- Tiểu hành tinh trong khoa học viễn tưởng
136199 Eris (trước đây được gọi là 2003 UB313) là hành tinh lùn lớn nhất trong Thái Dương hệ và là thiên thể thứ chín quay quanh Mặt Trời (tính theo khoảng cách, không
Dương hệ và là thiên thể thứ chín quay quanh Mặt Trời (tính theo khoảng cách, không kể vành đai Kuiper và các mặt trăng). Đầu tiên, Eris được nhận diện là thiên thể ngoài Hải Vương tinh (TNO) mà các nhà thiên văn California tại đài thiên văn trên đỉnh Palomar miêu tả là "lớn hơn rõ rệt" so với hành tinh Diêm
Vương. Thiên thể này được các nhà phát hiện, NASA và một số phương tiện thông tin đại chúng coi là hành tinh thứ mười, nhưng vẫn chưa rõ ràng là nó sẽ được chấp nhận rộng rãi như là một hành tinh mới hay không. Nó có ít nhất một vệ tinh, điều này sẽ cho phép các nhà điều tra đo đạc khối lượng của hệ thống này.
Thần xung đột Eris
Tên gọi chính thức của thiên thể này vẫn chưa có, mặc dù các nhà phát hiện ra nó đã đề nghị tên có thể cho nó tới Hiệp hội thiên văn quốc tế (IAU), là cơ quan xem xét các quy ước đặt tên thiên văn. Tuyên bố cho rằng 2003 UB313 đã được đặt tên là 'Xena' hay 'Lila' là không chính xác; cả hai tên gọi này đã được các nhà phát hiện sử dụng một cách thân mật nhưng chẳng có tên nào trong chúng đã được đệ trình tới IAU. Quy tắc để đặt tên cho 2003 UB313 hiện nay bị trì hoãn phụ thuộc vào các quyết định có nên phổ biến định nghĩa thuật ngữ 'hành tinh' một cách hình thức hay không và địa vị của thiên thể này theo định nghĩa như thế nào.
Tên gọi Eris được đặt theo tên của vị thần xung đột trong thần thoại Hy Lạp, người đã gây ra cuộc chiến thành Troia.
Đường kính của 2003 UB313 là chưa xác định, nhưng các quan sát gần đây bởi kính thiên văn vũ trụ Spitzer có thể sẽ cho phép xác định kích thước cực đại sớm. Hiện tại, người ta ước tính nó dao động trong khoảng từ 2.390 km đến 5.000 km hoặc lớn hơn. Các quan sát đầu tiên cho thấy mêtan đóng băng có trên bề mặt thiên thể này. Điều này cho thấy 2003 UB313 giống với Diêm Vương Tinh hơn là các hành tinh nhỏ khác đã phát hiện ra trước đây ở rìa ngoài của hệ Mặt Trời.
Các quan sát tiếp theo vào tháng 10 năm 2005 phát hiện ra là thiên thể này có vệ tinh, S/2005 (2003 UB313) 1, có tên thân mật là "Gabrielle". Các nhà khoa học có kế hoạch sử dụng thông tin này để xác định khối lượng của 2003 UB313.
Phát hiện
Ảnh chụp ngắt quãng chỉ ra chuyển động của 2003 UB313 giữa các vì sao.
2003 UB313 được phát hiện bởi một nhóm bao gồm Michael Brown, Chad Trujillo và David Rabinowitz vào ngày 5 tháng 1 năm 2005 từ bức ảnh chụp ngày 21 tháng 10 năm 2003 và phát hiện này đã được thông báo vào ngày 29 tháng 7 năm 2005, cùng một ngày với 2 TNO lớn khác, 2003 EL61 và 2005 FY9. Đội tìm kiếm đã quét một cách có hệ thống trong nhiều năm để tìm kiếm các thiên thể nằm ở phía ngoài của hệ Mặt Trời, và trước đây đã từng tham gia vào việc tìm kiếm một số thiên thể lớn khác ngoài Hải Vương Tinh, bao gồm 50000 Quaoar, 90482 Orcus và 90377 Sedna.
