20000 Варуна, привремена ознака — голем заднептунски објект во Кајперовиот Појас. Бил откриен во декември 2000 година од американскиот астроном Роберт Мекмилан за време на истражувањето на Спејсвоч во Националната опсерваторија „Кит Пик“. Има издолжена форма поради брзата ротација. Името го добило по хинду божеството Варуна, едно од најстарите божества споменати во ведските текстови.
Пресметките од светлинската крива на Варуна покажуваат дека тоа е Јакобиски елипсоид, кој има издолжена форма поради неговата брза ротација. Површината на Варуна има умерено црвена боја поради присуството на сложени органски соединенија на нејзината површина. Водениот мраз е исто така присутен на неговата површина и се смета дека бил изложен од минатите судири што може да предизвикале и брза ротација на Варуна. Иако не се пронајдени природни сателити или директно снимени околу Варуна, анализата на варијациите на нејзината светлинска крива во 2019 година сугерира присуство на можен сателит кој орбитира блиску околу Варуна.
Историја
Откритие лево|мини| Варуна е откриен со телескопот Спејсвоч од 0,9 метри во националната опсерваторија „Кит Пик“ Варуна била откриен од американскиот астроном Роберт Мекмилан со помош на телескопот Спејсвоч од 0,9 метри за време на рутинско истражување на 28 ноември 2000 година. Истражувањето преку Спејсвоч го спровел Мекмилан во Националната опсерваторија „Кит Пик“ во близина на Тусон, Аризона. Во времето на откривањето, Варуна се наоѓала на умерено густо ѕвездено поле блиску до северниот галактички екватор. Иако Варуна не била откриена од компјутерскиот софтвер на Мекмилан во реално време, тој имал можност да ја идентификува Варуна како се движи бавно меѓу ѕвездите во заднина со рачно споредување на повеќе скенирања на истиот регион со помош на техниката на трепкање. По набљудувачката смена на Мекмилан, последователните набљудувања на Варуна биле спроведени од астрономот Џефри Ларсен со цел да се потврди објектот. До крајот на набљудувачката смена на Ларсен, и Мекмилан и Ларсен направиле вкупно 12 набљудувања во текот на три ноќи.
Откривањето на Варуна било формално објавено во Електронски расписи за мали планети на 1 декември 2000 година. Нему му била дадена привремената ознака , што укажува дека е откриена во втората половина на ноември 2000 година. Варуна бил 2667-от објект забележан во втората половина на ноември, како што е наведено со последната буква и бројки во неговата привремена ознака. Во тоа време, се сметало дека Варуна е една од наголемите и најсветлите помали планети во Сончевиот Систем поради нејзината релативно висока привидна магнитуда од 20 за далечен објект, што имплицирало дека можеби е околу една четвртина од големината на Плутон и споредлива по големина со џуџестата планета Церера.
Последователно, по објавувањето на откритието на Варуна, германските астрономи Андре Кнофел и Рајнер Стос ги пронашле претходните слики на Варуна во Паломарската опсерваторија. Една посебна снимка, која е направена со телескопот од Биг Шмит на Паломарската опсерваторија во 1955 година, покажала дека Варуна се наоѓа на три степени подалеку од нејзината екстраполирана местоположба врз основа на приближната кружна орбита утврдена во декември 2000 година. Најстарата позната слика на Варуна е направена на 24 ноември 1954 година. Овие снимки од претходното откривање заедно со дополнителните набљудувања од Јапонија, Хаваи и Аризона им помогнале на астрономите да ја усовршат нејзината орбита и да ја одредат соодветната класификација на Варуна.
Во јануари 2001 година, на Варуна ѝ било доделено број за мала планета 20000 од Центарот за мали планети бидејќи нејзината орбита била добро одредена од сликите од претходното закривање и последователните набљудувања. Малата планета со број 20000 била особено избрана за да ја одбележи големината на Варуна, која била наголемиот класичен објект на Кајперовиот Појас познат во тоа време и се верувало дека е голема колку Церера. Бројот 20000 е исто така избран за да ја одбележи случајната 200-годишнина од откривањето на Церера, што се случило во истиот месец со нумерирањето на Варуна.
