(47171) 1999 TC36

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(47171) 1999 TC36

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Asteroid
(47171) 1999 TC36
1999TC36-Trujillo-HST.png
1999 TC36 mit dem Hubble-Weltraumteleskop 2001 als Zweiersystem gesehen
Eigenschaften des Orbits (Animation)
Epoche: 4. September 2017 (JD 2.458.000,5)

Orbittyp Plutino
Asteroidenfamilie nicht bekannt
Große Halbachse 39,2048 AE
Exzentrizität 0,2207
Perihel – Aphel 30,5524 AE – 47,8573 AE
Neigung der Bahnebene 8,420°
Länge des aufsteigenden Knotens 97,061°
Argument der Periapsis 294,936°
Siderische Umlaufzeit 245 a 236,9 d
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit 4,731 km/s
Physikalische Eigenschaften
Mittlerer Durchmesser 272,0 +017,0−019,0 km
Masse ~ 6 – 7 · 1019Vorlage:Infobox Asteroid/Wartung/Masse kg
Albedo 0,079 +00,013−00,011
Mittlere Dichte 0,64 +00,15−00,11 g/cm³
Rotationsperiode 6 h 12,6 min
Absolute Helligkeit 4,90 mag
Geschichte
Entdecker Eric P. Rubenstein
Louis-Gregory Strolger
Datum der Entdeckung 1. Oktober 1999
Quelle: Wenn nicht einzeln anders angegeben, stammen die Daten von JPL Small-Body Database Browser. Bitte auch den Hinweis zu Asteroidenartikeln beachten.

(47171) 1999 TC36 ist ein großes transneptunisches Objekt im Kuipergürtel, das durch seine 2:3-Bahnresonanz zum Planeten Neptun als Plutino eingestuft wird. Anfangs wurde 1999 TC36 als ein verhältnismäßig großes Objekt eingestuft, es handelt sich jedoch nicht um ein einzelnes Objekt. Es war das erste Objekt dieser Art, bei dem nachgewiesen werden konnte, dass es sich um ein System mehrerer Objekte handelt. Acht Jahre nach seiner Entdeckung wurde festgestellt, dass es ein Dreifachsystem aus zwei großen und einer entfernteren dritten Komponente ist.[1]

Entdeckung

(47171) 1999 TC36 wurde am 1. Oktober 1999 von Eric P. Rubenstein und Louis-Gregory Strolger am Kitt-Peak-Nationalobservatorium in Arizona entdeckt. Rubenstein durchsuchte Bilder, die durch Strolger im Rahmen des Low-Z Supernova Suchprogramms entstanden sind.[2] Nach seiner Entdeckung fand sich (47171) 1999 TC36 auch auf älteren Aufnahmen vom 18. Juni 1974, 30. Mai 1976 und 16. September 1976 wieder. So ließ sich seine Umlaufbahn genauer berechnen und am 21. September 2002 erhielt er von der IAU die Kleinplaneten-Nummer 47171.

Seit der Entdeckung der Begleiter wird die Bezeichnung „(47171) 1999 TC36“ offiziell für die größte Komponente des Systems verwendet, während für die kleinere Komponente die Bezeichnung S/2007 (47171) 1 und für den weiter entfernten Mond S/2001 (47171) 1 gilt. Doch wird der Name oft auch für das ganze System verwendet. Inoffiziell wird der Asteroid daher zuweilen auch als „(47171) 1999 TC36 A1“ oder einfach nur „A1“ bezeichnet.

Insgesamt wurde der Asteroid durch mehrere erdbasierte Teleskope beobachtet, insgesamt bisher 324 Mal innerhalb von 42 Jahren.[3] (Stand Sept. 2017)

Bahneigenschaften

Umlaufbahn

(47171) 1999 TC36 umkreist die Sonne auf einer prograden, sehr elliptischen Umlaufbahn zwischen 4.570.500.000 km (30,55 AE) und 7.159.400.000 km (47,86 AE) Abstand zu deren Zentrum. Die Bahnexzentrizität beträgt 0,221, die Bahn ist um 8,4° gegenüber der Ekliptik geneigt.

Die Umlaufzeit von (47171) 1999 TC36 beträgt 245,48 Jahre.

Gegenwärtig ist der Planetoid 30,5 AE von der Sonne entfernt.[4] Sein Perihel passierte er im Juli 2015.

