Eris

Dvergreikistjarna

Eris fannst í janúar árið 2005 með sjónauka í Palomar stjörnustöðinni í Kaliforníu. Hún er útstirni á mjög ílangri og hallandi braut um sólina og tilheyrir þess vegna dreifðu skífunni. Þegar Eris er næst sólu er hún álíka fjarlæg og Plútó en þrisvar sinnum lengra í burtu í sólfirrð. Meðalfjarlægðin frá sólu er um 10,2 milljarðar km. Að halastjörnum undanskildum er Eris nú um stundir næstfjarlægasta þekkta fyrirbærið í sólkerfinu á eftir V774104.

Þegar Eris fannst var hún í fyrstu álitin stærri en Plútó og því tíunda reikistjarna sólkerfisins. Deilur um stöðu Plútós í sólkerfinu, þ.e. hvort hann ætti að tilheyra reikistjörnunum eða ekki, leiddi að lokum þess að Plútó var gerður að dvergreikistjörnu ásamt Ceresi, Erisi, Hámeu og Makemake.

1. Uppgötvun

Eris fannst hinn 5. janúar 2005 á myndum sem Mike Brown, Chad Trujillo og David Rabinowitz tóku nokkru áður eða 21. október 2003 með 1,2 metra Samuel Oschin Schmidt sjónaukanum í Palomar stjörnustöðinni í Kaliforníu. Tilkynnt var um uppgötvunina 29. júlí 2005, sama dag og tilkynnt var um fund Makemake og tveimur dögum eftir að tilkynnt var um tilvist Hámea.

Eris fannst við kerfisbundna leit þremennninganna að útstirnum sem hófst árið 2001. Í leitinni voru teknar þrjár ljósmyndir af sama litla svæðinu á himninum yfir þriggja klukkustunda tímabil í leit að einhverju sem færðist milli mynda. Fastastjörnur og fjarlægar vetrarbrautir eru kyrrar en allt sem er innan okkar sólkerfis — reikistjörnur, smástirni, halastjörnur og útstirni — færast til á myndunum. Síðan var sérútbúinn hugbúnaður látinn leita á myndunum eftir þessum fyrirbærum.

Mjög fjarlæg fyrirbæri eins og Eris hreyfast löturhægt yfir himininn. Raunar færðist Eris svo hægt yfir himinninn að hún fannst ekki þegar myndirnar voru skannaðar fyrst. Þegar myndirnar voru endurskoðaðar í janúar 2005, næstum einu og hálfu ári eftir að þær voru teknar, kom hreyfingin í ljós.

1.1 Nafn

Eris fannst á þessum myndum sem teknar voru árið 2003. Mynd: Mike Brown/Caltech

Fyrst um sinn fékk Eris tímabundna skráarheitið 2003 UB₃₁₃ hjá Alþjóðasambandi stjarnfræðinga, þar sem um var að ræða reikistirni (e. minor planet). Hinn 6. september 2006 lögðu stjörnufræðingar sem fundu hnöttinn til, að hann fengi nafnið Eris. Sú nafngift var formlega samþykkt hinn 13. september 2006 af nafnanefnd Alþjóðasambands stjarnfræðinga.

Eris er gyðja ringulreiðar og átaka í grískri goðafræði. Eris vekur upp afbrýðisemi og öfund sem leiðir til rifrildis og reiði meðal manna. Í brúðkaupi Peleusar og Þetísar, foreldra Akkilesar, var öllum guðunum boðið til veislunnar nema Erisi. Það reitti hana til reiði og hefndi hún sín með því að leiða til rifrildis meðal gyðjanna sem leiddi síðan til trójustríðsins.

Um tíma gekk Eris undir gælunafninu Xena, eftir stríðsprinsessunni úr samnefndum sjónvarpsþáttum.

2. Flokkun

Nafnið Eris er viðeigandi því uppgötvun hnattarins leiddi til deilna meðal stjörnufræðinga um hvernig flokka ætti Erisi og þar af leiðandi Plútó líka. Stjörnufræðingar vissu að til þess að kalla Erisi tíundu reikistjörnuna þyrfti Plútó að halda sinni stöðu meðal reikistjarna sólkerfisins en menn höfðu lengi verið ósammála um þá skilgreiningu. Þessar deilur leiddu til þess að á aðalþingi Alþjóðasambands stjarnfræðinga í Prag árið 2006 var reikistjörnum sólkerfisins fækkað úr níu í átta og Plútó og Eris settar í nýjan flokk himinhnatta sem kallast dvergreikistjörnur.

