Ерида: карликова планета, важча за Плутон

Ерида — найбільш масивна і друга за розміром відома карликова планета Сонячної системи. Це також найбільший відомий об'єкт Сонячної системи, який жодного разу не відвідував космічний апарат, — титул, який вона утримує просто тому, що перебуває надто далеко від усього іншого, що варто відвідати раніше.

Що робить Ериду по-справжньому дивною, так це невідповідність: вона трохи менша за Плутон за діаметром, але при цьому важча за нього на 27%. Світ, який програє в розмірі, але виграє в масі, важко вкладається в голові, і саме така дивність зрештою змусила астрономів сісти й визначити, що таке "планета" насправді.

Ця проблема визначення — не побічна деталь в історії Ериди, а вся історія цілком. Виявлення тіла за Нептуном, яке за розміром, здавалося, суперничало з Плутоном, поставило Міжнародний астрономічний союз перед вибором: назвати Ериду десятою планетою або провести нову межу, яка залишила б і Ериду, і Плутон по інший бік від неї. Вони обрали межу, і Ерида стала причиною, через яку Плутон втратив свій колишній титул.

Ериду відкрила команда у складі Майка Брауна, Чада Трухільо та Девіда Рабіновіца 5 січня 2005 року на знімках, які насправді було зроблено ще 21 жовтня 2003 року. Між моментом, коли світло потрапило на телескоп, і моментом, коли хтось розпізнав, що зображено на знімку, минуло більше року, — нагадування про те, що значна частина астрономічних відкриттів трапляється не біля телескопа, а пізніше, за робочим столом, під час перегляду даних, які ще ніхто не встиг ретельно перевірити.

Ериду назвали у вересні 2006 року на честь греко-римської богині розбрату й чвар. Важко уявити більш вдалий вибір: саме відкриття цього єдиного об'єкта підштовхнуло МАС до суперечки щодо планетарного статусу Плутона, і богиня розбрату врешті-решт дала ім'я об'єкту, який цю суперечку спричинив.

Точне визначення розміру Ериди зайняло роки. Її діаметр остаточно виміряли на рівні 2 326 ± 12 км, а остаточні результати оголосили в жовтні 2011 року після того, як астрономи виміряли час, протягом якого Ерида затуляла світло далекої зорі, проходячи перед нею, — техніка, значно точніша за спробу виміряти тьмяний, далекий диск безпосередньо через телескоп.

Це вимірювання остаточно з'ясувало порівняння з Плутоном: Ерида трохи менша за Плутон, діаметр якого становить 2 376,6 ± 1,6 км, хоча Ерида все одно залишається масивнішою з двох. Значення маси отримали, спостерігаючи за тим, як супутник Ериди Дисномія обертається навколо неї, — використовуючи рух супутника, щоб "зважити" планету, той самий прийом, який астрономи застосовують по всій Сонячній системі. Виходячи з орбітального періоду Дисномії у 15,774 дня, Ерида виявляється на 27% масивнішою за Плутон, попри те, що фізично є меншим світом.

Ерида має орбітальний період у 558 років — більш ніж удвічі довший за 248-річну орбіту Плутона, — і її траєкторія зовсім не схожа на коло. Її афелій, тобто найвіддаленіша точка від Сонця, становить 97,7 а.о., тоді як перигелій, найближче наближення, — 38,4 а.о. Це означає, що більшу частину своєї багатовікової орбіти Ерида проводить на відстані, що більш ніж удвічі перевищує ту, якої вона досягає в найближчій точці, коливаючись між відносно заселеною частиною зовнішньої Сонячної системи та областю далеко за межами того, куди наважується забиратися більшість відомих об'єктів.

Орбіта Ериди також нахилена приблизно на 44 градуси відносно екліптики, на відміну від восьми планет, орбіти яких лежать приблизно в одній площині з орбітою Землі. Такий крутий нахил вирізняє Ериду навіть серед більшості інших далеких світів і натякає на бурхливу, хаотичну історію гравітаційних зіткнень, а не на спокійне, впорядковане формування на місці.

Через свою величезну відстань та витягнуту орбіту температура поверхні Ериди, за оцінками, коливається приблизно від 30 до 56 К — достатньо холодно, щоб гази, які більшу частину орбіти залишалися б твердим льодом, поблизу перигелію могли поводитися інакше, залежно від того, де саме Ерида перебуває на своєму 558-річному колі навколо Сонця.

У 2022 році ближня інфрачервона спектроскопія Ериди за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба виявила на її поверхні лід дейтерованого метану в кількостях, менших за ті, що виявлено в кометах юпітеріанської родини, як-от 67P/Чурюмова-Герасименко. Це порівняння важливе: воно означає, що метан Ериди не з'явився так само, як кометний лід, і вивчення того, чим саме він відрізняється, допомагає астрономам зрозуміти, який матеріал був доступний під час формування Ериди.

Ерида припливно синхронізована зі своїм супутником Дисномією, тобто період її обертання збігається з орбітальним періодом супутника — 15,78 земної доби. Ерида й Дисномія фактично постійно повернуті одна до одної тим самим боком, обертаючись навколо спільного центру мас, — той самий тип взаємного зв'язку, який пов'язує Плутон і його найбільший супутник Харон.

Сама Дисномія — зовсім не маленький супутник. Її діаметр уточнили за допомогою спостережень радіотелескопа ALMA у 2018 році до 615 км, що становить від 24% до 29% діаметра самої Ериди — значна частка для супутника, а не дрібний уламок сміття. Серед відомих супутників карликових планет більшим є лише Харон, тож Дисномія — другий за величиною супутник карликової планети, знайдений на сьогодні.

Сама орбіта Дисномії поставила загадку. У 2023 році Марина Брозович і Роберт Джейкобсон припустили, що некеплерівська орбіта Дисномії — тобто те, що її траєкторія не описує простий, фіксований еліпс, як мала б орбіта самотнього супутника, — найімовірніше спричинена непомітним внутрішнім супутником, який тягне за неї через орбітальний резонанс середнього руху. Ніхто не бачив цей гіпотетичний другий супутник безпосередньо; про його існування свідчить лише те, як він, схоже, відхиляє Дисномію від акуратної еліптичної траєкторії.

Ериду спостерігав здалеку космічний апарат New Horizons, що прямував далі від Сонячної системи, у травні 2020 року в межах його розширеної місії після успішного прольоту повз Плутон у 2015 році. Це був радше побіжний погляд, ніж візит, — New Horizons уже давно проминув Плутон і продовжував рухатися назовні, і Ерида досі утримує звання найбільшого відомого об'єкта Сонячної системи, повз який жоден апарат насправді ще не пролітав. Наразі все, що відомо про Ериду, дізналися із Землі або з великої відстані.

• Wikipedia: Ерида (карликова планета)
• Wikipedia: Дисномія (супутник)
• Wikipedia: Плутон