Transneptunisches Objekt

Datei:TheTransneptunians 73AU.svg

Schematische Darstellung der Verteilung der Objekte am Rand des Sonnensystems, die Entfernung von der Sonne in AU (waagrechte Achse) ist gegen die Bahnneigung (senkrechte Achse) abgetragen. (gelb: Zentauren, rot: resonante KBO, blau: Cubewanos, grau: SDO)

<imagemap> Datei:LargestTNOs-de.png|mini|350px|rechts|alt=Darstellung der soweit bekannt größten transneptunischen Objekte|Vergleich der größten transneptunischen Objekte mit der Erde (Pluto-System: Aufnahmen von New Horizons; ansonsten künstlerische Darstellungen). Um zum entsprechenden Artikel zu kommen, auf das Objekt klicken{{#ifeq:Transneptunisches Objekt|Vorlage:TNO8|| (große Darstellung)}}. rect 0 0 2750 120 Transneptunisches Objekt rect 390 795 600 855 Pluto circle 664 562 110 Charon (Mond) circle 465 491 217 Pluto rect 40 340 210 460 Hydra (Mond) rect 80 190 315 295 Kerberos (Mond) rect 470 150 605 255 Styx (Mond) rect 660 225 795 340 Nix (Mond) rect 725 375 910 465 Charon (Mond) rect 1150 795 1300 855 (136199) Eris circle 1210 490 210 (136199) Eris rect 980 130 1250 230 Dysnomia (Mond) circle 987 270 60 Dysnomia (Mond) rect 1625 795 1950 855 (136108) Haumea poly 1490 790 1490 690 1590 590 1590 540 1830 300 1880 300 1980 200 2080 200 2080 300 1980 400 1980 450 1740 690 1690 690 1590 790 (136108) Haumea rect 1810 690 2000 750 Hiʻiaka (Mond) rect 1910 600 2020 690 Hiʻiaka (Mond) rect 1655 190 1875 245 Namaka (Mond) rect 1630 245 1730 325 Namaka (Mond) rect 2180 795 2610 855 (136472) Makemake circle 2399 494 130 (136472) Makemake rect 2220 185 2430 335 S/2015 (136472) 1 rect 145 1320 555 1395 (225088) Gonggong circle 355 1125 113 (225088) Gonggong rect 500 935 725 1060 Xiangliu (Mond) rect 710 1320 1010 1395 (50000) Quaoar circle 862 1125 100 (50000) Quaoar rect 970 980 1080 1070 Weywot rect 985 935 1210 990 Weywot rect 1155 1320 1400 1380 (90377) Sedna circle 1278 1125 90 (90377) Sedna rect 1525 1320 1755 1380 (90482) Orcus circle 1638 1125 85 (90482) Orcus rect 1770 935 1930 1035 Vanth (Mond) circle 1773 1058 40 Vanth (Mond) rect 1890 1320 2175 1380 (120347) Salacia circle 2030 1125 80 (120347) Salacia circle 2140 1054 30 Actaea (Mond) rect 2095 940 2275 1035 Actaea (Mond) rect 2255 1320 2635 1405 (307261) Máni circle 2435 1125 75 (307261) Máni circle 0 1870 315 Mond circle 1380 2700 1150 Erde default Datei:LargestTNOs-de.png desc bottom-right </imagemap> Als transneptunisches Objekt (TNO) oder auch seltener Transneptun bezeichnet man alle Himmelskörper des Sonnensystems, deren mittlere Umlaufbahn eine große Halbachse von mehr als 30 AE hat und damit jenseits der Bahn des äußersten Gasplaneten Neptun liegt.<ref name="problempluto" />

Im Kuipergürtel befindliche Objekte sind eine Teilmenge der TNO und werden auch als Kuipergürtelobjekte (KBO, von {{#invoke:Vorlage:lang|full|CODE=en|SCRIPTING=Latn|SERVICE=englisch}}) bezeichnet. Heute kennt man circa 3300 TNO, vermutet aber allein einige zehntausend Objekte, deren Durchmesser 100 km überschreitet.

Geschichte

Von etwa 1900 bis 1930 stand das Wort Transneptun für einen hypothetischen neunten Planeten, der (irrtümlich) für kleine Bahnstörungen der Planeten Uranus und Neptun verantwortlich gemacht wurde. Der Marsforscher Percival Lowell hatte lange selbst nach ihm gesucht und dafür das Lowell-Observatorium bei Flagstaff finanziert.