Dvergreikistjörnur eru himinhnettir sem hafa nægilega mikinn þyngdarkraft til að vera hnattlaga eins og reikistjörnurnar, en ólíkt þeim er þyngdarkraftur dvergreikistjarnanna of lítill til þess að þær hafi hreinsað nágrenni sitt af öðrum smáhnöttum.

Eris er útstirni handan við braut Neptúnusar. Hún tilheyrir sennilega dreifðu skífunni en ekki Kuipersbeltinu sjálfu vegna þess að þyngdarkraftur Neptúnusar hefur ýtt henni utar í sólkerfið.

3. Braut

Eris gengur um sólu á 558 árum eftir ílangri braut sem hallast um 44° miðað við brautarflöt Jarðar eða sólbauginn. Meðalfjarlægð Erisar frá sólu er 68 stjarnfræðieiningar (SE) (10,2 milljarðar km) en vegna þess hve brautin er ílöng sveiflast fjarlægðin milli 38 SE (5,7 milljarðar km) í sólnánd til 97 SE (14,6 milljarðar km) í sólfirrð. Til samanburðar sveiflast fjarlægð Plútó frá sólu milli 30 og 50 SE. Eris var seinast í sólnánd í lok 17. aldar (1698-99) og í sólfirrð í kringum 1977. Næst veður Eris í sólnánd árin 2256-58.

Vegna mikils brautarhalla gengur Eris aðeins í gegnum nokkur af stjörnumerkjum Dýrahringsins. Þegar Eris fannst var hún í stjörnumerkinu Hvalnum en árið 2036 færir hún sig yfir í Fiskamerkið og verður þar til 2065 þegar hún fer yfir í Hrútinn. Árið 2128 er Eris komin í stjörnumerkið Perseif og árið 2173 verður hún hæst á norðurhimninum, þá í stjörnumerkinu Gíraffanum.

Eris er mjög björt og getur stjörnuáhugafólk náð myndum af henni reika um himininn með allt niður í átta tommu sjónauka og góða myndavél.

4. Fylgitungl

Eris og fylgitunglið Dysnómía á mynd Hubble geimsjónaukans.

Hinn 10. september árið 2005 fundu stjörnufræðingar við Keck stjörnustöðina á Mauna Kea á Hawaii tungl við hlið Erisar. Tunglið fannst með hjálp aðlögunarsjóntækja sem nýbúið var að setja upp á Keck sjónaukunum. Aðlögunarsjóntæki gera mönnum kleift að draga úr áhrifum ókyrrðar í lofthjúpnum á mælingar og gera myndir álíka skarpar og eins og þær væru teknar úr geimnum.

Tunglið hlaut nafnið Dysnómía, eftir dóttur Erisar sem var gyðja lögleysu. Nafnið er vísun til þess að eftir að Eris fannst var hún óformlega kölluð Xena og tunglið Gabrielle eftir aðstoðarkonu Xenu. Leikonan sem lék Xenu heitir Lucy Lawless en orðið „lawlesseness“ þýðir lögleysa (dysnómía).

4.1 Stærð Dysnómíu

Menn greinir á um hve stór Dysnómía er en stærðarákvörðunin veltur á því hve miklu sólarljósi tunglið endurvarpar. Ef Dysnómía er 500 sinnum daufari en Eris, gæti tunglið verið tuttugu sinnum minni að þvermáli en Eris. Ef raunin er sú er Dysnómía aðeins um 100 til 250 km í þvermál.

Ef Dysnómía hefur dekkra yfirborð en Eris og endurvarpar þar af leiðandi mun sólarljósi, er tunglið stærra eða á bilinu 350 til 685 km í þvermál.

Athuganir sýna að Dysnómía er í um 37.350 km fjarlægð frá Erisi og gengur um móðurhnöttinn á 15,7 dögum.

Talið er líklegast að Dysnómía hafi orðið í kjölfar árekstur annars hnattar við Erisi. Fylgitungl Plútós eru talin hafa myndast með sama hætti, sem og Máninn.

