90377 Sedna
90377 Sedna (simbol: ) je veliki planetoid u dalekim predjelima sunčeva sustava koji je 2012. bio tri puta udaljeniji od Sunca nego Neptun. Spektroskopija je otkrila da je površina Sedne sastavljena od sličnog materijala kao i drugi trans-neptunski objekti, dakle spoj vode, metana i dušikovog leda sa tolinima. Njena površina je jedna od najcrvenijih od svih objekata sunčeva sustava. Vrlo je vjerojatno patuljasta planeta.

Većinu svoje orbite, Sedna je čak i dalje od Sunca nego što je trenutno, jer se procjenjuje da je njen afel 937 astronomskih jeidnica (31 puta udaljenija od Neputonove orbite), zbog čega je jedan od najudaljenijih objekata sunčeva sustava ne računajući komete. Sedna ima iznimno izuženu orbitu, te joj treba oko 11.400 godina za jedan obilazak oko Sunca, zbog čega su se javila nagađanje oko njenog porijekla. Centar za male planete trenutno stavlja Sednu u rasejani disk, skupinu objekata koji su poslani u iznimno razduženu orbitu usred gravitacijskog učinka Neptuna. Ipak, ova klasifikacija je osporavana, jer Sedna nikada ne dolazi dovoljno blizu Neptuna da ju on odbaci, zbog čega neki astronomi pretpostavljaju da je ustvari prvi poznati član Ortova oblaka. Ostali smatraju da je možda bačena u trenutnu orbitu od prolazeće zvijezde, možda jedne od Sunčeva otvorena skupa), ili možda čak da je zarobljena od drugog zvjezdanog sustava. Druga teorija sugerira da je njena orbita dokaz za veliki planet izvan Neputuna. Astronom Michael E. Brown, koji je jedan od osoba koji su otkrili Sednu i patuljaste planete Eris, Haumea i Makemake, vjeruje da je to znanstveno najvažniji tran-neptunski objekt otkriven do danas, jer razumijevanje njene orbite znači dobiti informacije o porijeklu rane evolucije Sunčeva sustava.

Otkriće i naziv 
Sednu (prvotno nazvana 2003 VB12) su otkrili Mike Brown (Kalifornijski tehnološki institut), Chad Trujillo (Opservatorij Gemini) i David Rabinowitz (Univerzitet Yale) 14.11. 2003. Otkriće je bilo dio većeg istraživanja pokrenutog 2001. teleskopom Samuel Oschin kod zvjezdarnice Mount Palomar kraj San Diega, Kalifornija uz pomoć Yaleine Palomar kamere od 160 megapixel. Toga dana, uočen je objekt koji se giba 4,6 lučnih sekunda po 3,1 sata u odnosu na zvijezde, što ukazuje na to da je njegova udaljenost oko 100 AJ. Naknadna istraživanja u novembru–decembru 2003. uz pomoć teleskopa SMARTS kod zvjezdarnice Cerro Tololo Inter-American u Čileu kao i uz pomoć teleskopa Tenagra IV kod zvjezdarnice W. M. Keck na Hawajima su otkrili da se objekat gibao po vrlo velikom ekscentricitetu orbite. Taj objekat je identifikovan i na starijim fotografijama koje je snimio teleskop Samuel Oschin kao i na fotografijama udruženja Near-Earth Asteroid Tracking. Ovo je omogućilo da se naprave preciznije jednadžbe o njegovoj putanji. 

"Naš novo oktriveni objekat je najhladnije i najudaljenije mjesto u Sunčevom sustavu", napisao je Mike Brown na svojem websiteu, "te stoga smatramo da je prikladno nazvati ga u čast Sedne, inuitske božice mora, za koju se smatralo da živi na dnu hladnog arktičkog oceana." Brown je predložio i da Međunarodna astronomska unija (MAU) i potencijalne buduće objekte u Sedninoj regiji nazove po entitetima arktičke mitologije. Ekipa je objavila ime "Sedna" prije nego je objekat zvanično upisan. Brian G. Marsden,voditelj udruženja Centar za male planete, je izjavio da je takav čin kršenje protokola, te da će neki članovi MAU-a glasati protiv. Ipak, nije bilo prigovora na to ime, te nisu predložena alternativni nazivi. Skupština MAU-a je stoga prihvatila ovaj naziv u spetembru 2004., te razmotrila da će ubuduće dozvoliti objavljivanje imena objekata i prije službene registracije.

