Eris: dvärgplaneten som väger mer än Pluto

Eris: dvärgplaneten som väger mer än Pluto

Eris är den mest massiva och näst största kända dvärgplaneten i solsystemet. Det är också det största kända objektet i solsystemet som aldrig har besökts av en rymdsond — en titel den innehar helt enkelt för att den ligger så långt bort från allt annat som är värt att besöka först.

Det som gör Eris genuint märklig är en motsägelse: den är lite mindre än Pluto rent diametermässigt, men väger ändå 27 % mer. En värld som förlorar på storlek men vinner på massa är svår att ta in, och det är precis den sortens egendomlighet som tvingade astronomer att sätta sig ner och äntligen definiera vad en ”planet” egentligen är.

Det där definitionsproblemet är inte en bisak i berättelsen om Eris — det är hela berättelsen. Att hitta en kropp bortom Neptunus som verkade tävla med Pluto i storlek ställde Internationella astronomiska unionen inför ett val: kalla Eris den tionde planeten, eller dra en ny gräns som placerade både Eris och Pluto på andra sidan den. De valde gränsen, och Eris blev anledningen till att Pluto förlorade sin gamla titel.

En upptäckt byggd på gamla bilder

Eris upptäcktes av teamet bestående av Mike Brown, Chad Trujillo och David Rabinowitz den 5 januari 2005, utifrån bilder som faktiskt hade tagits redan den 21 oktober 2003. Det gick mer än ett år mellan ögonblicket då ljuset träffade teleskopet och ögonblicket då någon insåg vad som fanns på bilden — en påminnelse om att mycket av astronomisk upptäckt inte sker vid teleskopet utan efteråt, vid ett skrivbord, medan man går igenom data som ingen ännu hunnit kontrollera fullt ut.

Palomarobservatoriet sett på avstånd uppe på sitt berg, platsen där Eris upptäcktes
Palomarobservatoriet i Kalifornien, där Mike Browns team upptäckte Eris på bilder tagna år tidigare. Foto: Z3lvs, public domain, via Wikimedia Commons

Ett namn valt för kaos

Eris namngavs i september 2006 efter den grekisk-romerska gudinnan för split och osämja. Det är svårt att tänka sig ett mer passande val: upptäckten av just detta objekt var det som drev IAU in i striden om Plutos planetstatus, och splitgudinnan fick till slut ge sitt namn åt objektet som orsakade det hela.

Mindre i bredd, tyngre i vikt

Att fastställa Eris exakta storlek tog flera år. Diametern mättes slutligen till 2 326 ± 12 km, med de slutgiltiga resultaten tillkännagivna i oktober 2011, sedan astronomer tidtagit hur länge Eris skymde ljuset från en avlägsen stjärna när den passerade framför den — en teknik som är betydligt mer exakt än att försöka mäta en svag, avlägsen skiva direkt genom ett teleskop.

Den mätningen avgjorde jämförelsen med Pluto: Eris är något mindre än Pluto, som mäter 2 376,6 ± 1,6 km i diameter, även om Eris fortfarande är den mest massiva av de två. Massauppgiften kommer från att man observerat Eris måne, Dysnomia, kretsa kring den — att använda månens rörelse för att väga planeten, samma knep som astronomer använder i hela solsystemet. Utifrån Dysnomias omloppstid på 15,774 dagar visar det sig att Eris är 27 % mer massiv än Pluto, trots att den fysiskt är den mindre världen.

Konstnärlig tolkning av skuggan som Eris kastade över jorden under den stellära ockultationen i november 2010
En konstnärlig tolkning av skuggan Eris kastade över jorden under ockultationen i november 2010, som användes för att mäta dess diameter. Foto: ESO/L. Calçada och Nick Risinger, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

En 558 år lång resa runt solen

Eris har en omloppstid på 558 år — mer än dubbelt så lång som Plutos 248-åriga bana — och den liknar inte alls en cirkel. Dess afelium, den avlägsnaste punkten från solen, ligger på 97,7 AE, medan dess perihelium, den närmaste punkten, ligger på 38,4 AE. Det betyder att Eris tillbringar en stor del av sin sekellånga bana på mer än dubbla avståndet jämfört med det den når vid sin närmaste punkt, och pendlar mellan en relativt trång del av yttre solsystemet och ett område långt bortom där de flesta kända objekt vågar sig.