Các quan sát định kỳ được đội thực hiện vào ngày 21 tháng 10 năm 2003 với việc sử dụng kính thiên văn phản xạ 48 inch Samuel Oschin ở trạm thiên văn đỉnh Palomar, California, nhưng thiên thể chụp được trong các ảnh đã không được phát hiện ra vào thời điểm đó do chuyển động rất chậm của nó trên bầu trời: phần mềm tìm kiếm ảnh tự động của đội đã loại bỏ tất cả các thiên thể chuyển động chậm hơn 1,5 giây góc trên
giờ để giảm số lượng các dương tính giả đã trả lại. Tuy nhiên, khi 90377 Sedna được
phát hiện thì nó di chuyển với tốc độ 1,75 giây góc/h và theo ý tưởng ấy đội quyết định phân tích lại các dữ liệu cũ của mình với giới hạn thấp hơn của chuyển động góc, phân loại thông qua các dương tính giả bằng mắt. Tháng 1 năm 2005, việc tái
phân tích này cho thấy chuyển động rất chậm của 2003 UB313 so với các ngôi sao. Các quan sát tiếp theo đã được thực hiện để xác định sơ bộ quỹ đạo của nó, điều này cho phép ước tính khoảng cách và kích thước của nó. Đội có kế hoạch tạm thời chưa công bố phát hiện của mình cho đến khi các quan sát kế tiếp được thực hiện để có thể
xác định chính xác hơn kích thước và khối lượng của thiên thể này, nhưng đã phải
thay đổi ý định khi phát kiến của một thiên thể khác mà họ đã theo vết (2003 EL61)
đã được một nhóm khác ở Tây Ban Nha công bố. Nhóm của Brown sau đó lên án
nhóm Tây Ban Nha về hành vi nghiêm trọng trong nguyên tắc xử thế có liên quan đến việc phát hiện ra 2003 EL61 và yêu cầu họ cần phải rút khỏi việc nhận phát hiện đó là của mình.
Phân loại
2003 UB313 được phân loại như là SDO, một thiên thể thuộc TNO mà người ta tin rằng đã "bị rải" từ vành đai Kuiper vào không gian xa hơn và có quỹ đạo bất thường do các tương tác hấp dẫn với Hải Vương Tinh khi hệ Mặt Trời hình thành. Mặc dù độ nghiêng quỹ đạo lớn của nó là bất thường trong số các SDO hiện nay đã biết, các mô hình lý thuyết cho rằng các thiên thể mà nguyên thủy nằm gần góc bên trong của vành đai Kuiper bị ném vào các quỹ đạo có độ nghiêng cao hơn so với các thiên thể ở phía ngoài vành đai. Các thiên thể bên trong vành đai nói chung là nặng hơn so với các thiên thể ở mé ngoài, và vì thế các nhà thiên văn dự tính là có thể phát hiện ra nhiều thiên thể lớn giống như 2003 UB313 trong các quỹ đạo có độ nghiêng lớn.
Do 2003 UB313 xuất hiện dường như còn lớn hơn cả Diêm Vương Tinh, nó có thể được coi là hành tinh thứ mười của hệ Mặt Trời, và nó đã được NASA và các phương tiện thông tin đại chúng miêu tả như thế trong các thông tin về việc phát hiện ra nó. Tuy nhiên, nó vẫn chưa được gọi chính thức là như thế, do ngay cả địa vị của Diêm Vương Tinh như là một hành tinh cũng là chủ thể của các tranh cãi. Một số nhà thiên văn tin rằng có một lượng lớn các TNO chưa phát hiện ra cũng to lớn hơn cả Diêm Vương Tinh. Phân loại tất cả chúng như là hành tinh được coi là điều gây khó khăn.
IAU đang xem xét lại định nghĩa của thuật ngữ 'hành tinh' vì sự trông đợi ngày càng
tăng là một thiên thể nào đó còn to hơn Diêm Vương Tinh sẽ được tìm ra. IAU dự kiến sẽ nhanh chóng công bố định nghĩa trong thời gian sớm nhất, nhưng hiện nay
điều này còn chưa chắc chắn. Cho đến khi định nghĩa này được đưa ra thì IAU vẫn
tiếp tục coi mọi thiên thể được phát hiện ở khoảng cách xa hơn 40 AU như là một phần của quần thể ngoài Hải Vương Tinh nói chung.
Chủ nhiệm của nhóm công tác của IAU trong việc xác định thuật ngữ hành tinh đã cam kết là Diêm Vương Tinh vẫn giữ sự phân loại hiện nay của nó do
các lý do lịch sử, và không có gì khác nữa được gọi là hành tinh. Quan điểm này cũng được ít nhất là một thành viên khác của nhóm chia sẻ
Tên gọi
Thiên thể hiện nay có tên gọi sơ bộ là 2003 UB313, đã được đảm bảo một cách tự động theo các quy tắc đặt tên của IAU cho các hành tinh nhỏ. Bước tiếp theo trong việc xác định thiên thể này sẽ là việc kiểm tra bên ngoài về quỹ đạo của nó và đặt cho nó một cái tên vĩnh cửu. 2003 UB313 cũng được xem xét như các tiểu hành tinh khác, những người phát hiện ra nó sẽ có đặc quyền đưa ra tên gọi trong vòng 10 năm kể từ khi đánh số vĩnh cửu cho nó, tuân theo sự phê chuẩn của Ủy ban danh pháp cho các thiên thể nhỏ của IAU Phần III. Theo các quy tắc của IAU, các TNO càn phải đặt tên theo tên vị thần sáng tạo, với ngoại lệ duy nhất cho các thiên thể giống như Diêm Vương Tinh, được đặt tên theo tên của các vị thần âm phủ.
