(20000) Варуна

У этого термина существуют и другие значения, см. Варуна (значения).

20000 Варуна
Открытие
Первооткрыватель	Роберт Мак-Миллан
Дата открытия	28 ноября 2000
Орбитальные характеристики[1]
Эпоха: 23 июля 2010 г (JD 2455400,5)
Перигелий	6 057 848 000 км (40,915 а.е.)
Афелий	6 778 797 000 км (45,335 а.е.)
Большая полуось (a)	6 418 322 000 км (43,129 а.е.)
Эксцентриситет орбиты (e)	0.051
Сидерический период обращения	281,03 года
Орбитальная скорость (v)	4,53 км/с
Средняя аномалия (Mo)	101,764°
Наклонение (i)	17,2°
Долгота восходящего узла (Ω)	97,303°
Физические характеристики
Размеры	1003 км[2] (разносторонний эллипсоид?)[3][4]
Масса (m)	~3,7·1020 кг[3][5]
Средняя плотность (ρ)	0,992[3]
Ускорение свободного падения на экваторе (g)	0,15 м/с
Вторая космическая скорость (v2)	0,39 км/с
Период вращения (T)	3,17 ч
Альбедо	0,034-0,26[6]
Cпектральный класс	(умеренно красный) B-V=0,93 V-R=0,64[7]
Видимая звёздная величина	19,9 (противостояние)[8]
Абсолютная звёздная величина	3,7[1]
Температура
	мин. сред. макс.
Поверхности	≈ 43-41 К (-230-232°С)

Вару́на (англ. Varuna) — транснептуновый объект^[9], один из крупнейших кьюбивано (классических объектов пояса Койпера), отделённый объект^[10]. Открыт 28 ноября 2000 года Робертом Мак-Милланом, руководителем проекта Spacewatch.

Диаметр Варуны составляет около 1060 км^[11]. Эксцентриситет орбиты — 0,051, большая полуось орбиты — 43,129 а. е., перигелий — 40,915 а. е., афелий — 45,335 а. е., орбитальный период — 283,20 года. Угол наклона к плоскости эклиптики — 17,2°. Масса ~5,9·10²⁰ кг. Предположительно состоит из смеси пористых пород с низкой плотностью (плотность ~1 г/см³). Цвет поверхности — умеренно красный, но чрезвычайно тёмный (альбедо <0,04).

Номер по каталогу малых планет — 20000. Предварительное обозначение — 2000 WR₁₀₆.

Название

Кьюбивано Варуна назван в честь одного из главных божеств ведийского пантеона — повелителя мировых вод, хранителя справедливости, стража бессмертия Варуны (санскр. वरुण)^[12], из-за связи с водной стихией часто отождествляемого с греческим Посейдоном и римским Нептуном. Кроме имени, Варуна получил дополнительное цифровое обозначение «20000» в знак того, что является одним из крупнейших классических объектов пояса Койпера, обнаруженных до настоящего времени^[13].

Размер

Оценки размеров Варуны:

Год	Диаметр (км)	Примечания
2001	900[14]	Джевитт
2002	1060[11]	Лелоуч
2005	936[15]	Гранди
2005	>621[16]	Телескоп Спитцер 2-группа
2007	502[16]	Телескоп Спитцер 1-группа
2010	1003[2]	Хорд

Размеры большого объекта пояса Койпера могут быть определены одновременно наблюдениями теплового излучения и отражённого солнечного света. К сожалению, тепловые излучения слабы у удалённых объектов, также их определению дополнительно препятствует атмосфера Земли, только слабый «хвост» выбросов доступен для наземных наблюдений. Кроме того, оценки зависят от модели с неизвестными параметрами (например, полюса ориентации и тепловой инерции). Следовательно, оценки альбедо сильно варьируют, в результате чего, будут существенные различия и в предположительных размерах. Оценки размеров Варуны варьировали от 500 до 1060 км. Две последние оценки Спитцера ближе в 500 км (310 миль) и несовместимы с оценками 2005 года в 936 ⁺²³⁸₋₃₂₄ км^[15], на основе ранее полученных результатов (900 ⁺¹²⁹₋₁₄₅)^[14] и (1060 ⁺¹⁸⁰₋₂₂₀)^[6][11]. Этому несоответствию результатов Спитцера с ранними (субмиллиметровыми) наблюдениями дано объяснение от оригинальных авторов (Стансберри и др.); в данном случае имеет ряд трудностей в случае Варуны, авторы склоняются в пользу субмиллиметровых результатов (Джевитт, Лилоуч) для этого объекта, а не к данным Спитцера^[17].

