Eris í sólkerfinu
Eris er eitt áhugaverðasta fyrirbærið í nútíma sólkerfinu, ekki vegna stærðar sinnar heldur vegna þess hlutverks sem það hefur gjörbyltt því hvernig menn flokka reikistjörnur. Frá því að Eris fannst snemma á 21. öld hefur hún verið í brennidepli vísindalegrar umræðu og að lokum leitt til nýrrar skilgreiningar á reikistjörnu. Þótt Eris sé fjarlæg, köld og dauf, geymir hún mikið af upplýsingum um ytri svæði sólkerfisins og þau ferli sem mynduðu það. Þessi grein fjallar um hvað Eris er, hvar hún er staðsett, hvernig hún var uppgötvuð, eðlisfræðileg einkenni hennar, braut hennar og hvers vegna hún er svo mikilvæg í sögu stjörnufræðinnar.
Uppgötvun Erisar og flokkunardeilan
Eris var uppgötvað árið 2005 af hópi stjörnufræðinga undir forystu Mike Brown, Chad Trujillo og David Rabinowitz. Þessi uppgötvun var gerð með því að nota athuganir frá Palomar stjörnustöðinni í Kaliforníu. Á þeim tíma birtist fyrirbærið, sem síðar fékk nafnið Eris, sem lítið, hægfara fyrirbæri með stjörnum í bakgrunni — dæmigert fyrir fjarlæg fyrirbæri í ytra sólkerfinu okkar.
Það sem gerði Eris fræga samstundis var stærð hennar, sem var sambærileg við Plútó og jafnvel talin stærri. Á þeim tíma var Plútó enn talinn níunda reikistjarnan. Ef nýtt fyrirbæri yrði uppgötvað sem væri nokkurn veginn jafn stórt og Plútó (eða stærra), vaknaði stór spurning: ætti Eris líka að teljast reikistjarna? Ef svo væri, þá myndi það líklega leiða til uppgötvunar margra annarra „nýja reikistjarna“ í Kuiperbeltinu og víðar. Þessi umræða leiddi að lokum til þess að Alþjóðasamband stjörnufræðinema (IAU) setti strangari skilgreiningu á reikistjörnu árið 2006.
Þar af leiðandi var Plútó ekki lengur flokkaður sem reikistjarna, heldur „dvergreikistjarna“. Eris var einnig sett í sama flokk. Með öðrum orðum, Eris var ein af aðalástæðunum fyrir opinberri breytingu á flokkunarkerfi sólkerfisins.
Staðsetning Erisar: Fjarlægur heimur á jaðri sólkerfisins
Eris er staðsett mjög langt frá sólinni og tilheyrir flokki trans-Neptúnusarfyrirbæra (TNOs), fyrirbæra sem eru á brautum handan brautar Neptúnusar. Nánar tiltekið er Eris venjulega tengd „dreifðri disknum“, svæði sem inniheldur fyrirbæri með miðskekkju- og hallandi brautir sem talið er að hafi verið undir áhrifum þyngdarafls Neptúnusar í fyrstu sólkerfinu.
Fjarlægð Erisar frá sólinni er mjög breytileg vegna sporöskjulaga brautar hennar. Á næsta punkti (perihelion) er hún um 38 stjarnfræðilegar einingar (AU) frá sólinni — sem er álíka og meðalfjarlægð Plútós. Hins vegar, á fjarlægasta punkti (aphelion) getur Eris náð um 97 AU. Til samanburðar er 1 AU meðalfjarlægð milli jarðar og sólar, um 150 milljónir kílómetra. Þetta þýðir að á hverri stundu getur Eris verið næstum 100 sinnum lengra frá sólinni en jörðin.
Vegna mikillar fjarlægðar er Eris afar köld og fær mjög lítið sólarljós. Það kemur ekki á óvart að það þarf stóra sjónauka og nákvæma greiningu til að fylgjast með henni.
Stærð, massi og samsetning
Eris er stærsta (eða ein stærsta) dvergreikistjarnan að massa. Hún er um 2.300 kílómetrar í þvermál (nútímamat er örlítið mismunandi eftir mæliaðferðum). Hún er mjög svipað að stærð og Plútó, þó að vitað sé að Plútó er örlítið stærri í þvermál, en Eris er meiri en hann að massa vegna meiri eðlisþyngdar.
Massi Erisar er um 27% meiri en massi Plútós. Tiltölulega hár eðlisþyngd Erisar bendir til þess að hún sé líklega úr blöndu af bergi og ís, með verulegu hlutfalli af bergi. Þetta er áhugavert vegna þess að hún sýnir aðra sérhæfingu eða þjöppun efnis en sumir aðrir smáir íshvolfar í ytra sólkerfinu.
Yfirborð Erisar endurspeglar mjög vel (hefur hátt endurskinsstuðul), sem bendir til bjarts íslags. Litrófsmælingar benda til þess að frosinn metanís sé til staðar á yfirborðinu, svipað og á Plútó. Hins vegar virðist Eris bjartari en Plútó, sem gæti bent til þess að yfirborð hennar sé þakið ferskum ís eða hafi aðra virkni í andrúmsloftinu.
Einstök braut og mjög langur byltingartími
Eris ferðast um sólina á um 557 jarðárum. Þetta þýðir að frá því að iðnbyltingin hófst hefur Eris ekki einu sinni lokið hálfri braut sinni. Þetta minnir okkur á hversu hæg hreyfing fyrirbæra í ytra sólkerfinu er.