Khả năng phân loại thiên thể này như là một hành tinh chính, tuy thế, có thể được thúc đẩy tốt bởi sự chậm trễ trong việc tiến hành các bước, thời gian và các thủ tục chấp nhận giống như các thứ đã áp dụng cho các sao chổi và các tiểu hành tinh. IAU đã ra một thông báo ngắn liên quan tới tên gọi cho 2003 UB313, chỉ ra rằng thiên thể này sẽ không được đặt tên cho đến khi người ta quyết định nó có phải là hành tinh hay không.
Các nhà phát hiện đã đệ trình tên gọi của họ cho 2003 UB313, mà theo quy tắc của IAU nó không thể phơi bày một cách công khai. Đội của Brown đã vi phạm quy tắc này trong năm 2003 khi họ thông báo tên gọi "Sedna" cho một tiểu hành tinh trước khi nó
được chính thức chấp nhận, đã dấy lên sự chỉ trích trong cộng đồng thiên văn; IAU
sau đó đã nới nỏng các quy tắc và cho phép trình tự xúc tiến đối với các phát hiện
chính yếu mới . Tên gọi "Hành tinh Lila" (lấy theo tên của cô con gái mới sinh của Michael Brown, Lilah), và đội các nhà thiên văn này cũng đã gọi một cách hình thức thiên thể này là Xena, lấy theo tên của phim truyền hình Xena: Nữ chúa chiến tranh, nhưng chẳng có tên gọi nào trong số này đã được đệ trình tới IAU.
Hai ngày sau khi thông báo về phát hiện, Brown đã thảo luận các ý tưởng của nhóm ông về tên gọi cho thiên thể trên website riêng:
"Nếu thiên thể nằm trong các quy tắc cho các thiên thể vành đai Kuiper khác, thì nó cần phải được đặt tên theo một nhân vật nào đó trong thần thoại sáng tạo. Chúng tôi đã quyết định cố gắng tuân theo quy tắc này. […] Một trong những tên gọi cụ thể phù hợp nhất có thể là Persephone. Trong thần thoại Hy Lạp Persephone là người vợ (do bắt cóc) của Hades (Thần Pluto (Diêm
Tiếng khóc của mẹ nàng là Demeter sinh ra cái chết của mùa đông. Hành tinh mới nằm trên quỹ đạo mà có thể miêu tả tương tự; một nửa thời gian ở gần Pluto và một nửa thời gian thì ở xa. Đáng buồn là tên gọi Persephone đã được sử dụng năm 1895 như là tên gọi của tiểu hành tinh đã biết thứ 399. Truyện tương tự có thể kể gần như với bất kỳ thần Hy Lạp hay La Mã nào […] Thật may là thế giới có nhiều tín ngưỡng huyền thoại và tinh thần. Trong quá khứ chúng ta đã đặt tên các thiên thể vành đai Kuiper theo tên thổ dân Mỹ, Inuit và các [tiểu] thần La Mã. Tên gọi mới mà chúng tôi đề nghị được đưa ra theo một tín ngưỡng khác."
Ông cũng bổ sung thêm rằng IAU đã không vô tư khi đề cập đến thiên thể này và thậm chí ủy ban cần phải chịu trách nhiệm như thế nào trước việc phê chuẩn tên gọi của nó. Ủy ban theo dõi các hành tinh chính đã đề nghị là nếu thiên thể này được phân loại như là một hành tinh chính, việc đặt tên phải tuân theo truyền thống Hy Lạp-La Mã cho các hành tinh. Brown đã chỉ ra trong bài báo gần đây rằng ông có thể đề nghị tên gọi Persephone nếu truyền thống này được duy trì, mặc dù một thực tế là tên gọi này đã được trao cho tiểu hành tinh thứ 399 đã biết.
Quỹ đạo
Vị trí của 2003 UB313 vào ngày 29 tháng 7 năm 2005. Bên trái là quan sát từ "phía trên" của mặt phẳng của hệ mặt trời, bên phải là quan sát từ "phía trước". Màu xanh lam sẫm chỉ ra phần quỹ đạo nằm dưới mặt phẳng hoàng đạo. Cũng chỉ ra cả Thổ Tinh, Thiên Vương Tinh, Hải Vương Tinh và Diêm Vương Tinh.