Име
Варуна е именувана по истоименото хинду божество Варуна, според конвенцијата за именување на Меѓународниот астрономски сојуз за објектите од Кајперовиот Појас што не звучат според божествата на создавачите. Името било предложено од индискиот кореограф Мриналини Сарабхаи и било одобрено од МАС во март 2001 година. Варуна е едно од најстарите ведски божества на хиндуската литература, споменато во најраните химни на Ригведа. Во хинду книжевноста, Варуна ги создавал и претседавал со водите на небото и океанот. Варуна е крал на боговите и луѓето и универзумот и има неограничено знаење.
Орбита и класификација Поларен и еклиптички поглед на орбитите на Варуна (сина), Плутон (црвена) и Нептун (бела). Орбиталните склоности на Варуна и Плутон како што е прикажано во еклиптичката приказ се слични. Сликата од десната страна ги прикажува орбитите на неколку други големи објекти од Кајперовиот Појас вклучувајќи го и Плутон. Варуна кружи околу Сонцето на просечно растојание од 42,7 AU, потребни се 279 години за да се заврши целосната орбита. Нејзината орбита е речиси кружна, со мала орбитална ексцентричност од 0,056. Поради нејзината мала орбитална ексцентричност, нејзиното растојание од Сонцето малку варира во текот на нејзиното орбита. Минималното можно растојание на Варуна (МРОЗ) од Нептун е 12.04 AU. Во текот на својата орбита, растојанието на Варуна од Сонцето се движи од 40,3 AU на перихел (најблиско растојание) до 45,1 AU на афел (најдалечно растојание). Орбитата на Варуна е наклонета кон еклиптиката за 17 степени, слично на орбиталната наклонетост на Плутон. Варуна го помина својот перихел во 1928 година и моментално се оддалечува од Сонцето, и ќе се приближи до афелот до 2071 година.
Со речиси кружна орбита на околу 40 до 50 AU, Варуна е класифициран како класичен предмет на Кајперовиот Појас (KBO). Големата полуоска на Варуна од 42,8 AU е слична на онаа на другите големи класични KBO како што е Квавар ( a =43,7 AU) и Макемаке (a=45,6 AU), иако другите орбитални одлики, како што е наклонот, многу се разликуваат. Варуна е член на „динамички жешката“ класа на класични KBO, што значи дека има орбитална наклонетост поголема од 4 степени, што е наметната максимална наклонетост за динамички студените членови на нејзината популација. Како класичен КБО, Варуна не е во орбитална резонанца со Нептун и исто така е ослободена од какви било значајни растројувања од Нептун.
Ротација мини|Уметнички впечаток за Варуна ја прикажува нејзината црвеникава боја и елипсоиден облик Варуна има брз период на ротација од приближно 6,34 часа. Ротацијата на Варуна првпат била измерена во јануари 2001 година од астрономот Тони Фарнам со помош на 2,1-метарскиот телескоп на опсерваторијата Мекдоналд, како дел од студијата за ротацијата и боите на далечните објекти. Фотометријата на CCD на светлинската крива на Варуна во 2001 година открила дека прикажува големи варијации на осветленоста со амплитуда од околу 0,5 магнитуди. Измерената вртежна светлинска крива на Варуна обезбедила два двосмислени периоди на ротација од 3,17 и 6,34 часа. Дополнителни можни периоди на ротација од 2,79 и 3,66 часа, исто така, биле добиени од Farnham, иако овие вредности не можеле да се исклучат во тоа време.
Интерпретацијата со еден врв на вртежната светлинска крива на Варуна (3,17 ч.) би добила сферична форма за Варуна, со албедо одлики на нејзината површина кои би ги објасниле нејзините варијации на осветленоста. Меѓутоа, за да може ова толкување да биде валидно, Варуна мора да има густина многу поголема од (приближно густината на водата), во спротивно ќе се деформира и ќе се распадне бидејќи дадениот вртежен период ја надминува критичната стапка на ротација од ~ 3,3 часа за тело со густина од g/cm3. Интерпретацијата со двоен врв на вртежната светлинска крива на Варуна (6,34 ч.) би претпоставила дека обликот на Варуна е издолжен елипсоид, со проценет a / b сооднос од 1,5–1,6. Вртежната светлинска крива на Варуна подоцна била истражена од астрономите Дејвид Џуит и Скот Шепард во текот на февруари и април 2001 година, кои заклучиле дека интерпретацијата со двоен врв за светлинската крива на Варуна е најверодостојното решение поради отсуството на вртежни варијации во бојата на Варуна во видливиот спектар.