Rotation

(47171) 1999 TC36 rotiert in 6 Stunden, 12,6 Minuten einmal um seine Achse. Daraus ergibt sich, dass der Asteroid in einem (47171) 1999 TC36-Jahr 346.519,4 Eigendrehungen vollführt. Diese Rotationsbestimmung erfolgte durch die Beobachtungen der Lichtkurve.[5]

Doch ist die Rotationsperiode von (47171) 1999 TC36 noch nicht sicher bestimmt. Nach anderer Quelle beträgt sie 1 Tag 21 Stunden und 45,8 Minuten.[6] In diesem Fall wäre die Umlaufzeit gleich der Rotationszeit, und da sich die kleinere Komponente S/2007 (47171) 1 ebenso verhalten müsste, würde es sich um eine doppelt gebundene Rotation handeln. Das bedeutet, dass sich beide Körper stets dieselbe Seite zuwenden. Nach dem System Pluto/Charon wäre es das erste Mal, bei dem eine weitere doppelt gebundene Rotation im Kuipergürtel nachgewiesen werden könnte. Im Hauptgürtel ist dies etwa bei (90) Antiope A und B der Fall. Voraussetzung dafür ist eine ähnliche Masse sowie eine enge Umlaufbahn der beiden Körper. In diesem Fall würde der Asteroid in einem (47171) 1999 TC36-Jahr 47.022,4 Eigendrehungen vollführen.

Physikalische Eigenschaften

Größe

Der Einzelkörper–Durchmesser (effektiver System–Durchmesser) wird gegenwärtig auf 393,1 +025,2−026,8 km geschätzt. Doch besteht das Dreiersystem (47171) 1999 TC36 bahndynamisch aus einem Hauptkörper, der selbst ein Doppelasteroid ist und einem etwa halb so großen Mond. Daher wird der eigentliche mittlere Durchmesser der „A1“–Komponente, also des Asteroiden selbst, auf 272 km geschätzt; er ist damit nur um 7,3 % größer als sein „Zwilling“ „A2“.

Ausgehend von einem mittleren Durchmesser von 272 km ergibt sich eine Oberfläche von etwa 232.400 km2, was knapp der Fläche von Laos entspricht.

Bestimmungen des Durchmessers für (47171) 1999 TC36

Jahr Abmessungen km Quelle
2009 281,0 +045,0−038,0 Benecchi u. a. [7]
2010 286,0 +045,0−038,0 Benecchi u. a. [6]
2012 272,0 +017,0−019,0 Mommert u. a.[8]

Die präziseste Bestimmung ist fett markiert.

Innerer Aufbau

Die kombinierten Beobachtungen mit den Spitzer, Herschel und Hubble–Teleskopen ermöglichten eine Bestimmung der Dichte. Die erste (sehr niedrige) Dichtebestimmung 0,3 bis 0,8 g/cm3 im Jahr 2006, als das System noch als Doppelsystem bekannt war, würde eine Porösität von 50–75 % bedingen.[9] Die direkte Lichtkurven–Messung aller drei Komponenten durch Hubble im jahr 2009 zeigten eine Durchschnittsdichte von 0,532 +00,317−00,211 g/cm3, was die bisherige Annahme bestätigte, dass der Asteroid möglicherweise ein Rubble Pile sein könnte, eine lose Ansammlung von Staub und Gesteinen. 2012 wurde die Dichte aufgrund neuer Erkenntnisse durch das Herschel–Teleskop erneut revidiert; die gegenwärtige Schätzung beträgt 0,64 g/cm3. Die Porösität wird auf immer noch 36–68 % geschätzt.

(47171) 1999 TC36 hat einen sehr roten spektralen Abfall im sichtbaren Licht und ein flaches Spektrum im nahen Infraroten. Es gibt auch ein schwaches Absorptionsmerkmal nahe der Wellenlänge von 2 μm, die möglicherweise durch die Existenz von Wassereis herrührt. Das beste Modell zu den Ergebnissen des nahen Infraroten schliesst Tholine, kristallines Wassereis und Serpentine als Oberflächenmaterialien ein. Diese Resultate gelten für alle drei Komponenten des Systems.

Die Gesamtmasse des Systems, die durch die Bewegung der dritten Komponente ermittelt wurde, beträgt 1,275 ± 0,006 ∙ 1019 kg. Die Masse der A1 und A2–Komponenten wurde mit etwas höheren 1,420 ± 0,005 ∙ 1019 kg ermittelt. Diese Diskrepanz ist vielleicht durch die gravitativen Interaktionen der Komponenten in einem komplexen Dreifachsystem geschuldet. Die Masse der A1–Komponente dürfte daher 6 – 7 · 1019 kg betragen.

Die mittlere Oberflächentemperatur beträgt 44–45 K (–229 bis –228 °C).

Entstehung

Bislang existieren zwei Hypothesen zur Entstehung des Dreifachsystems. Entweder kam es durch eine große Kollision zustande, nach der sich das ganze System aus der entstandenen Akkretionsscheibe neu formierte, oder die dritte Komponente wurde durch den bereits bestehenden Doppelasteroiden gravitativ eingefangen. Die ähnlichen Größen und Massen der A1 und A2–Komponenten begünstigen letztere Hypothese.