Putanja i rotacija 

Sedna ima najduži orbitalni period u odnosu na bilo koji poznati veći objekat Sunčeva sustava, te joj treba oko 11.400 godina da jednom obiđe oko Sunca. Njena orbita je vrlo ekscentrična: afel joj se procjenjuje na 937 AJ a perihel na 76 AJ, najveći perifel bilo kojeg poznatog objekta Sunčeva sustava, sve do otkrića 2012 VP113. Kada je otkriveno da je udaljena 89,6 AJ (oko 13,4 milijarde km) od Sunca i približava se perihelu, to je tada bio najudaljeniji objekat Sunčeva sustava ikada posmatran. Eris je kasnije detektiran te se utvrdilo da je udaljen 97 AJ. Jedino orbite nekih kometa su udaljenija od Sedne; oni su pretamni da bi ih uočili, osim kada se približavaju perihelu unutrašnjeg Sunčeva sustava. Čak i kada se Sedna približava perihelu 2076., Sunce bi se sa njenog gledišta činila tek kao ekstremno svjetla točkica na zvjezdanom nebu, 100 puta svjetlija nego puni mjesec na Zemlji (primjera radi, Sunce je 400.000 puta svjetlije nego puni mjesec), te predalko da bi bilo vidljivo kao disk golim okom.

Kada je prvi puta otkrivena, smatralo se da Sedna ima neobično dugi rotacijski period (20 do 50 dana). Prvotno se pretpostavljalo da je Sednina rotacija usporena od gravitacijske snage velikog setalita, slično kao i Plutonov mjesec Haron. Hubbleov svemirski teleskop u martu 2004. nije našao nikakav satelit, a kasnija mjerenja zvjezdarnice MMT sugeriraju puno kraći period rotacije od oko 10 sati; razmjerno prosječno za tijelo te veličine.

Karakteristike 

Sedna ima apsolutnu magnitudu (H) od oko 1,8 te se procjenjuje da joj je albedo oko 0,32, te se stoga procjenjuje da joj je promjer otprilike  1.000 km. U vrijeme otkrića, bila je najsjajniji novootkriveni objekat Sunčeva sustava od otkrića Plutona 1930. Naučnici su 2004. odredili da je gornja granica njenog promjera 1.800 km, ali je 2007. ovo revidirano na nižu vrijednost od manje od 1.600 km nakon posmatranja svemirskog teleskopa Spitzera. 2012., mjerenja svemirskog opservatorija Heršel su sugerisala da je Sednin promjer 995 ± 80 km, čime bi bila manja i od Plutonova satelita Harona. Stoga što Sedna nema poznatih satelita, utvrđivanje njene mase je trenutno nemoguće bez slanja svemirske sonde.

Opservacije teleskopom SMARTS ukazuju na to da je po vidljivom svjetlu Sedna jedan od najcrvenijih objekata Sunčeva sustava, gotovo crvena poput Marsa. Chad Trujillo i njegove kolege sugerišu da je Sedninu tamno crveno boju uzrokuje površina prekrivena slojem ugljikovodika, ili tolin, koji su stvoreni od jednostavnijih organskih sastojaka nakon dugog izlaganja ultraljubičastom zračenju. Njena površina ima homogenu boju i spektar; ovo je stoga jer je Sedna, za razliku od drugih tijela bliže Suncu, rijeđe pod udarom drugih tijela, koji bi otkrili svijetle mrlje ledenog materijala poput onog na objektu 8405 Asbolus. Sedna i druga dva udaljena ubjekta -  (87269) 2000 OO67 i (308933) 2006 SQ372 - dijele svoju boju sa udaljenim klasičnim objektima Kuiperovog pojasa i Kentaurom 5145 Pholus, što navodi na zaključak da dijele istu regiju porijekla.

