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白雪姫は白い

2011-08-22 19:54:10 | 太陽系外縁部
白雪姫こと2007OR10の表面は、思ったより白い。メタン霜が有ればもっと赤いはずだが、氷火山からの供給で表面が更新しているらしい。
褐色矮星研究用に適した- FIRE スペクトルグラフ(赤外高分散分光装置)-を使って観測された。以下、機械翻訳。
白雪姫(3の第3部)の取り戻し

白雪姫の取り戻しチャンスは去年最終的に来ました。 私は地元の世界における褐色矮星の彼の研究で最もよく知られているアダム Burgasser 、UCサンディエゴでの天文学者からの電子メールを受けとった(それほどよく知られていない、しかしこの場合多分いっそう適切で、私が10年前に彼のPh.D. アドバイザーであったということです)。 アダムはちょうど彼が(すでに)完全に褐色矮星を勉強することに適しているチリのマゼラン望遠鏡 - FIRE スペクトルグラフ - のために新しい道具を設計するのを手伝っていたところに、MITから動いたところでした。 完全に褐色矮星を勉強することに適している手段が、偶然の一致によって、同じくカイパーベルトでオブジェクトの表面を研究するのに理想的であることが分かります。 アダムは太陽系外縁部で何か面白いことの上に速い試運転でこの新しい手段をとることを望みました。 彼はカイパーベルトで観察する明るいオブジェクトがあったかどうか尋ねて私に電子メールを出しました。 私の即座の回答:はい!
数カ月後にアダムは私にデータを送りました。 私は私が最終的に白雪姫の意味を理解することができたかどうか見るためにすぐに私のスクリーンの上にそれをたくらむことを熱心に望んでいました。 しかし、いつものように、それは新しい契約書からのデータを測定する少し余分の時間と私が(まだ)私自身を獲得していなかったというデータを理解するもう少し多くの時間と私が(すでに)正しいすべてをしていたことを確認するもう少し多くの時間を要しました、そしてその時までに私はサバティカルの上に、そして外にブックツアーであって、そしてまあ言わば白雪姫のことを忘れました。 白雪姫はただ名前なしで大きいカイパーベルトオブジェクトを停止させました。
最終的に(少量がどれほどうまくか見ることを望んだアダムから太陽系外縁部で行なわれた新しい手段をつつくという状態で)、私は私が(すでに)それを突っ込んでいた引き出しから外にデータを引き下げて、そして何が起こっていたか理解する時間を過ごしました。 そして起こっていたことはすべて同時に共に奇妙で、そしてよく知られていました。 白雪姫の表面は大量の氷で覆われていました。 あなたはあなたが日光の量がスペクトルの目に見える部分から白雪姫から反映されるのを見る下のスペクトルの中で(左のサイドで)赤外線の(真ん中の、から右の) ぎざぎざのグレーのラインが(非常にノイズが多い)生データであるのを見ることができます、他方赤いポイントはデータが適切な少量の後に何をのばすように思われるか(青いポイントが物語の付加的な面白い部分であるハッブル宇宙望遠鏡からです)示します。 氷は1.5で反射した日光の量で2つのくぼみとして目に見えます、そして2.0ミクロン.水がかなり特有です;他の何もそれとまったく同じようにそれらのくぼみを持っていません。