Eris bana lutar dessutom cirka 44 grader mot ekliptikan, till skillnad från de åtta planeterna, vars banor alla ligger ungefär i samma platta plan som jordens. En så pass brant lutning skiljer Eris från de flesta andra avlägsna världar och antyder en våldsam, kaotisk historia av gravitationsmöten snarare än en lugn, ordnad bildning på plats.

En kall värld studerad från jorden och rymden

Konstnärlig tolkning av den avlägsna, isiga dvärgplaneten Eris mot en stjärnbeströdd bakgrund
En konstnärlig tolkning av Eris, vars frusna, avlägsna yta har studerats från jorden och från rymdteleskop. Foto: ESO/L. Calçada och Nick Risinger (skysurvey.org), CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

På grund av det enorma avståndet och den avlånga banan uppskattas Eris yttemperatur variera från ungefär 30 till 56 K — tillräckligt kallt för att gaser som skulle vara fast is under större delen av banan, beroende på var Eris befinner sig i sitt 558-åriga varv runt solen, kan uppträda annorlunda nära periheliet.

År 2022 avslöjade nära-infraröd spektroskopi av Eris utförd av James Webb-rymdteleskopet deuterierad metanis på dess yta, i mängder lägre än de som finns i Jupiterfamiljekometer som 67P/Tjurjumov-Gerasimenko. Den jämförelsen spelar roll: den innebär att Eris metan inte helt enkelt kom dit på samma sätt som kometis, och att studera exakt hur det skiljer sig hjälper astronomer att ta reda på vilken typ av material som fanns tillgängligt när Eris bildades.

I takt med sin måne

Eris är tidvattenlåst till sin måne Dysnomia, vilket innebär att dess rotationsperiod är synkron med månens omloppstid på 15,78 jorddygn. Eris och Dysnomia vänder i praktiken permanent samma sida mot varandra medan de kretsar kring sitt gemensamma masscentrum — samma sorts ömsesidiga låsning som binder samman Pluto och dess största måne, Charon.

Dysnomia i sig är ingen liten följeslagare. Dess diameter förfinades genom observationer med radioteleskopet ALMA 2018 till 615 km, vilket motsvarar 24 till 29 % av Eris egen diameter — en betydande andel för en måne, snarare än en liten skärva av skräp. Av de kända månarna kring dvärgplaneter är endast Charon större, vilket gör Dysnomia till den näst största kända månen kring en dvärgplanet hittills.

En möjlig andra, osynlig måne

Dysnomias bana i sig har gett upphov till en gåta. År 2023 föreslog Marina Brozović och Robert Jacobson att Dysnomias icke-kepleriska bana — det vill säga att dess bana inte följer en enkel, fast ellips så som en ensam månes bana borde göra — troligen orsakades av en osynlig inre måne som drar i den genom en banresonans med medelrörelse. Ingen har direkt sett denna hypotetiska andra måne; dess existens härleds enbart utifrån hur den tycks knuffa Dysnomia bort från en prydlig elliptisk bana.

Besökt endast på långt håll

Eris observerades på avstånd av den utåtgående rymdsonden New Horizons i maj 2020, som en del av dess förlängda uppdrag efter den lyckade förbiflygningen av Pluto 2015. Det var en skymt snarare än ett besök — New Horizons hade redan passerat långt förbi Pluto och fortsatte utåt, och Eris behåller fortfarande sin utmärkelse som det största kända objektet i solsystemet som ingen rymdsond faktiskt har flugit förbi. För tillfället har allt man vet om Eris lärts från jorden, eller på mycket långt avstånd.

Bild i naturliga färger av Pluto tagen av rymdsonden New Horizons under dess förbiflygning 2015
New Horizons avbildade Pluto på nära håll under förbiflygningen 2015, och observerade sedan Eris på avstånd 2020 på väg ut ur solsystemet. Foto: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker, public domain, via Wikimedia Commons

Källor