5. Stærð

Árið 2005 var Hubble geimsjónaukanum beitt til þess að mæla stærð Erisar. Hægt er að mæla stærðina út frá birtu hnattarins og endurskinshlutfalli hans (hve miklu sólarljósi hann endurvarpar). Niðurstöður mælinganna bentu til þess að Eris væri í kringum 2400 km í þvermál með óvissu upp á 100 km.

Í nóvember 2010 gekk Eris fyrir daufa og fjarlæga stjörnu í bakgrunni. Slíkur atburður er fremur sjaldgæfur og kallast stjörnumyrkvi en sökum fjarlægðar og smæðar Erisar er enn erfiðara að fylgjast með honum. Stjörnumyrkvar gefa nákvæmustu og oftast einu traustu mælingarnar á stærð og lögun fjarlægs hnattar í sólkerfinu okkar. Samkvæmt þessum mælingunum er Eris 2326 km að þvermáli með 12 km óvissu og því örlítið minni en Plútó að þvermáli km.

5.1 Massi og eðlismassi

Hreyfing Dysnómíu, fylgitungls Erisar, var notuð til að áætla massa Erisar með lögmálum Keplers og reyndist hann 27% meiri en massi Plútós. Þetta samsvarar um 22% af massa tunglsins. Eris er álíka massamikil og Plútó og allt smástirnabeltið milli Mars og Júpíters til samans.

Massinn og þvermálið gefur eðlismassa Erisar en hann er áætlaður 2,52 grömm á cm³. Eris hefur því meiri eðlismassa en Plútó. Eðlismassinn bendir til þess að Eris sé að mestu úr bergi (85%) og ís að litlu leyti (15%). Líklegt er að ísinn sé í einu um það bil 100 km þykku lagi sem umykur stóran bergkjarna. Þetta þykka lag er að mestu úr vatnsís og ætti ekki að rugla saman við þunna hrímlagið sem myndast þegar lofthjúpurinn frýs og veldur því að yfirborðið er mjög bjart.

6. Yfirborð og lofthjúpur

Teikning af Erisi sem sýnir bjart og ísilagt yfirborðið. Mynd: ESO/L. Calçada og Nick Risinger (skysurvey.org)

Mælingar sýna að yfirborð Erisar er mjög bjart. Það endurvarpar 96% af ljósinu sem á það fellur (endurskinshlutfall 0,96) og er þess vegna bjartara en nýsnævi á Jörðinni. Þar af leiðandi er Eris, ásamt ístunglinu Enkeladusi við Satúrnus, eitt bjartasta fyrirbæri sólkerfisins.

Yfirborði Erisar er líklega þakið örþunnu (innan við eins millímetra þykku) og mjög björtu íslagi úr nitri og metani eins og litróf hnattarins bendir til.

Að öllum líkindum má rekja þetta íslag til niturs og metans í lofthjúpi dvergreikistjörnunnar sem þéttist og leggst sem hrím á yfirborðið er hún fjarlægist sólina á ílangri braut sinni út í enn kaldari svæði sólkerfisinsi. Ísefnin fara aftur í loftkennt form þegar Eris er í sólnánd, þá í um 5,7 milljarða km fjarlægð frá sólinni.

Tengt efni

• Ceres
• Plútó
• Hámea
• Makemake

Heimildir

1. The discovery of Eris, the largest known dwarf planet. Mike Brown's Planets
2. Eris er tvíburi Plútós — Stærð dvergreikistjörnunnar fjarlægu mæld nákvæmlega við stjörnumyrkva. ESO.org
3. Astronomers Measure Mass of Largest Dwarf Planet. hubblesite.org
4. The shadowy hand of Eris. Mike Brown's Planets
5. Dwarf planets are crazy. Mike Brown's Planets
6. Ten years of Eris. Mike Brown's Planets
7. Dysnomia, the moon of Eris. Mike Brown's Planets
8. Green, D. W. E. (13 September 2006). „(134340) Pluto, (136199) Eris, and (136199) Eris I (Dysnomia)“. IAU Circular 8747.
9. Green, D. W. E. (4 October 2005). „S/2005 (2003 UB313) 1“. IAU Circular 8610.
10. Brown, M. E.; Schaller, E. L. (2007). „The Mass of Dwarf Planet Eris“. Science 316 (5831): 1585.

– Sævar Helgi Bragason