Покрытия

7 декабря 2008 года было предположено, что Варуна покроет собой звезду в Близнецах со звёздной величиной 14,7^[18]. Это событие позволило бы определилить нижний предел размеров Варуны. Если бы можно было провести несколько наблюдений покрытий Варуной других звёзд, то можно было бы определить и его точный размер^[19]. По прогнозам предположено, что событие может произойти только при наблюдениях из Южных Америки и Африки, однако нет сообщений об убедительном подтверждении события^[20].

28-секундное затмения звезды 11,1 звёздной величины Варуной наблюдалось с Камалау, Параиба, Бразилия, в ночь на 19 февраля 2010 года^[21]. Результаты затмения 2010 года, длившегося в Сан-Луисе около 52,5 секунды, соответствуют поперечнику в 1003 км^[2], но Кишада была на 255 км меньше результата, предлагая наличие удлинённой формы для Варуны. Затмение произошло вблизи максимальной яркости Варуны, покрытие при наблюдении очевидно было максимальным по площади для эллипсоидальной формы^[2].

Орбита

Орбиты Варуны (синяя) и Плутона (красная)

Варуна классифицируется как классический транснептуновый объект и следует по почти круговой орбите с большой полуосью около 43 а. е., аналогично Квавару, но с большим наклоном. Его орбитальный период сходен с периодом Квавара — 283 года. График показывает, полярный обзор (сверху; орбита Варуны синий, Плутона — красного, Нептуна — серого). Перигелии и афелии и даты прохождения также отмечены. Интересно, что орбиты Варуны и Плутона имеют очень близкие наклонения и аналогично сориентированны (узлы обеих орбит достаточно близки). Однако, хотя наклонения их орбит к плоскости эклиптики отличаются всего на 0,06 градуса и, казалось бы, плоскости их орбит должны быть очень близки и друг к другу, именно из-за 13-градусной разности долгот их восходящих узлов взаимное наклонение орбит Плутона и Варуны составляет 3,83 градуса. Варуна на расстоянии 43 а. е. и на почти круговой орбите, в отличие от Плутона, который находится в резонансе 2:3 с Нептуном, Варуна же не имеет каких-либо значительных возмущений в движении со стороны Нептуна. Обзор эклиптики иллюстрирует сравнение почти круговой орбиты Варуны с эксцентричной орбитой (е=0,25) Плутона, но аналогично наклонённой.

Физические характеристики

Варуна имеет период вращения около 3,17 ч (или 6,34 ч, в зависимости от того, кривая блеска одно- или двухгорбая). Учитывая быстрое вращение, редкое для таких больших объектов, как Варуна, происходит удлинение сфероида (отношение оси 2:3), со средней плотностью около 1,0 (примерно равен плотности воды)^[4]. Изучения кривой блеска Варуны обнаружили, что наиболее подходящей моделью Варуны является трёхосный эллипсоид с осями В, С в отношениях В/=0,63-0,80, С/=0,45-0,52 и объёмная плотность 0,992^[3]. С момента открытия Варуны был обнаружен и другой, ещё бо́льший, быстро вращающийся объект (3,9 ч) Хаумеа, который, как полагают, тоже имеет продолговатую форму^[22]. Поверхность Варуны умеренно красная (по сравнению с Кваваром) и имеет небольшое количество водяного льда, обнаруженного на её поверхности^[23].

