Eris aurinkokunnassa
Eris on yksi kiehtovimmista kohteista nykyaikaisessa aurinkokunnassa, ei pelkän kokonsa vuoksi, vaan siksi, että se on mullistanut ihmisten planeettojen luokittelun. Löytönsä jälkeen 21-luvun alussa Eris on ollut tieteellisen keskustelun keskipisteenä, mikä on lopulta johtanut uuteen planeetan määritelmään. Vaikka Eris on kaukainen, kylmä ja himmeä, se sisältää runsaasti tietoa aurinkokunnan ulkoalueista ja sen muodostumiseen johtaneista prosesseista. Tässä artikkelissa käsitellään, mikä Eris on, missä se sijaitsee, miten se löydettiin, sen fysikaalisia ominaisuuksia, sen kiertorataa ja miksi se on niin tärkeä tähtitieteen historiassa.
Eriksen löytäminen ja luokittelukiista
Eriksen löysi vuonna 2005 Mike Brownin, Chad Trujillon ja David Rabinowitzin johtama tähtitieteilijäryhmä. Löytö tehtiin Kalifornian Palomarin observatorion havaintotietojen avulla. Tuolloin kohde, joka myöhemmin nimettiin Erisiksi, näytti pieneltä, hitaasti liikkuvalta kohteesta tähtien taustalla – tyypillistä kaukaisille kohteille aurinkokunnan uloimmassa osassa.
Eriksestä tuli välittömästi kuuluisa sen näennäinen koko, joka oli verrattavissa Plutoon ja jopa sitä suurempi. Tuolloin Plutoa pidettiin vielä yhdeksäntenä planeettana. Jos löydettäisiin uusi kohde, joka olisi suunnilleen Pluton kokoinen (tai suurempi), heräisi tärkeä kysymys: pitäisikö Eristäkin pitää planeettana? Jos näin olisi, se todennäköisesti johtaisi monien muiden "uusien planeettojen" löytämiseen Kuiperin vyöhykkeeltä ja sen ulkopuolelta. Tämä keskustelu sai lopulta Kansainvälisen tähtitieteellisen unionin (IAU) vuonna 2006 muotoilemaan tiukemman planeetan määritelmän.
Tämän seurauksena Plutoa ei enää luokiteltu planeetaksi, vaan pikemminkin "kääpiöplaneetaksi". Myös Eris sijoitettiin samaan kategoriaan. Toisin sanoen Eris oli yksi tärkeimmistä syistä aurinkokunnan luokittelujärjestelmän viralliseen muutokseen .
Eriksen asema: Kaukainen maailma aurinkokunnan reunalla
Eris sijaitsee hyvin kaukana Auringosta ja kuuluu transneptunisten kohteiden (TNO) ryhmään. Näiden kohteiden kiertoradat ovat Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella. Tarkemmin sanottuna Eris yhdistetään yleensä "hajallaan olevaan kiekkoon", alueeseen, jossa on kohteita, joilla on eksentrisiä ja kaltevia kiertoratoja, joiden uskotaan muodostuneen Neptunuksen painovoiman vaikutuksesta varhaisessa aurinkokunnassa.
Eriksen etäisyys Auringosta vaihtelee dramaattisesti sen elliptisen kiertoradan vuoksi. Lähimmässä pisteessään (perihelissä) se on noin 38 tähtitieteellisen yksikön (AU) päässä Auringosta – suunnilleen Pluton keskimääräisen etäisyyden. Kaukaisimmassa pisteessään (afelissa) Eris voi kuitenkin olla noin 97 AU:n päässä Auringosta. Vertailun vuoksi 1 AU on Maan ja Auringon keskimääräinen etäisyys, noin 150 miljoonaa kilometriä. Tämä tarkoittaa, että Eris voi olla millä tahansa hetkellä lähes 100 kertaa kauempana Auringosta kuin Maa.
