Орк

Орк расположен в верхнем левом углу снимка и помечен зелёным кружком

(90482) Орк, или Оркус (англ. Orcus, ранее 2004 DW) — крупный транснептуновый объект из пояса Койпера; вероятно, является карликовой планетой. Открыт 17 февраля 2004 года Майклом Брауном из Калифорнийского технологического института, Чедвиком Трухильо из обсерватории Джемини и Дэвидом Рабиновицем из Йельского университета. Был обнаружен на архивных снимках 1951 года.

Тип — «плутино». Диаметр — около 946 км, что составляет почти 40 % диаметра Плутона.

Орбита Орка весьма напоминает по параметрам орбиту Плутона. Интересно, что Орк всегда находится на противоположной стороне орбиты по отношению к Плутону, то есть если Орк находится в перигелии, то Плутон в это время проходит афелий, и наоборот. В связи с этим, Орк иногда называют «Анти-Плутон». Этот факт послужил отправной точкой в выборе имени объекта — так же, как Плутон является аналогией Орка в мифологии, так же Орк (со своим спутником) похож на Плутон с Хароном.

Назван в честь Орка — бога смерти и подземного царства в этрусской мифологии. В феврале 2007 года у Орка был обнаружен спутник, впоследствии получивший название Вант.

Поверхность Орка относительно яркая. Лёд обнаружен преимущественно в кристаллической форме, которая может быть связана с криовулканической деятельностью. Также, могут присутствовать другие соединения, такие как метан или аммиак.

В соответствии с конвенцией имён, изданной Международным астрономическим союзом (МАС), объекты, похожие на Плутон по размерам и параметрам орбиты, должны называться именами божеств подземного царства. Настоящее название соответствует этой конвенции, так как Орк (Оркус) является божеством подземного царства в этрусской и римской мифологиях. Кроме того, имя Орк созвучно с названием острова Оркас, где прошло детство Дианы — супруги первооткрывателя Орка, Майкла Брауна, — и где они часто бывали. Название Орк было одобрено и опубликовано 22 ноября 2004 года.

400px-TheKuiperBelt_Orbits_Orcus2.svg[1]

Орбиты Орка (синяя), Плутона (красная) и Нептуна (серая). Местонахождения Орка и Плутона показаны на апрель 2006 года. Также указаны даты, когда объекты проходят перигелий (q) и афелий (Q).

Орк — это крупный плутино. Его орбита очень напоминает орбиту Плутона (примерно равный период обращения и у обоих перигелий находится над эклиптикой). Единственное заметное различие — это разворот орбиты. Несмотря на то, что орбита Орка подходит довольно близко к орбите Нептуна, резонанс между двумя объектами и большой угол наклона орбиты Орка не позволяет им приблизиться друг к другу. За последние 14 000 лет расстояние между Орком и Нептуном ни разу не было меньше 18 а. е. В связи с фактом, что орбита Орка похожа на орбиту Плутона, но они всегда находится в противоположной фазе (из-за их взаимного резонанса с Нептуном), Орк иногда называют «Анти-Плутоном».

На сегодняшний день Орк находится на расстоянии 47,8 а. е. от Солнца и достигнет афелия в 2019 году. В ближайшие 10 млн лет перигелий Орка может уменьшиться до 27,8 а. е., то есть будет меньше, чем у Нептуна.

Период вращения Орка вокруг оси точно неизвестен. Фотометрические исследования дают большой разброс — от 7 до 21 часа с либрациями или без них. Наиболее часто в литературе значится десятичасовой период вращения. Возможно, на период вращения и либрации влияет крупный и близко расположенный спутник Орка.

Абсолютная звёздная величина Орка — 2,3, что сопоставимо со значением 2,6 у кьюбивано (50000) Квавар. Наблюдение Орка в инфракрасном диапазоне с помощью космических телескопов «Спитцер» (на длинах волн 24 и 70 мкм) и «Гершель» (250, 350 и 500 мкм), даёт возможность сделать заключение, что радиус Орка варьируется в диапазоне 445—475 км. По всей вероятности, Орк имеет альбедо 22—34 %, что довольно типично для транснептуновых объектов подобных размеров.

Расчёт параметров Орка (звёздная величина и радиус) предполагал, что Орк является одиноким объектом. Наличие крупного спутника может серьёзно на них повлиять. Абсолютная звёздная величина спутника оценивается в 4,88, что примерно в 11 раз тусклее, чем сам Орк. Если альбедо обоих объектов примерно равны, то радиусы Орка и его спутника — 900 км и 280 км, соответственно. Если же альбедо спутника окажется в два раза ниже, чем альбедо Орка, то их радиусы уже будут оценены в 860 км и 380 км.