Trujillo i njegov tim su postavili gornju granicu površinskog sastava Sedne na 60% metanskog leda i 70% za vodenog leda. Prisutnost metana podržava postojanje tolina na Sedninoj površini, jer ih stvara obasjavanje metana. Barucci i njegov tim su usporedili Sednin spektar sa onim  Tritona te uočili slabe asorpcijske pojaseve koji pripadaju metanovom i dušikovom ledu. Iz ovih promatranja, sugerisali su sljedeći model površine: 24% tolina Tritonova tipa, 7% nekristaliziranog ugljika, 10% dušika, 26% metanola i 33% metana. Detektiranje metanovog i vodenog leda je potvrdio 2006. teleskop Spitzer infracrvenom fotometrijom. Prisustvo dušika na površini sugeriše mogućnost da je Sedna, barem neko vrijeme, imala tanku atmosferu. Tijekom 200-godišnjeg razdoblja u blizini perihela maksimalna temperatura Sedne trebala bi preći −237.6 °C, prijelazna temperatura između solidnog dušika alpha faze i beta faze viđene na Tritonu. Pri par stupnjeva većoj temperaturi, napon pare dušika bio bi 14 mikrobara (1,4 Pa ili 0,000014 atm). Ipak, njen duboki crveni spektralni nagib ukazuje na visoke koncentracije organskog materijala na površini, a njeni slabi apsorpcijski pojasevi ukazuju da je metan na Sedni star, a ne svježe taložen. Ovo znači da je Sedna prehladna za metan da ispari sa njene površine i potom se vrati kao snijeg, što se događan na Tritonu i vjerojatno Plutonu.

Modeli unutrašnjeg zagrijavanja putem radioaktivnog raspada sugerišu da je Sedna teoretski sposobna održavati podzemni ocean tekuće vode.

Porijeklo 
U svojem dokumentu u kojem su objavili otkriće Sedne, Mike Brown i njegov tim su istu opisali kao prvo uočenu tijelo koje spada u Oortov oblak, hipotetski oblak kometa za koje se smatra da postoje gotovo cijelu svjetlosnu godinu od Sunca. Uočili su da, za razliku od objekta rasejanog diska kao što su Eris, Sednin perihel (76 AJ) je preudaljen da bi bio raštrkan usljed gravitacijskog utjecaja Neptuna. Zbog toga što je puno bliže Suncu nego objekti ortova oblaka, ima nagib ugrubo jedan kao i planete Kuiperova pojasa, te su je opisali kao "planetoid objekata unutrašnjeg Oortova oblaka" u rasponu od Kuiperova pojasa do rubnih sfera tog oblaka.

Da je Sedna nastala na trenutnoj lokaciji, Sunčev izvorni protoplanetarni disk morao je dosezati i do 75 AJ u svemir. Takođe, Sednina izvorna orbita mora da je bila kružna, inače bi njen nastanak akrecijom manjih tijela u cjelinu bio nemoguć, jer bi relativne brzine između planetezimala bile odveć razorne. Stoga mora da je odgurana u trenutnu ekscentričnu putanju od gravitacijskog međudjelovanja sa nekim drugim tijelom. U izvornom dokumentu, Brown, Rabinowitz i ostali su sugerisali tri moguća kandidata za to remetilačko tijelo: neviđena planeta izvan Kuiperova pojasa, prolazeća zvijezda ili jedna od mlađih zvijezda pridruženih Suncu u zvjezdanom roju u kojem je nastala.