Das (47171) 1999 TC36–Dreifachsystem

Am 8. Dezember 2001 entdeckte man auf Bildern des Hubble-Weltraumteleskops einen ersten Begleiter bei (47171) 1999 TC36. Der als S/2001 (47171) 1 bezeichnete Mond hat einen Durchmesser von 132 km und umkreist den gemeinsamen Schwerpunkt des Systems in einem Abstand von 7.411 km in 50,3 Tagen.[10]


Durch weitere Untersuchungen der Bilder von Hubble erkannte man 2007, dass der Hauptkörper aus zwei Objekten mit ähnlicher Masse und vergleichbarem Durchmesser besteht. Dies wurde 2009 bestätigt. Der als S/2007 (47171) 1 bezeichnete Begleiter ist 251 km groß; er bewegt sich im Abstand von 867 km in 45,763 Stunden um den gemeinsamen Masseschwerpunkt.

Das (47171) 1999 TC36–System in der Übersicht:

Komponenten Physikalische Parameter Bahnparameter Entdeckung
Name Durch-
messer
(km) 		Relativ-
größe
% 		Masse
(kg) 		Große
Halbachse
(km) 		Umlaufzeit
(d) 		Exzentrizität
 Inklination
zu Eugenias
Äquator 		Datum Entdeckung
Datum Veröffentlichung
(47171) 1999 TC36 272,0 100,00 6 – 7 · 1019 — — — — 1. Oktober 1999
21. September 2002
S/2007 (47171) 1
(1999 TC36 II) 		251,0 92,7 6 – 7 · 1019 867 1,907 ? ? Oktober 2007
Oktober 2007
S/2001 (47171) 1
(1999 TC36 I) 		132,0 48,6 7,5 · 1017 7411 50,302 ? ? 8. Dezember 2001
10. Januar 2002

(47171) 1999 TC36 ist erste entdeckte Asteroiden–Mehrfachsystem im Kuipergürtel und im transneptunischen Bereich überhaupt. Von den Zwergplaneten Pluto und Haumea – die ebenfalls eine Asteroiden–Nummer besitzen – abgesehen, ist es insgesamt nach (87) Sylvia und (45) Eugenia das dritte bekannte Asteroiden–Mehrfachsystem im Sonnensystem und das einzige bekannte im Kuipergürtel.

Das (47171) 1999 TC36–System ist insofern einzigartig im Sonnensystem, dass der dritte Begleiter der beiden Hauptkörper ebenfalls vergleichsweise groß ist. Das Größenverhältnis liegt grob bei 2:2:1. Dies ist bei sämtlichen bislang gefundenen Mehrfachsystemen nicht der Fall.

Das (47171) 1999 TC36–System gehörte zu den Kandidaten in den Planungen für eine New Horizons 2–Mission (2004–2005), die einen Vorbeiflug an Jupiter und Uranus und bis zu vier Kuipergürtel–Objekten vorsah.

Siehe auch

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ Guido Meyer: Astronomen entdecken Himmelskörper-Trio (19. Dezember 2007). Abgerufen am 17. September 2017.
  2. ↑ IAU: IAU: MPEC 1999-Y19: 1999 RV214, 1999 TC36, 1999 XX143, 1999 XY143 Entdeckungsveröffentlichung (21. Dezember 1999). Abgerufen am 17. September 2017.
  3. ↑ JPL: (47171) 1999 TC36 beim JPL. Abgerufen am 16. September 2017.
  4. ↑ AstDys: (47171) 1999 TC36. Abgerufen am 17. September 2017.
  5. ↑ Silvia Protopapa: Surface characterization of Pluto, Charon, and (47171) 1999 TC36 (2009). Abgerufen am 17. September 2017.
  6. ↑ 6,0 6,1 S. D. Benecchi u. a.: (47171) 1999 TC 36, A transneptunian triple (Juni 2010). Abgerufen am 17. September 2017.
  7. ↑ S. D. Benecchi u. a.: (47171) 1999 TC36, A Transneptunian Triple (September 2009) (PDF). Abgerufen am 17. September 2017.
  8. ↑ Michael Mommert u. a.: TNOs are Cool: A survey of the trans-Neptunian region V. Physical characterization of 18 Plutinos using Herschel PACS observations (Februar 2012). Abgerufen am 17. September 2017.
  9. ↑ J. A. Stansberry u. a.: The Albedo, Size, and Density of Binary Kuiper Belt Object (47171) 1999 TC36 (14. Februar 2006) (PDF). Abgerufen am 17. September 2017.
  10. ↑ Daniel W. E. Green: IAUC Nr. 7787: S/2001 (47171) 1 Entdeckungsveröffentlichung (10. Januar 2002). Abgerufen am 17. September 2017.
Abgerufen von „https://www.cosmos-indirekt.de/physik_137/index.php?title=(47171)_1999_TC36&oldid=5235“