Орк ( 90482 Orcus по каталогу Центра малых планет ) — 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. 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 .

Название и этимология

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 , где прошло детство Дианы — супруги первооткрывателя Орка, Майкла Брауна, — и где они часто бывали . Название Орк было одобрено и опубликовано 22 ноября 2004 года.

Символ придумал американский программист Денис Московиц, который и до этого придумывал символы для мелких объектов Солнечной системы. Символ состоит из букв OR и напоминает пасть косатки ( Orcinus orca ). С сентября 2022 символ обладает кодом U+1F77F .

Орбитальные характеристики

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 (см. схему). 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 находятся в противоположной фазе (из-за их взаимного резонанса с Нептуном), Орк иногда называют «Анти-Плутоном» .

В последний раз Орк достиг 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 .

Физические характеристики

Размеры и звёздная величина

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 диаметры Орка и его спутника — 900 км и 280 км , соответственно. Если же альбедо спутника окажется в два раза ниже, чем альбедо Орка, то их диаметры уже будут оценены в 860 км и 380 км .

Масса

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)⋅10 ²⁰ 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 диаметр спутника 380 км , а диаметр Орка — 860 км (см. выше), то масса спутника может достигать 8 % от массы Орка .

Спектр и поверхность

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 на поверхности Орка кристаллического водяного льда, 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 .

Сравнение со спутниками и другими ТНО

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 AZ 84 обнаружены похожие на Орк спектральные характеристики .

Криовулканизм

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 .

Спутник

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/2005 (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 .

Примечания