Mike Brown i njegov tim su najviše prihvatili tezu da je Sedna odgurana u trenutnu orbitu od zvijezde Sunčeva otvorena skupa, navodeći da Sednin afel od oko 1.000 AJ, koji je relativno blizu u usporedbi sa onim kometa dugih razdoblja, nije dovoljno dalek da bi pao pod utjecaj prolazećih zvijezda pri njihovim trenutnim udaljenostima od Sunca. Predložili su da se orbita Sedne može objasniti Suncem koje je nastalo u otvorenom skupu nekoliko zvijezda koje su se s vremenom udaljile i odmakle jedno od druge. Ovu hipotezu su prigrlili Alessandro Morbidelli i Scott Jay Kenyon. Računalne simulacije koje su načnili Julio A. Fernandez i Adrian Brunini ukazuju da bi nekoliko bliskih prolazaka mladih zvijezda u tom skupu povuklo puno objekata u putanje slične Sedni. Istraživanje Morbidellija i Hala Levison ukazuje da je najvjerojatnije objašnjenje to da je Sedninu putanju poremetio bliski prolazak (oko 800 AJ) druge zvijezde u prvih 100 miliona godina postojanja Sunčeva sustava.

Hipoteza o transneptunskom planetom zagovarana je od nekoliko astronoma: npr. Rodney Gomes i Patryk Lykawka. Jedan scenario uključuju remećenje Sednine putanje od hipotetskog tijela iz unutrašnjosti Oortova oblaka. Nedavne simulacije pokazuju da bi Sedninu putanju mogao objasniti objekt mase Neptuna pri 2.000 AJ (ili manje), mase Jupitera pri 5.000 AJ, ili čak mase Zemlje pri 1.000 AJ. Patryk Lykawka ukazuje da bi se moglo raditi o tijelu upola veličine Zemlje, koje je izbacio Neptun pri ranoj fazi nastanka Sunčeva sustava, i trenutno u putanji od 80 do 170 AJ od Sunca. Mike Brown nije otkrio nikakav objekat veličine Zemlje pri udaljenosti od 100 AJ usprkos raznim traganjima po nebu. Ipak, moguće je da je takav objekat izbačen iz Sunčeva sustava nakon stvaranja unutrašnjeg Oortova oblaka.

Predložena je i teza da je Sednina putanja rezultat utjecaja velikog binarnog pratioca Sunca, udaljenog hiljadu AJ. Jedan takav hipotetski pratioc je Nemeza, tamni pratioc Sunca za kojeg neki predlažu da je odgovoran za cikličko masovno izumiranje na Zemlji jer remeti orbite kometa i baca ih prema Zemlji, a što se temelji na broju udarnih kratera i orbitalnih elemenata dobrog dijela kometa dugog razdoblja.  Ipak, do danas nema nikakvog izravnog dokaza od postojanju Nemeze, a razni dokazi (kao što je brojanje kratera) ukazuju da vjerojatno ni ne postoji. John J. Matese i Daniel P. Whitmire, dugoročni zagovaratelji mogućnosti dvojne zvijezde oko Sunca, sugerisali su da je objekat pet puta mase Jupitera, koji se nalazi oko 7.850 AJ od Sunca, mogao biti odgovoran za Sedninu putanju.

Morbidelli i Scott Jay Kenyon su isto tako predložili da Sedna možda ne potječe od Sunčeva sustava, nego da je ulovljena od Sunca od prolazećeg izvansunčevog planetarnog sustava, poglavito smeđeg patuljka oko 1/20 mase Sunca.

Populacija 

Sednina vrlo eliptična orbita znači da je vjerojatnost njenog otkrića bila 1:80, sugerirajući da bi, ako nije riječ o pukoj sreći, trebalo biti još 40–120 objekata veličine Sedne u toj regiji. Još jedan objekt, (148209) 2000 CR105, ima slučnu, ali manje ekstremnu putanju: njegov perihel je 44,3 AJ, a afel 394 AJ, dok mu za obilazak oko Sunca treba 3.240 godina. Vjerojatno je bio pod istim učinkom kao i Sedna. Astronomi su 2014. objavili otkriće 2012 VP113, objekta upola veličine Sedne i u orbiti od 4.200 godina čiji jeperihel 80 AJ, zbog čega su neki pretpostavljali da nudi dokaze o trans-neptunskom planetu.