氷を見いだすことは大きい驚きではありません。 たいていのカイパーベルト天体が内側にそれの多くを持っています。 けれども外部にその水は通常、他の物でカバーであるか、あるいはねばねばと混ざりました。 白雪姫は我々が今までに(すでに)見ていたことがあった表面で最も多くの氷を持っていました。 ほとんど。 それはまだ近くのどこでも(あなたが私が(すでに)元来2007 OR10 がそうであることを予想していたものであって、そして白雪姫ニックネームに導いたことを思い出すかもしれない) ハウメアとそれの純粋な氷破片の純粋な氷で覆われた表面を持っていなくて来ました。
面白い出現している傾向の白雪姫の適当な部分:中型カイパーベルト天体は、優先的にそれらの表面で大量の氷を持っていました。 傾向は オルクス 、 クアオアー 、カロン、2003AZ84 と、今、白雪姫(2007OR10)を含みます。 それらの内部(実際、それらがそれらの内部の上により小さいカイパーベルトオブジェクトより少ない氷を持っていることを示唆するボーダーラインの証拠があります)の上にこれらのオブジェクトがもっと多くの氷を持っているという証拠がありません、ただ、それらがそれらの表面でさらに多くを持っているのです。
大きいカイパーベルト天体の上にこのすべての氷で起こっていることへのもう1つの手がかりがあります。 10年以上前に、友人と私は(同じく大量の水で覆われている)冥王星の衛星カロンが、同じく(それについてすべてここで、あなたが興味を持っているかどうかについて読んでください)アンモニアのほんのわずかを身に付けていることを見いだしました。 アンモニアは特に豊富な分子ではありません、それでアンモニアにカロンが特に豊富であると思う良い理由がありません。 アンモニアは、しかしながら、特に良い対凍結です。 もしカロンがその内部にアンモニアを持っていたなら、そのアンモニアはカロンの初期の内部の海の液体水(たいていの中サイズのカイパーベルト天体が、少なくともそれらの内部が、それらが今日そうであるより暖かかった若干の早い時間に、ほとんど確かに内部の大洋を持っていました)と混ざって、そしてそれを0度(セ氏)を下まわって極めて温度で液体の状態でいさせたでしょう。 カロンがゆっくりと冷えたとき、しかしながら、対凍結さえ十分ではなかったでしょう、そして氷は凍ったでしょう。 凍るように冷たい水が膨張します。 それが膨張するとき、それが表面上流れ出るまで、それはひびを通して外にどんな残っている液体でも強く押します。
それ以来我々早くアンモニアについてカロンの上に、同じく オルクス がアンモニアを身に付けているのを見られたことを見いだす. 我々はクアオアーあるいは2003AZ84 あるいは白雪姫について告げ口することができません、しかし私は同じものが上に行く見通しを遺贈しているでしょう。 これらすべての中型 KBOs はかつて、さもなければそうするであろうものにコーティングして、それらの表面でぬかるんだ氷火山が流れ出ているようにした素晴らしい白いアイスで黒い単調な ぬるぬる表面である(アンモニアを少量と混ぜます). もし我々がこれらの表面を間近で見ることができたなら、私は我々が容易により滑らかな明るい氷の巨大なパッチで暗い穴を開けられた平野を見るであろうと思います。 (いいニュース:我々はこれらの表面の1つを間近で見ることができるでしょう。 ニューホライズンズは3年以下でカロンに飛びます!)
