта, принимается в последних публикациях^[11].

Таким образом, предполагается, что отсутствие значительного гравитационного взаимодействия с внешними планетами создаёт расширенную внешнюю группу, начинающуюся где-то между Седной (перигелий 76 а.е.) и более традиционными объектами рассеянного диска, вроде Эриды (перигелий 37 а.е.). Эрида указана как объект рассеянного диска Глубоким обзором эклиптики^[12].

Одной из проблем, связанных с этой расширенной категорией, является то, что слабые резонансы могут существовать, и это будет трудно доказать, в связи с хаотическими планетарными возмущениями и отсутствием в настоящее время точного определения орбит этих далёких объектов. Эти объекты имеют орбитальные периоды более 300 лет, и большинство из них наблюдались лишь в течение короткой дуги за пару лет наблюдений. Из-за их большого расстояния и медленного движения на фоне звёзд должны пройти десятилетия, прежде чем удастся достаточно хорошо определить параметры их орбит, чтобы с уверенностью подтвердить или исключить наличие резонанса. Дальнейшее изучение орбит и потенциального резонанса этих объектов поможет понять перемещение планет-гигантов и эволюцию солнечной системы. Например, методы Емельяненко и Киселёва в 2007 году показывают, что многие удалённые объекты могут быть в резонансе с Нептуном. Они показывают наличие 10 % вероятности того, что 2000 CR₁₀₅ в резонансе 1:20, 38 % — что 2003 QK₉₁ в резонансе 3:10 и 84 % вероятность того, что (82075) 2000 YW₃₄ в резонансе 3:8 с Нептуном^[13]. Кандидат в карликовые планеты (145480) 2005 TB₁₉₀, судя по всему, имеет менее 1 % вероятности резонанса 1:4^[13].

Кандидаты

Здесь приведён список известных объектов, в порядке уменьшения перигелия, которые не могут быть легко рассеяны Нептуном, и поэтому, вероятно, будут обособленными объектами:

Порядковый номер[14]	Название	Диаметр (км)	H	Перигелий (а. е.)	Афелий (а. е.)	Год открытия	Первооткрыватели	Метод расчёта диаметра[15]	Тип
90377	(90377) Седна	1200-1600	1,6	76,1	975,5	2003	Майкл Браун, Чедвик Трухильо, Дэвид Рабинович	Тепловой[16]	Обособленный[17]
	2004 XR190	335-850	4,5	52,3	61,8	2004	Линни Джонс и др.	Предполагается	Обособленный[18][19]
	(474640) Аликанто	130-300	6,4	47,3	614	2004	Обсерватория Серро Тололо[20]	Предполагается	Обособленный[21]
145480	2005 TB190	~500	4,7	46,2	106,5	2005	А. Беккер и др..	Предполагается	Обособленный
148209	2000 CR105	~250	6,1	44,3	397	2000	Обсерватория Лоуэлла	Предполагается	Обособленный[18]
	2003 UY291	~150	7,3	41,2	57,1	2003	Дж. Питтихова и др.	Предполагается	Классический объект пояса Койпера?[22]
82075	2000 YW134	~500	4,7	41,0	73,9	2000	Spacewatch	Предполагается	3:8 резонирующий[23]
48639	1995 TL8	~350	5,2	40,0	64,5	1995	A. Глисон	Предполагается	Обособленный
	2003 QK91	~180	6,9	38,4	98,5	2003	Дж. Эллиот и др..	Предполагается	Обособленный[24]
	2003 FZ129	~150	7,3	38,0	85,6	2003	Обсерватория Мауна-Кеа[20]	Предполагается	Обособленный[25]
134210	2005 PQ21	~200	6,7	37,6	87,6	2005	Серро Тололо	Предполагается	Обособленный[26]
	2006 QH181	~765	3,8	37,6	97,0	2006	Серро Тололо[20]	Предполагается	Обособленный или 1:5 резонирующий?[27]
120132	2003 FY128	~440	4,8	37,0	61,7	2003	N.E.A.T.	Предполагается	Обособленный[28]
	2006 HX122	~290	5,9	36,4	102,6	2006	Марк Буе[20]	Предполагается	Обособленный[29] или 2:7 резонирующий?[30]
	2010 KZ39	440-980	3.9	39.1	52.5	2010	Анджей Удальский	Предполагается	Обособленный[31] или классический объект Пояса Эджворта-Койпера[32]