Svaki od predloženih mehanizama za Sedninu ekstremnu putanju ostavilo bi jasan trag na strukturi i dinamici bilo kakve šire populacije. Ako je za to odgovorna trans-neptunska planeta, svi ti objekti bi dijelili isti perihel (≈80 AJ). Ako je Sedna ulovljena od drugog planetarnog sustava koji je išao u smjeru Sunčeva sustava, onda bi Sednina populacija posjedovala relativno niski nagib i posjedovala velike poluosi os 100–500 AJ. Da je rotirala u suprotnom smjeru, onda bi tvorile dvije populacije, jednu sa niskim a drugu sa visokim nagibom. Gravitacija zvijezda koje narušavaju red bi stvorilo široki raspon perihel i nagiba, svaki ovisan o broju i kutu takvog susreta. 

Uzimanje većeg uzorka takvih objekata bi stoga pomoglo u utvrđivanju koji je scenarij najvjerojatniji. "Ja smatram Sednu fosilnom evidencijom najranijeg Sunčeva sustava", izjavio je Brown 2006. "Na kraju, kada se pronađu drugi fosilni tragovi, Sedna će pomoći kako je Sunce nastalo i o broju zvijezda u blizini Sunca kada se stvorilo." Prema istraživanju 2007.–2008., Brown, Rabinowitz i Megan Schwamb su pokušali locirati još jednu skupinu Sednine hipotetske populacije. Iako je istraživanje osjetljivo na bilo kakva gibanja do 1.000 AJ, te otkrila patuljasti planet (225088) 2007 OR10, nije otkrila nijedno novo tijelo u Sedninoj orbiti. Daljnje simulacije sa novim podacima sugerirali su oko 40 objekata veličine Sedne u toj regiji, sjaja magnitude Erisa (−1.0).

Klasifikacija 
Centar za male planete, koji zvanično sastavlja katalog objekata Sunčeva sustava, je klasificirao Sednu kao raspršen objekat. Ipak, ovakva klasifikacija je pod velikim upitnikom, jer mnogi astronomi sugerišu da bi se, zajedno sa drugim objektima (npr. (148209) 2000 CR105), trebala staviti u novu kategoriju udaljenih objekata nazvani prošireni objekti rasejanog diska (E-SDO), odvojeni objekti, udaljeni odvojeni objekti (DDO), ili raštrkani-prošireni prema formalnoj klasifikaciji projekta Deep Ecliptic Survey.

Otkriće Sedne obnovilo je pitanje koji bi se objekti trebali smatrati planetom a koji ne. 15. 3. 2004., članci o Sedni u popularnim medijima su objavili da je otkriven deseti planet sustava.  in the popular press reported that a tenth planet had been discovered. Ovo je pitanje odgovorila Međunarodna astronomska unija u svojoj definiciji planete koja je usvojena 24.8. 2006., koja je dala imperativ da je planeta morala očistiti susjedstvo u orbiti. Sedna ima parametar Stern–Levison procijenjen na manje od 1, te stoga nije očistila svoje susjedstvo. Da bi bila patuljasta planeta, Sedna mora biti u hidrostatičkoj ravnoteži. Dovoljno je sjajna, te dovoljno velika, te se pretpostavlja da to i jest, a neki su je astronomi i tako svrstali.

Istraživanje 
Sedna će dostići perihel 2075.–2076. Ovakav bliski dolazak Suncu nudi mogućnost da istraživanje iste koji se neće pojaviti idućih  12.000 godina. Iako je Sedna na popisu istraživanja NASE, NASA zasad ne razmišljao o bilo kakvoj misiji prema Sedni.

Bilješke

Izvori

Eksterni linkovi 

 NASA-ina stranica za Sednu  (Discovery fotografije)
 Sednina stranica Mikea Browna

Sunčev sistem
Patuljaste planete