Испитувањето на минатите фотометриски набљудувања на кривата на светлината на Варуна покажале дека замавот на нејзината светлинска крива се зголемила за приближно 0,13 магнитуди од 2001 до 2019 година. Ова зголемување се должи на комбинираните ефекти на елипсоидната форма на Варуна, ротацијата и различниот фазен агол. Геометриските модели за променливиот замав на Варуна дале неколку можни решенија за ориентацијата на вртежните полови на Варуна во еклиптички координати, со најдоброто решение кое усвојува десно воздигнување на оската на вртење и деклинација од 54° и −65°, соодветно. Најдобро одговара ориентација на полот на Варуна имплицира дека се гледа на блискиот раб на конфигурацијата, во која екваторот на Варуна речиси е свртен директно кон Земјата.
Се верува дека брзата ротација на Варуна е резултат на нарушувачки судири кои ја забрзале нејзината ротација за време на формирањето на Сончевиот Систем. Сегашната стапка на судир во заднептунскиот регион е минимална, иако судирите биле почести за време на формирањето на Сончевиот Систем. Сепак, Џуит и Шепард пресметале дека стапката на прекинувачки судири меѓу големи заднептунски објекти (ЗНО) за време на формирањето на Сончевиот Систем е крајно невообичаена, контрадикторна со сегашното изобилство на бинарни и брзо ротирачки ЗНО за кои се верува дека потекнуваат од такви судири. За да се објасни изобилството на бинарни и брзо ротирачки ЗНО, стапката на судири меѓу ЗНО најверојатно се зголемила како резултат на надворешната миграција на Нептун што ги нарушува орбитите на ЗНО, со што се зголемува честотата на судири што можеби довело до брза ротација на Варуна.
Физички одлики
Големина и облик +Проценки за големината на Варуна година Пречник (км) Метод Реф 2000 топлински 2002 топлински 2002 најдобро одговара албедо 2005 топлински 2005 топлински 2005 топлински 2007 или 412.3 ~ 718,2 или ≤744,1 топлински 2007 > топлински 2007 топлински 2008 топлински 2010 прикривање 2013 топлински 2013 најдобро одговара албедо 2013 прикривање 2014 прикривање 2019 топлински мини| Варуна во споредба со Земјата и Месечината Како резултат на нејзината брза ротација, обликот на Варуна се деформира во триаксијален елипсоид. Со оглед на брзата ротација, ретка за објекти толку големи, обликот на Варуна е опишан како Јакобиски елипсоид, со однос a / b од околу 1,5–1,6 (во кој најдолгата полуоска a на Варуна е 1,5–1,6 пати подолга од нејзината b полуоска). Испитувањето на светлинската крива на Варуна покажало дека најдобро одговара модел за обликот на Варуна е триаксијален елипсоид со полуоските a, b и c во сооднос во опсег од b / a = 0,63-0,80, и c / a = 0,45-0,52.
Поради елипсоидната форма на Варуна, повеќекратните набљудувања дале различни проценки за нејзиниот пречник, кои се движат од 500-1000 километри. Повеќето проценки на пречникот за Варуна биле утврдени со мерење на нејзината топлинска емисија, иако проценките на големината биле ограничени на помали вредности како резултат на повисокото албедо утврдено со топлински мерења базирани на вселената. Набљудувањата на ѕвездените прикривања од Варуна, исто така, дало проценки за различни големини. Прикривање од Варуна во февруари 2010 година дал акорд со должина од 1,003 километри, со заклучок дека е преку неговата најдолга оска. Подоцнежните прикривања во 2013 година и 2014 година дале просечни пречници од 686 и 670 километри соодветно.