Pluto wurde am 18. Februar 1930 entdeckt und ist das einzige transneptunische Objekt, das für eine gewisse Zeit als Planet galt. Pluto wurde jedoch 2006 auf den Rang eines Zwergplaneten herabgestuft. Ab etwa 1950 suchte man nach einem Transpluto, jedoch wählte man 1977, nach der Entdeckung des ersten Zentauren, Chiron, eine andere Terminologie.

Viele transneptunische Objekte sind nicht sehr groß, dunkel und schwer zu erkennen. Die Erforschung der transneptunischen Objekte befindet sich noch in ihren Anfängen. Jedes Jahr werden viele Objekte neu entdeckt. Neue und größere Teleskope und computergestützte Bildauswertung ermöglichen neue Erkenntnisse über diese Objekte in schneller Folge. Zur Erklärung der Befunde wurden verschiedene, teils untereinander widersprüchliche Theorien aufgestellt, über die bisher keine Einigung besteht.

Die Raumsonde New Horizons konnte Pluto und den Kuipergürtel genauer untersuchen und brachte damit neue Erkenntnisse über diesen Bereich des Sonnensystems.

Eigenschaften

Die bisher entdeckten transneptunischen Objekte sind in ihrer Zusammensetzung kometenähnlich. Viele bekannte Kometen stammen nach Bahn-Messungen seit den 1970er Jahren eher aus dem Kuipergürtel als, wie lange Zeit vermutet, aus der Oortschen Wolke. Die Transneptune werden als spezielle Gruppe der Asteroiden angesehen und unterscheiden sich von jenen im Hauptgürtel vor allem durch

ihre sonnenferneren und oft sehr langgestreckten Umlaufbahnen
ihre oft kohlenartige dunkle Farbe (Albedo nur etwa 0,04 – 0,2)
ihre Zusammensetzung aus Lockergestein und Eis, die gleichzeitig den Übergang zu Kometenkernen darstellt.

Objekttypen

Die Transneptune umlaufen die Sonne größtenteils im Kuipergürtel zwischen 30 und 55 AE und gliedern sich in verschiedene Gruppen anhand ihrer Umlaufbahnen. Weiterhin wird zwischen „kalten“ und „heißen“ Objekten unterschieden. Die Bezeichnung als „kalt“ und „heiß“ beruht nicht auf einem Temperaturunterschied, sondern auf dem dynamischen Verhalten in Analogie zu Teilchen in einem Gas, die ihre Relativgeschwindigkeit erhöhen, wenn sie erhitzt werden.

Kalte Objekte zeigen wenig Anzeichen von Bahnstörungen, haben eine wenig exzentrische und näherungsweise kreisförmige Umlaufbahn und bewegen sich auf einer Bahn nahe der Ekliptik
Heiße Objekte sind solche, die durch Einflüsse anderer Himmelskörper deutlich von einer Kreisbahn in der Ekliptik abweichen und hohe Exzentrizität oder hohe Inklination aufweisen

Resonante KBO

Ein Drittel aller Kuipergürtel-Objekte steht in verschiedenen Bahnresonanzen zum Planeten Neptun. Ihre Umlaufzeiten stehen also in einem einfachen Zahlenverhältnis zu der des Neptun von 164,79 Jahren. Gemäß dem dritten Keplerschen Gesetz haben Objekte mit gleicher Bahnresonanz auch ähnlich große Halbachsen. Die übrigen Bahnelemente wie deren Form (Exzentrizität) und deren Lage (Inklination, Länge des aufsteigenden Knotens und Argument der Periapsis) sind jedoch sehr verschieden. Häufige Resonanzen sind:

Resonanz<ref name=MPC>Liste klassifizierter Objekte im MPC Oktober 2008.</ref>	0 \| span \| sup}} class="fussnoten-marke" data-annotationpair-m="{{#invoke:URLutil\|anchorencode\|1=1\|2=1}}">{{#invoke:TemplUtl\|nowiki1\|1}}</{{#ifeq: \| 0 \| span \| sup}}>{{#switch:0\|10\|11=\|#default={{#invoke:TemplatePar\|match	1=1=+	2=SUP=n	3=gruppe=*	template=Vorlage:FN	cat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Fußnoten }}{{#switch: ERROR	{{#switch: Vorlage:Str match \|[\|] = ERROR \|(Direkteingabe der Klammern)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|91\|93 = ERROR \|(HTML-Entität dezimal)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|5b\|5d = ERROR \|(HTML-Entität hexadezimal)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|lbrack\|rbrack = ERROR \|(benannte HTML-Entität)}} =Vorlage:FN, Fehler in Parameter 1: Keine eckigen Klammern verwenden, das führt sonst zu Verwechslungen mit dem offiziellen MediaWiki-Belegsystem. }}}} (Jahre)	0 \| span \| sup}} class="fussnoten-marke" data-annotationpair-m="{{#invoke:URLutil\|anchorencode\|1=1\|2=1}}">{{#invoke:TemplUtl\|nowiki1\|1}}</{{#ifeq: \| 0 \| span \| sup}}>{{#switch:0\|10\|11=\|#default={{#invoke:TemplatePar\|match	1=1=+	2=SUP=n	3=gruppe=*	template=Vorlage:FN	cat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Fußnoten }}{{#switch: ERROR	{{#switch: Vorlage:Str match \|[\|] = ERROR \|(Direkteingabe der Klammern)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|91\|93 = ERROR \|(HTML-Entität dezimal)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|5b\|5d = ERROR \|(HTML-Entität hexadezimal)}}	{{#switch: Vorlage:Str match \|lbrack\|rbrack = ERROR \|(benannte HTML-Entität)}} =Vorlage:FN, Fehler in Parameter 1: Keine eckigen Klammern verwenden, das führt sonst zu Verwechslungen mit dem offiziellen MediaWiki-Belegsystem. }}}}(AE)	Bezeichnung	Beispiele
2:3	247	39,4	Plutino	Pluto, Ixion, Huya, 2003 VS₂, Orcus, Achlys
3:5	275	42,3		1994 JS, 2001 YH₁₄₀, 2003 US₂₉₂
4:7	288	43,6		1999 HT₁₁, 2000 OY₅₁, 2001 KP₇₇, 2002 PA₁₄₉, 1999 CD₁₅₈
1:2	330	47,7	Twotino	1996 TR₆₆, 1998 SM₁₆₅, 2002 WC₁₉, 2000 JG₈₁, 1999 RB₂₁₆
2:5	412	55,4		1998 WA₃₁, 2002 TC₃₀₂, 2001 KC₇₇, 2002 GG₃₂, 2003 UY₁₁₇
1:3	494	62,5		2003 LG₇, 2005 EO₂₉₇

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Die Plutinos sind nach ihrem als erstem entdeckten Mitglied Pluto benannt. Twotinos sind eine Abwandlung dieses Begriffes entsprechend dem Zahlenverhältnis 2:1.

Klassische KBO (Cubewanos)

Eine weitere Kategorie bilden die Cubewanos (oder „klassische KBO“, CKBO). Cubewanos weisen keine Bahnresonanz mit den äußeren Planeten auf. Die Gruppe ist benannt nach 1992 QB₁, dem ersten entdeckten Objekt dieser Gruppe, das später Albion genannt wurde. Die Objekte bewegen sich mit kleinen Exzentrizitäten auf nahezu kreisförmigen Bahnen zwischen 42 und 50 AE mit Bahnneigungen von bis zu 30°. Etwa 2/3 der bekannten KBO bewegen sich auf einer solchen kreisähnlichen Bahn um die Sonne. Zu dieser Gruppe gehören die 1000-km-Objekte Quaoar und Varuna.

Gestreute KBO

Gestreute KBO (oder Scattered Disk Objects, SDO) bewegen sich mit großen Exzentrizitäten auf Bahnen mit Perihel nahe 35 AE und Aphel bis einige hundert AE. Bis jetzt sind circa 500 dieser gestreuten KBO bekannt (zum Beispiel (15874) 1996 TL₆₆ mit einer stark elliptischen Bahn und einer Bahnneigung von 24°), wohl erst ein winziger Bruchteil der tatsächlich existierenden.