2003 UB313 có chu kỳ quỹ đạo 557 năm, và hiện nay đang nằm gần như ở khoảng cách cực đại của nó tới Mặt Trời (điểm viễn nhật). Hiện tại nó là thiên thể xa nhất đã biết của hệ Mặt Trời với khoảng cách tới Mặt Trời là 97 AU, mặc dù có khoảng 40
TNO đã biết (nổi tiếng nhất là 2000 OO67 và Sedna), mà hiện tại nằm gần với Mặt Trời hơn 2003 UB313 lại có khoảng cách quỹ đạo trung bình lớn hơn của nó.
Giống như Diêm Vương Tinh, quỹ đạo của nó có độ lệch tâm cao và sẽ đưa nó tới khoảng cách khoảng 35 AU với Mặt Trời khi nó ở điểm cận nhật (Khoảng cách của Diêm Vương Tinh tới Mặt Trời là 29 tới 49,5 AU, trong khi Hải Vương Tinh chỉ quay trong quỹ đạo trên 30 AU). Không giống như các hành tinh có đất và các hành tinh khí khổng lồ, mà quỹ đạo của chúng đều nằm trên gần như một mặt phẳng giống như Trái Đất, quỹ đạo của 2003 UB313 là rất nghiêng —nó nghiêng một góc khoảng 44 độ so với mặt phẳng hoàng đạo.
Thiên thể mới này hiện nay có độ sáng biểu kiến khoảng 19, làm cho nó đủ sáng để có thể phát hiện được bằng các kính thiên văn nghiệp dư. Kính thiên văn với thấu kính 8" hay gương và CCD có thể chụp ảnh 2003 UB313 trong bầu trời đen sẫm (ví dụ về ảnh nghiệp dư của 2003 UB313). Nguyên nhân mà nó không được thông báo cho đến tận bây giờ là do quỹ đạo rất dốc của nó: phần lớn các nhà tìm kiếm các thiên thể lớn nằm mé ngoài hệ mặt trời tập trung vào mặt phẳng hoàng đạo, mà ở đó phần lớn vật chất của hệ mặt trời được tìm thấy.
Kích thước
So sánh kích thước Eris với các thiên thể cùng loại khác trong vành đai Kuiper
Độ sáng của thiên thể trong hệ Mặt Trời phụ thuộc vào kích thước của nó cũng như lượng ánh sáng mà nó phản xạ (suất phản chiếu của nó). Nếu như khoảng cách tới thiên thể và suất phản chiếu của nó đã biết, thì bán kính có thể dễ dàng xác định từ độ sáng biểu kiến của nó, với suất phản chiếu cao hơn đưa đến bán kính nhỏ hơn. Hiện tại, suất phản chiếu của 2003 UB313 là không rõ, và vì thế kích thước thực sự của nó cũng chưa thể xác định. Tuy nhiên, các nhà thiên văn đã tính toán rằng thậm
chí nếu nó có phản xạ toàn bộ ánh sáng mà nó nhận được (tương ứng với suất phản chiếu cực đại 1,0 hay 100%) thì nó vẫn lớn cỡ như Diêm Vương Tinh (2.390 km). Trên thực tế, suất phản chiếu của nó gần như chắc chắn nhỏ hơn 1,0 vì thế thiên thể mới có lẽ là lớn hơn Diêm Vương Tinh. Dự đoán tốt nhất hiện nay coi nó có suất phản chiếu tương tự như Diêm Vương Tinh, điều đó có nghĩa là khoảng 0,6 hay tương ứng với đường kính 2.900 km.
Các quan sát của kính thiên văn vũ trụ Spitzer có thể đưa ra giới hạn trên trong kích thước của 2003 UB313. Lượt quan sát đầu tiên đã thất bại trong việc phát hiện thiên thể mới, kết quả mà nó thông báo ban đầu chỉ ra giới hạn trên là khoảng 3.500 km, nhưng
sau đó đã bị phát hiện là do sai sót kỹ thuật, vì thế ước tính giới hạn trên của nó là
khoảng 5.000 km vẫn chưa bị bỏ đi. Các quan sát mới diễn ra trong ngày 23 tháng 8 và 25 tháng 8 năm 2005 và hiện nay đang được phân tích.
Để xác định tốt hơn bán kính của 2003 UB313, tổ phát hiện được cho thời gian quan sát trên Kính thiên văn vũ trụ Hubble (HST). Ở khoảng cách 97 AU, một thiên thể có bán kính khoảng 3.000 km sẽ có kích thước góc vào khoảng 40 miligiây, nó có thể đo
được nhờ HST: mặc dù phân tích các thiên thể nhỏ như thế nằm ở mức giới hạn của
Hubble, các công nghệ xử lý ảnh phức tạp như giải xoắn có thể sử dụng để đo các kích thước góc như thế khá chính xác. Trước đây tổ tìm kiếm cũng đã từng áp dụng công