Так как Орк является двойным объектом (по всей видимости, спутник обладает массой, которой нельзя пренебречь в расчётах), масса всей системы была оценена в 6,32±0,05×1020 кг, что составляет 3,8 % от массы наиболее массивной известной карликовой планеты — Эриды. Как эта масса распределена между Орком и его спутником, зависит от отношения их размеров. Если радиус спутника в три раза меньше, чем радиус Орка, то масса первого составляет всего 3 % от общей массы. Если же радиус спутника 380 км, а радиус Орка — 860 км (см. выше), то масса спутника может достигать 8 % от массы Орка.

Орбитальные резонансы Орка и Плутона в системе отсчёта, привязанной к Нептуну

Первые спектроскопические наблюдения в 2004 году показали, что видимый спектр Орка нейтрального слабого цвета, в то время как небольшое отклонение в сторону инфракрасного спектра (длина волны 1,5 и 2,0 мкм) даёт довольно выраженное поглощение воды. Этим Орк сильно отличается от других ТНО, как, например, Иксион, у которых красный цвет выражен, а инфракрасный, наоборот, слаб. Дальнейшие исследования Орка в инфракрасном спектре в 2004 году в Европейской южной обсерватории и обсерватории Джемини также показали наличие водного льда и углеродистых компонентов. Вода и метан не могут покрывать больше, чем 50 % и 30 % поверхности объекта, соответственно. Это значит, что пропорция льда на поверхности больше, чем на Хароне, и скорее напоминает спутник Нептуна Тритон.

Позднее, в 2008—2010 годах, спектроскопические наблюдения в инфракрасном спектре с более высоким отношением сигнал/шум выявили новые спектральные детали. Среди прочего, сильное поглощение сигнала водяным льдом на длине волны 1,65 мкм, что говорит о наличии кристаллического водяного льда на поверхности Орка, и поглощение сигнала на длине волны 2,22 мкм. Последний феномен пока недостаточно точно объяснён. Это поглощение может быть вызвано растворённым в водяном льде аммиаком, либо наличием метанового льда.

Сравнительные размеры крупнейших ТНО и Земли.

Орк обладает пограничной массой, способной удерживать летучие вещества, такие как метан, на своей поверхности. Исследование спектра Орка показывает самое сильное поглощение сигнала водным льдом среди объектов пояса Койпера, не входящих в семейство Хаумеа. Похожий спектр наблюдается у крупных спутников Урана. Среди прочих ТНО, больше всех на Орк похож спутник Плутона Харон. У последнего альбедо несколько выше, но зато очень похожий видимый и ближний инфракрасный спектр. У обоих похожая плотность и наличие водного льда на поверхности. У карликовой планеты Хаумеа и у подобных ей объектов, альбедо гораздо выше и поглощение спектра водой намного сильнее, чем у Орка. И, наконец, у крупного плутино (208996) 2003 AZ84 обнаружены похожие на Орк спектральные характеристики.

Наличие кристаллического водного льда и, возможно, льда аммиака свидетельствует о том, что в прошлом на поверхности Орка действовали так называемые «механизмы обновления». До сих пор аммиак не был обнаружен ни на одном ТНО или ледяном спутнике, кроме Миранды. Сигнал в районе длины волны 1,65 мкм широкий и глубокий, как у Харона, Квавара, Хаумеа и у ледяных спутников планет-гигантов. С другой стороны, кристаллический водный лёд на поверхности ТНО должен был прийти в аморфное состояние за последние 10 млн лет под влиянием галактической и солнечной радиации. Некоторые вычисления показывают, что криовулканизм, который считается одним из возможных механизмов обновления, мог иметь место на ТНО с радиусом порядка 1000 км. Возможно, на Орке произошло единственное извержение, которое и превратило аморфную воду в кристаллический лёд. Скорее всего, это было извержение воды взрывного характера, которое «выбило» метан из раствора воды и аммиака.

Возможно, диаметр спутника достигает от 1/4 до 1/3 от диаметра Орка.

С помощью телескопа «Хаббл» 13 ноября 2005 года Майкл Браун и Т. А. Цур открыли спутник Орка. Об этом открытии было объявлено 22 февраля 2007 года. Спутнику было дано обозначение S/2 005 (90 482) 1, а в 2009 году и имя Вант по имени этрусской богини из мира мёртвых. Орбита спутника очень близка к окружности: её эксцентриситет всего 0,0036. Орбитальный период обращения — 9,53 дней. Вант находится на очень малом расстоянии в 8980±20 км от Орка и поэтому состав его поверхности не может быть спектроскопирован. Майкл Браун также предполагает, что Орк и Вант синхронизированы (то есть повёрнуты друг к другу одной стороной) наподобие Плутона и Харона. Есть предположение, что Вант является захваченным объектом из пояса Койпера.

По материалам Wikipedia