Detached Objects

Die Bahnen einiger transneptunischer Objekte können nicht allein mittels Streuung durch Neptun erklärt werden. Diese „freistehenden Objekte“ (englisch „Detached Objects“ (DO) oder „Distant Detached Objects“ (DDO)) haben ein Perihel von mehr als 40 AE, was nicht durch Neptuns Gravitation verursacht sein kann. Die Erklärungsansätze beinhalten eine Störung von außerhalb des Kuipergürtels, z. B. durch einen vorbeifliegenden Stern<ref name="Morbidelli2004">Morbidelli, Alessandro; Levison, Harold F. (November 2004). Scenarios for the Origin of the Orbits of the Trans-Neptunian Objects 2000 CR105 and 2003 VB12. The Astronomical Journal 128 (5): 2564–2576. Vorlage:ArXiv</ref> oder einen außerhalb des Gürtels befindlichen Planeten.<ref name=Gomes2006>Rodney S. Gomes; Matese, J; Lissauer, J (2006). A distant planetary-mass solar companion may have produced distant detached objects. Icarus (Elsevier) 184 (2): 589–601. doi:10.1016/j.icarus.2006.05.026</ref> Gegenwärtig sind etwa 60 bekannt.

Sednoiden

Ende 2003 wurde mit Sedna ein Objekt in seinerzeit dreifacher Pluto-Entfernung entdeckt, das sich auf einer äußerst langgezogenen Ellipse weit außerhalb des Kuipergürtels, aber noch nicht in der Oortschen Wolke bewegt und einen neuen Prototyp darstellt. Es ist rund 995 km groß und wurde nach der zentralen Meeresgöttin der Inuit Sedna benannt. Man fand 2012 VP₁₁₃ und später weitere Objekte mit ähnlichen Bahnelementen.

Die Ausrichtung ihrer Apsidenlinien und ihre ähnliche Inklination führten Konstantin Batygin und Michael E. Brown zu dem Schluss, ein noch nicht entdeckter „Planet Neun“ erzwinge die gleichförmige Ausrichtung der Umlaufbahnen dieser DDO.<ref name="Batygin-Brown 2016">K. Batygin, M. E. Brown: Evidence for a Distant Giant Planet in the Solar System. In: The Astronomical Journal. Band 151, Nr. 2, 2016, S. 22–34, doi:10.3847/0004-6256/151/2/22</ref> Eine allgemein akzeptierte Theorie dazu gibt es bisher jedoch noch nicht. Vorlage:Sednoiden

Bekannte Objekte

Die hellsten bekannten TNO (mit absoluter Helligkeit ≤ 4,0)<ref name="Ssd-Api_H">{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:SSD-Daten|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=SSD-Daten}}]{{#if:JSON-Daten| (JSON-Daten)}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://ssd-api.jpl.nasa.gov/sbdb_query.api?fields=epoch_cal,full_name,a,sigma_a,e,sigma_e,q,sigma_q,ad,sigma_ad,i,sigma_i,om,sigma_om,w,sigma_w,sigma_per,n,sigma_n,tp_cal,sigma_tp,H,H_sigma&sb-kind=a&sb-cdata=%7B%22AND%22:%5B%22H%7CLT%7C4%22,%22q%7CGE%7C25%22%5D%7D%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=SSD-Daten}}}}%7C[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://ssd-api.jpl.nasa.gov/sbdb_query.api?fields=epoch_cal,full_name,a,sigma_a,e,sigma_e,q,sigma_q,ad,sigma_ad,i,sigma_i,om,sigma_om,w,sigma_w,sigma_per,n,sigma_n,tp_cal,sigma_tp,H,H_sigma&sb-kind=a&sb-cdata=%7B%22AND%22:%5B%22H%7CLT%7C4%22,%22q%7CGE%7C25%22%5D%7D}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=SSD-Daten}}}}]}}{{#if:JSON-Daten| (JSON-Daten{{#if:Small-Body Database QueryCaltech/JPL{{#if: 2025-06-28 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|0}}||1}}}}

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Legende zur nachfolgenden Tabelle (Bedeutung der Spalten)
Name	Eigenname
M_V	Absolute Helligkeit
A	Albedo
D	Äquatordurchmesser (in km)
a	Große Halbachse (in AE)
e	Numerische Exzentrizität
i	Bahnneigung (in Grad)
T	Umlaufdauer (in Erdjahren)
Gr	Gruppe ANO = Anomalie CKBO = Cubewano KBO = Kuipergürtelobjekt (allgemein) PLU = Plutino SDO = Scattered Disk Object
EJ	Jahr der Entdeckung