Примечания

1. ↑ ^{1 2} JPL Small-Body Database Browser: 20000 Varuna (2000 WR106) (2010-02-09 last obs). Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012. Проверено 2 января 2011.
2. ↑ ^{1 2 3 4} Bruno Sicardy The 2010, February 19 stellar occultation by Varuna. 42nd DPS Meeting. Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012. Проверено 12 ноября 2010.
3. ↑ ^{1 2 3 4} P. Lacerda, D. Jewitt (2006), "Densities Of Solar System Objects From Their Rotational Lightcurve", arΧiv:astro-ph/0612237 [astro-ph] 
4. ↑ ^{1 2} D. Jewitt, S. Sheppard (2002). «Physical Properties Of Trans-Neptunian Object (20000) Varuna». Astronomical Journal 123: 2110–2120. DOI:10.1086/339557. arΧiv:astro-ph/0201082.
5. ↑ Calculated using Lacerda and Jewitt (2007) diameter of 900 km and density of 0.992 g/cm³.
6. ↑ ^{1 2} W. R. Johnston TNO/Centaur diameters and albedos (2008). Архивировано из первоисточника 8 февраля 2012. Проверено 8 ноября 2006.
7. ↑ TNO and Centaur Colors. Архивировано из первоисточника 8 сентября 2006. Проверено 8 ноября 2006.
8. ↑ HORIZONS Web-Interface. JPL Solar System Dynamics. Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012. Проверено 2 июля 2008.
9. ↑ MPEC 2009-P26 :Distant Minor Planets (2009 AUG. 17.0 TT). IAU Minor Planet Center (7 August 2009). Архивировано из первоисточника 11 февраля 2012. Проверено 16 сентября 2009.
10. ↑ Марк В. Буйе Orbit Fit and Astrometric record for 20000. SwRI (Space Science Department) (12 January 2007). Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012. Проверено 19 сентября 2008.
11. ↑ ^{1 2 3} E. Lellouch et al. (2002). «Coordinated thermal and optical observations of Trans-Neptunian object (20 000)Varuna from Sierra Nevada». Astronomy & Astrophysics 391: 1133–1139. DOI:10.1051/0004-6361:20020903. arΧiv:astro-ph/0206486.
12. ↑ MW Sanskrit-English dictionary
13. ↑ M.P.C. 41805. The Minor Planet Circulars/Minor Planets and Comets (9 January 2001). Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012. Проверено 4 июля 2010.
14. ↑ ^{1 2} D. Jewitt, H. Aussel, A. Evans (2001). «The size and albedo of the Kuiper-belt object (20000) Varuna». Nature 411 (6836): 446–7. DOI:10.1038/35078008. PMID 11373669.
15. ↑ ^{1 2} W. M. Grundy, K. S. Noll, D. C. Stephens (2005). «Diverse albedos of small trans-neptunian objects». Icarus (journal) 176: 184–191. DOI:10.1016/j.icarus.2005.01.007. arΧiv:astro-ph/0502229.
16. ↑ ^{1 2} J. Stansberry et al. (2007), "Physical Properties of Kuiper Belt and Centaur Objects: Constraints from Spitzer Space Telescope", arΧiv:astro-ph/0702538 [astro-ph] 
17. ↑ J. Stansberry et al. Physical Properties of Kuiper Belt and Centaur Objects: Constraints from the Spitzer Space Telescope // The Solar System Beyond Neptune. — 2008. — ISBN 978-0-8165-2755-7
18. ↑ 20000 VARUNA : Important observation, Dec 7 at 2 hrs UT.. Minor Planet Mailing List. Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012. Проверено 1 декабря 2008.
19. ↑ E. Lakdawalla. Attention: South American and southern African observers needed for observations of a stellar occultation by Varuna, Planetary Society (1 December 2008).
20. ↑ Varuna: information for observers. Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012. Проверено 1 декабря 2008.
21. ↑ RELATÓRIO FINAL OCULTAÇÃO DA ESTRELA UCAC2 41014042 PELO ASTEROIDE VARUNA. Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012. Проверено 18 сентября 2010.  (порт.)
22. ↑ D. L. Rabinowitz et al. (2006). «Photometric Observations Constraining the Size, Shape, and Albedo of 2003 EL₆₁, a Rapidly Rotating, Pluto-Sized Object in the Kuiper Belt». Astrophysical Journal 639 (2): 1238–1251. DOI:10.1086/499575. arΧiv:astro-ph/0509401.
23. ↑ J. Licandro, E. Oliva, M. di Martino (2001). «NICS-TNG infrared spectroscopy of trans-neptunian objects 2000 EB173 and 2000 WR106». Astronomy & Astrophysics 373: 29–32L. DOI:10.1051/0004-6361:20010758.

Ссылки

• http://www.ifa.hawaii.edu/faculty/jewitt/varuna.html
• Size and Albedo of Kuiper Belt Object (20000) Varuna. David Jewitt's Home Page. Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012. (англ.)
• Orbital simulation from JPL (Java) / Ephemeris (англ.)