けれども、白雪姫の上に氷について面白い何かがあります:それは赤いです。 氷は赤くありません。 氷で覆われた火山の前に白雪姫の表面にあったオリジナルの材料が、変化によって、太陽系外縁部で最も赤い材料の若干を含んでいること偶然起こったと思う理由がありません。
共に赤くて、そして氷を持っている他の1つのオブジェクトがあります: クアオアー 。 クアオアーはそれのために行っている他の1つのものを持っています、そしてそれはそれがかつておそらくずっとより大きい大気であったところの残存物にしがみつくのに十分大きくて、そして十分大規模であるということです。 我々は直接一度も大気を見たことがありません、しかし大気が地上に残すメタン霜は彼女のPh.D. 命題の一部として(ここで詳細については勉強してください)もう1人の私の前の大学院生、エミリー・シャラー、によって発見されました。 エミリーは実際に(すでに)(彼女の論文…のより以前の章で) クアオアーが、これとほとんど同じように見えるプロットに導いた彼女が(すでに)展開していた理論に基づいて、メタンを含むと予測していました:
このプロットは周知の KBOs のすべての大きさと温度(実際にそれはいっそう複雑な有効な温度です、しかし、もしあなたが不愉快な詳細のことを気にかけるなら、あなたはエミリーの命題からペーパーを読まなければならないでしょう!)を見せます。 カーブそれでオブジェクトがへでなければならない大きく人気があるか、あるいは冷たいショーはメタン、一酸化炭素、あるいは分子の窒素のその大気にしがみつく(これらの3すべて冥王星とトリトンの上に認められました)。 本当に大きい対象が、それらの強い引力を通して大気にしがみつくことができます。 離れて蒸発するのに十分ただそれらが温かくないというだけの理由で、本当に寒い対象が、それらの大気にしがみつくことができます。 本当に面白いものは、中央のものです。 マケマケはその窒素の多くを失いましたが、メタン(我々はまだ一酸化炭素について知りません)を保持しました、そしてクアオアーは、ただそのメタンのすべてをなくなっているようにする間際です。
メタンはクアオアーが赤い理由です。 もしあなたがメタンの大気を持っているなら、あなたはメタン霜を持つでしょう。 もしあなたがスペースに表面上何かのメタンを入れて、そして日光と宇宙線でそれを砲撃するなら、そのメタン霜は赤くなるでしょう。 太陽系の中のたいていのものより多くの赤。
白雪姫? 誰もまだ白雪姫のために正確なサイズを計測していません、それで我々は確実にそれがどこにプロットにフィットするか知りません。 けれどももし我々が白雪姫がクアオアーと同じぐらい強い日光を反射する表面を持っているという仮定をするなら、我々は上記のプロット(我々がよく知りませんから、我々は同じく寛大なエラーバーを置きました)にポイントを置くことができます。 我々が見るものは同じく白雪姫がそのメタンの最後のものを失うことについてのエッジのすぐ上にいるかもしれないということです。
私が最初にこれをたくらんだとき、私はショックを受けました。 白雪姫は際立ってクアオアーが今までにする(41AU)より太陽により近く(33AU)なります、それで私は常に(すでに)ただ何にでもしがみつくにはあまりにも暖かかったと想定していました。 けれどもその付加の大きい大きさはただ十分です。 我々は、白雪姫が、クアオアーのように、表面上最後の署名として離れてゆっくりと消滅している大気の最後のかけらと少しの赤いメタン霜を持っていると思います。
それがすべて1つの一見で少し氷で覆われた世界の長い複雑な歴史を話しますから、私は白雪姫のこのスペクトルが好きです。 白雪姫は太陽系外縁部であったカオスで45億年前にできました。 それは表面上日光の中で座っている霜のすべてから大気を蒸気にすることとゆっくりと ぬるぬる していた表面を持っていました。 それは(今まで)寒い、暗い、平凡な場所であって、突然水が内部から外に破裂して、そしてその遅いみぞれを始めるまで、速く凍結する前に、表面上流れ出るでしょう。 火山の期間はおそらく長く続きませんでした、そして雰囲気の大部分がずっと長く続きませんでした。 窒素は最初に動きました、それから一酸化炭素。 そして最終的に、今日、我々が白雪姫を見るとき、我々は死に瀕した大気のまさしくその絶体絶命の試みがかつてダイナミックであるが、今死んだ、そして冷凍の世界を覆っているのを見ます。
それはただ1つの速いテストスペクトルからかなり良いです、と私は思います。 けれどもあります、もちろん、さらに多くがされるためにうまくいきます。 メタン部分はただ仮説に過ぎません。 我々は今望遠鏡に戻って、そしてそれが本当にそこにあることを確かめるために重大な量の所要時間を使う必要があります。 そして我々は今白雪姫に本当の名前を与える必要があります。 私は、最終的に、彼女がそれに値すると言うことは安全であると思います。
(あなたは、ここで、天体物理学のジャーナル手紙でまもなく出版されるはずである2007 OR10 についてのペーパーを読むことができます)

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