Braut Erisar hallar einnig mjög mikið (um 44 gráður miðað við sólbaug). Flestar helstu reikistjörnur ganga á braut um tiltölulega svipaða fleti, þar sem þær mynduðust úr flötum frumreikistjörnuskífu. Mikill halli Erisar bendir til „ofsafenginnar“ þyngdaraflssögu — hugsanlega afleiðing víxlverkunar við Neptúnus eða annan stóran hnött í frumsólkerfinu. Þessi sérvitringar, hallandi braut er dæmigerð fyrir dreifða diska.
Tungl Erisar: Dysnómía
Eris á sér einn þekktan náttúrulegan gervihnött, Dysnómíu. Þetta tungl fannst skömmu eftir Eris. Tilvist gervihnöttsins er mikilvæg því hún gerir vísindamönnum kleift að reikna út massa Erisar með nákvæmari hætti með því að greina braut Dysnómíu.
Nafnið Dysnómía kemur úr grískri goðafræði og er tengt Eris, gyðju sundrungar. Þetta val virðist viðeigandi miðað við hlutverk Erisar í vísindalegri deilu um skilgreiningu á reikistjörnu. Dysnómía sjálf er minni og mun daufari en Eris, en mikilvæg fyrir rannsóknir á gangverki Erisarkerfisins.
Lofthjúpurinn: Er hann til staðar eða ekki?
Ein áhugaverð spurning varðandi Eris er hvort hún hafi lofthjúp. Á Plútó getur þunnur, köfnunarefnisbundinn lofthjúpur myndast þegar yfirborðsköfnunarefni og metan sublimera þegar hann nálgast sólina. Vegna fjarlægrar og afar kaldrar brautar sinnar hefur Eris líklega mjög lítinn lofthjúp eða frýs jafnvel á yfirborði sínu þegar hún nær afeljóni.
Sumar líkön benda til þess að Eris hafi hugsanlega haft þunnan lofthjúp tímabundið þegar hún var nær sólinni, en tímaramminn er mjög langur og spannar hundruð ára. Lofthjúpsaðstæður (ef einhverjar) hafa líklega breyst mjög hægt eftir því sem fjarlægðin frá sólinni breyttist.
Af hverju er Eris mikilvæg?
Eris er mikilvæg af að minnsta kosti þremur meginástæðum. Í fyrsta lagi víkkar hún skilning okkar á fjölda stórra fyrirbæra í ytra sólkerfinu. Tilvist hennar bendir til þess að Plútó sé ekki eina stóra fyrirbærið handan Neptúnusar og að sólkerfið hafi fjölbreyttari „skrá“ yfir meðlimi en áður var talið.
Í öðru lagi var Eris hvati að nútíma skilgreiningu á reikistjörnu. Samkvæmt skilgreiningu Alþjóðastjörnufræðistofnunarinnar (IAU) (2006) verður reikistjarna að (1) vera á braut um sólina, (2) vera nógu massamikil til að vera næstum kúlulaga (vatnsstöðug) og (3) hafa „hreinsað brautarhverfi sitt“ af öðrum fyrirbærum. Eris uppfyllir fyrstu tvö skilyrðin, en ekki það þriðja þar sem hún deilir braut sinni með mörgum öðrum sameindastjörnum. Þess vegna er Eris flokkuð sem dvergreikistjarna, ásamt Plútó, Haumea og Makemake.
Í þriðja lagi hjálpar Eris vísindamönnum að prófa kenningar um myndun sólkerfisins. Yfirgnæfandi braut þess, samsetning þess og tengsl við dreifða diskinn veita mikilvægar vísbendingar um flutning risaplanetanna á fyrstu dögum. Margar líkön benda til þess að Neptúnus hafi eitt sinn færst út á við, losnað við og dreift smærri fyrirbærum á sérvitrari brautir — hugsanlega þar á meðal Eris.
Framtíð Eris-rannsókna
Geimkönnunarfar hefur aldrei heimsótt Eris til þessa. Upplýsingar um hana byggjast enn á athugunum frá sjónaukum, þar á meðal geimsjónaukum og stórum stjörnustöðvum á jörðinni. Hins vegar, með framförum í tækni, hefur Eris möguleika á að verða skotmark framtíðarleiðangra, sérstaklega þar sem hún er mikilvægt dæmi um fjarlægan ísjarma sem gæti endurspeglað aðstæður í sólkerfinu snemma í tímanum.
Frekari rannsóknir á Eris — til dæmis nákvæmari mælingar á yfirborðssamsetningu hennar, árstíðabreytingum eða upplýsingum um lögun hennar og snúning — munu hjálpa okkur að skilja hvernig fyrirbæri í útjaðri sólkerfisins þróast.
Lokun
Eris er fjarlæg, köld og dularfull dvergreikistjarna, en áhrif hennar á nútíma stjörnufræði eru djúpstæð. Frá uppgötvun hennar, sem leiddi til endurskilgreiningar á reikistjarnum, til mikilla brautareinkenna hennar og bjartrar, ískaldrar yfirborðs, táknar Eris að sólkerfið okkar býr enn yfir mörgum óvæntum uppákomum. Að rannsaka Eris snýst ekki bara um eitt lítið, fjarlægt fyrirbæri, heldur um að skilja langa og flókna sögu myndunar sólkerfisins - sögu sem heldur áfram að þróast með nýjum uppgötvunum.