Name	M_V	A	D	a	e	i	T	Gr	EJ
Eris	−1,2	0,85 ± 0,07	2326	068,05	0,436	43,8	00.561	SDO	2005
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Makemake	−0,2	0,77 ± 0,03	1502 ± 45_äqu × 1430 ± 9_pol	045,45	0,162	29,0	00.306	KBO	2005
Haumea	–0,2	0,8 ± 0,07	2100 × 1680 × 1070	042,96	0,197	28,2	00.282	KBO	2005
Sedna	–1,5	0,32 ± 0,06	0995 ± 80	552	0,862	11,9	13.000	ANO	2003
Gonggong	–1,8	0,089 Vorlage:+-<ref name="szabo2015"><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20160305034458	*	Vorlage:Webarchiv/Wartung/Stern{{#if: Róbert Szabó et al.: Pushing the Limits of K2: Observing Trans-Neptunian Objects. S3K2: Solar System Studies with K2 \| {{#invoke:WLink\|getEscapedTitle\|Róbert Szabó et al.: Pushing the Limits of K2: Observing Trans-Neptunian Objects. S3K2: Solar System Studies with K2}} \| {{#invoke:Webarchiv\|getdomain\|http://lcogt.net/files/K2SciCon/Robert_Szabo-Szabo_TNOs_web.pdf}} }} (Archivversionen)	20160305034458}}	{{#if:	}}Vorlage:Webarchiv/Wartung/DatumDer Wert des Parameters `{{#if: wayback \| wayback \| Datum }}` muss ein gültiger Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS sein!	{{#invoke:WLink\|getEscapedTitle\|Róbert Szabó et al.: Pushing the Limits of K2: Observing Trans-Neptunian Objects. 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Quaoar	–2,4	0,10 ± 0,03	1090	043,16	0,037	08,0	00.284	CKBO	2002
Chiminigagua	–3,1	-	0742	058,78	0,393	33,2	00.451	SDO	2013
Aya	–3,4	0,112 ± 0,012	0768 ± 38	047,22	0,127	24,4	00.324	CKBO	2002
Gǃkúnǁʼhòmdímà	–3,5	0,167 Vorlage:+-	0642	074,58	0,496	23,3	00.644	SDO (DO)	2007
Varda	–3,5	0,102 ± 0,024	0740	045,55	0,144	21,5	00.307	KBO	2003
Ixion	–3,5	0,141 ± 0,011	0710	039,37	0,245	19,7	00.247	PLU	2001
2014 UZ₂₂₄	–3,5	-	0635	038,70	0,648	26,8	00.1150	SDO	2014
2002 TX₃₀₀	–3,5	0,88 Vorlage:+-	0286 ± 10	043,53	0,122	25,9	00.287	CKBO	2002
2017 OF₂₀₁	–3,5	-	-	0878,9	0,949	16,2	00.26000	SDO	2025
2021 DR₁₅	–3,6	-	-	067,64	0,432	30,5	00.556	SDO	2021
Máni	–3,6	0,051 Vorlage:+-	0796	041,62	0,149	17,7	00.269	KBO	2002
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2005 QU₁₈₂	–3,8	-	0420	0112,7	0,671	14,0	00.1200	SDO	2005
Varuna	–3,8	0,127 ± 0,04	0654	043,14	0,054	17,1	00.283	CKBO	2000
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Besonders weit entfernte Objekte

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A/2019 N₂	2115	1059	0,998163	1,94	89,43	34400 ± 16800
2013 BL₇₆	2261	1135	0,992594	8,40	98,57	38230 ± 60
2021 RR₂₀₅	2315	1185	0,953043	55,65	7,64	40800 ± 1300
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2014 FE₇₂	3560	1798	0,980029	35,90	20,67	76200 ± 7100
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Siehe auch

Liste von transneptunischen Objekten

Literatur

David C. Jewitt u. a.: Trans-Neptunian objects and comets. Springer, Berlin 2008, ISBN 978-3-540-71957-1.
John K. Davies: Beyond Pluto – exploring the outer limits of the solar system. Cambridge Univ. Press, Cambridge 2001, ISBN 0-521-80019-6.
Alan Fitzsimmons u. a.: Minor bodies in the outer solar system. Springer, Berlin 2001, ISBN 3-540-41152-6.

Weblinks

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Astro Corner: Trans-Neptun-Objekte
List Of Transneptunian Objects (englisch)

Einzelnachweise

<references responsive> <ref name="problempluto"> Pluto der problematische Planet. In: David Baker, Todd Ratcliff: Extreme Orte. Rowohlt, 2010, ISBN 978-3-498-00660-0, S. 198 f. </ref> </references>