Suuren etäisyydensä vuoksi Eris on erittäin kylmä ja saa hyvin vähän auringonvaloa. Ei ole yllätys, että sen havaitseminen vaatii suuria kaukoputkia ja huolellista analyysia.
Koko, massa ja koostumus
Eris on massaltaan suurin (tai yksi suurimmista) kääpiöplaneetoista. Sen halkaisija on noin 2 300 kilometriä (nykyaikaiset arviot vaihtelevat hieman mittausmenetelmistä riippuen). Se on kooltaan hyvin lähellä Plutoa, vaikka Pluton tiedetään olevan halkaisijaltaan hieman suurempi, kun taas Eris ylittää sen massaltaan suuremman tiheytensä ansiosta.
Eriksen massa on noin 27 % suurempi kuin Pluton. Eriksen suhteellisen suuri tiheys viittaa siihen, että se koostuu todennäköisesti kiven ja jään sekoituksesta, jossa merkittävä osa on kiveä. Tämä on mielenkiintoista, koska siinä on havaittu erilaista materiaalin erilaistumista eli tiivistymistä kuin joissakin muissa pienissä jäisissä kappaleissa ulkoaurinkokunnassa.
Eriksen pinta on erittäin heijastava (sillä on korkea albedo), mikä viittaa kirkkaan jääkerroksen olemassaoloon. Spektrihavainnot osoittavat jäätyneen metaanijään läsnäoloa pinnalla, samoin kuin Pluton pinnalla. Eris näyttää kuitenkin kirkkaammalta kuin Pluto, mikä voi viitata siihen, että sen pinta on peittynyt enemmän tuoreeseen jäähän tai sillä on erilainen ilmakehän dynamiikka.
Ainutlaatuinen kiertorata ja erittäin pitkä kiertoaika
Eris kiertää Auringon noin 557 Maan vuodessa. Tämä tarkoittaa, että siitä ajasta, jolloin ihmiset aloittivat teollisen vallankumouksen, tähän päivään asti Eris ei ole edes kiertänyt puolta kiertoradastaan. Tämä muistuttaa meitä siitä, kuinka hidasta ulkoaurinkokunnan kappaleiden dynamiikka on.
Eriksen kiertorata on myös erittäin kalteva (noin 44 astetta ekliptiseen tasoon nähden). Useimmat suuret planeetat kiertävät suhteellisen samanlaisissa tasoissa, koska ne ovat muodostuneet tasaisesta protoplanetaarisesta kiekosta. Eriksen suuri kallistuskulma viittaa "rajuun" gravitaatiohistoriaan – kenties seurausta vuorovaikutuksista Neptunuksen tai jonkin toisen suuren kappaleen kanssa varhaisessa aurinkokunnassa. Tämä eksentrinen, kallistunut kiertorata on tyypillinen sironneen kiekon muodostaville kohteille.
Eriksen kuu: Dysnomia
Eriksellä on yksi tunnettu luonnollinen satelliitti, Dysnomia. Tämä kuu löydettiin pian Eriksen jälkeen. Satelliitin olemassaolo on ratkaisevan tärkeää, koska se antaa tutkijoille mahdollisuuden laskea Eriksen massa tarkemmin analysoimalla Dysnomian kiertorataa.
Nimi Dysnomia tulee kreikkalaisesta mytologiasta ja yhdistetään Erikseen, riidan jumalattareen. Tämä valinta vaikuttaa sopivalta, kun otetaan huomioon Eriksen rooli tieteellisessä kiistassa planeetan määritelmästä. Dysnomia itsessään on pienempi ja paljon himmeämpi kuin Eris, mutta elintärkeä Eris-järjestelmän dynamiikan tutkimisen kannalta.
Tunnelma: Onko sitä vai ei?
Yksi kiehtova kysymys Eriksestä on, onko sillä ilmakehä. Plutolla voi muodostua ohut, typpipohjainen ilmakehä, kun pinnan typpi ja metaani sublimoituvat sen lähestyessä Aurinkoa. Eriksellä on kaukaisen ja erittäin kylmän kiertoradansa vuoksi todennäköisesti hyvin vähän ilmakehää tai se jopa jäätyy pinnalle saavuttaessaan aphelin.
Joidenkin mallien mukaan Eriksellä on saattanut olla tilapäisesti ohut ilmakehä sen ollessa lähempänä Aurinkoa, mutta aikaikkuna on hyvin pitkä, satoja vuosia. Ilmakehän olosuhteet (jos sellaisia oli) muuttuivat todennäköisesti hyvin hitaasti etäisyyden Auringosta muuttuessa.
Miksi Eris on tärkeä?
Eris on tärkeä ainakin kolmesta pääsyystä. Ensinnäkin se laajentaa ymmärrystämme ulomman aurinkokunnan suurten kappaleiden populaatiosta. Sen olemassaolo viittaa siihen, että Pluto ei ole ainoa suuri kappale Neptunuksen jälkeen ja että aurinkokunnassa on monimuotoisempi "luettelo" jäsenistä kuin aiemmin on ajateltu.
Toiseksi Eris oli katalysaattori planeetan nykyaikaiselle määritelmälle. IAU:n (2006) määritelmän mukaan planeetan on (1) kierrettävä Aurinkoa, (2) oltava riittävän massiivinen ollakseen lähes pallomainen (hydrostaattinen) ja (3) täytynyt "puhdistaa kiertoratansa naapurusto" muista kohteista. Eris täyttää kaksi ensimmäistä vaatimusta, mutta ei kolmatta, koska se jakaa kiertoradansa monien muiden kääpiöplaneettojen kanssa. Siksi Eris luokitellaan kääpiöplaneetaksi Pluton, Haumean ja Makemaken ohella.
Kolmanneksi, Eris auttaa tiedemiehiä testaamaan teorioita aurinkokunnan muodostumisesta . Sen äärimmäinen kiertorata, koostumus ja yhteys sironneeseen kiekkoon antavat tärkeitä vihjeitä jättiläisplaneettojen vaelluksesta alkuaikoina. Monet mallit viittaavat siihen, että Neptunus vaelsi aikoinaan ulospäin, ravistellen irti ja hajottaen pienempiä kappaleita epäkeskisemmille kiertoradoille – ehkä myös Erisin.
Eris-tutkimuksen tulevaisuus
Tähän mennessä avaruusluotain ei ole koskaan vieraillut Eriksellä. Tiedot siitä perustuvat edelleen pääasiassa teleskooppien, kuten avaruusteleskooppien ja Maan suurten observatorioiden, havaintoihin. Teknologian kehittyessä Eriksellä on kuitenkin potentiaalia tulla tulevaisuuden havaintokohteeksi, erityisesti koska se on tärkeä esimerkki kaukaisesta jäisestä maailmasta, joka saattaa edustaa varhaisen aurinkokunnan olosuhteita.
Eriksen jatkotutkimukset – esimerkiksi sen pintakoostumuksen, vuodenaikojen muutosten tai sen muodon ja pyörimisen yksityiskohtien tarkemmat mittaukset – auttavat meitä ymmärtämään, miten aurinkokunnan laitamilla olevat kohteet kehittyvät.
Sulkeminen
Eris on kaukainen, kylmä ja salaperäinen kääpiöplaneetta, mutta sen vaikutus nykyaikaiseen tähtitieteeseen on syvällinen. Löytöstään, joka käynnisti planeettojen uudelleenmäärittelyn, äärimmäisiin kiertoratoihinsa ja kirkkaaseen, jäiseen pintaansa asti Eris symboloi sitä, että aurinkokunnassa on edelleen paljon yllätyksiä. Eriksen tutkiminen ei koske vain yhtä pientä, kaukaista kohdetta, vaan aurinkokunnan muodostumisen pitkän ja monimutkaisen historian ymmärtämistä – tarinaa, joka kehittyy jatkuvasti uusien löytöjen myötä.
