Астрономам впервые удалось точно определить диаметр Эриды, далекой карликовой планеты. Ученым повезло: планета затмила собой далекую звезду, и в конце 2010 года телескопы Европейской южной обсерватории не пропустили это событие. Оказалось, что размер Эриды практически такой же, как у Плутона. Ее поверхность хорошо отражает свет, так что она, скорее всего, покрыта льдом. Его источник – атмосфера, периодически замерзающая из-за удаления от Солнца.

«Наблюдения покрытий (явление, при котором планета затмевает далекую звезду) звезд малыми объектами Солнечной системы, находящимися за орбитой Нептуна, требуют высокой точности и очень скрупулезного планирования. Это лучший способ измерить диаметр планеты вроде Эриды, кроме разве что полета к ней» – говорит Бруно Сикарди, ведущий автор работы и публикации в журнале Nature.

Наблюдений с разной степенью успеха были сделаны в 26 пунктах Земли, расположенных на рассчитанном пути прохождения тени Эриды по земной поверхности. В нескольких местах наблюдения велись любителями. Но только в двух местах удалось получить прямые наблюдения события. Одним из них оказалась обсерватория Ла Силья, где наблюдения велись небольшим бельгийским телескопом TRAPPIST, а другим – Сан Педро де Атакама, где использовалось два телескопа. Все три телескопа заметили резкое падение яркости далекой звезды в момент, когда Эрида перекрыла свет, идущий от нее.

Совместные наблюдения из двух точек в Чили показывают, что форма Эриды близка к сферической. Эти наблюдения должны быть точными и дать ученым информацию о форме и размерах планеты, если только на ней нет высоких гор. Однако на большом ледяном небесном теле крупные горы маловероятны.

Хотя прошлые наблюдения с использованием косвенных методов оценки массы показывали, что Эрида примерно на 25% больше Плутона, при старой оценке ее диаметра в 3000 километров. Но с учетом новых данных получается, что обе эти карликовые планеты имеют практически одинаковые размеры. Последняя оценка диаметра Эриды дает значение 2326 километра с точностью 12 км. Так что ее размеры теперь известны даже лучше, чем размеры Плутона, диаметр которого лежит между 2300 и 2400 км. Диаметр Плутона узнать сложнее из-за присутствия атмосферы, которая делает невозможным точное наблюдение края планетного диска при покрыти. Массу Эриды ученые определили при помощи анализа движения ее спутника Дисномии. Выяснилось, что Эрида тяжелее Плутона на 27% (и одновременно составляет 22% масс Луны). Нетрудно понять, что, зная диаметр Эриды и ее массу, можно вычислить и плотность планеты, которая составляет 2.52 грамма в кубическом сантиметре.

Такая плотность говорит о том, что Эрида, скорее всего, является крупным твердым небесным телом, покрытым относительно тонкой ледяной коркой. Это значение позволяет заключить, что Эрида состоит преимущественно из скальных пород (85%) с небольшим содержанием льда (15%). Лед, видимо, представляет собой сферу вокруг шара планеты с толщиной около 100 км. Этот внушительный слой льда, причем водяного, но его не следует путать с тонкой пленкой замерзшей атмосферы Эриды. Именно эта пленка ответственна за ее высокую отражательную способность. Как оказалось, поверхность Эриды отражает до 96% падающего на нее света (имеет альбедо 0.96 в видимом диапазоне). Даже у свежего снега на Земле отражательная способность ниже. Так что Эрида, вместе с Энцеладом, имеет самое большое в Солнечной системе альбедо. Исходя из спектрального анализа поверхности карликовой планеты, ученые заключили, что она состоит из богатого азотом льда, смешанного с замерзшим метаном. Ледяная пленка толщиной менее одного миллиметра образует практически зеркально отражающий покров.

Источником этого слоя льда скорее всего является азотистая или метановая атмосфера карликовой планеты, которая конденсируется на поверхности планеты и затем замерзает когда Эрида удаляется от Солнца в движении по своей сильноэллиптической орбите и получает все меньше и меньше солнечной энергии. Когда Эрида подойдет к перигею орбиты, ближайшей к Солнцу точке (высота перигея орбиты Эриды составляет около 5.7 миллиардов километров), лед, вероятно, растает и опять перейдет в газ.

Новые наблюдения также дают возможность более точно оценить измерить температуру поверхности карликовой планеты. На совещенной Солнцем стороне температура составляет примерно -238 градуса Цельсия, на ночной стороне и того меньше. Не удивительно, что атмосфера планеты замерзла!

«Просто удивительно, как много мы можем понять о таком маленьком и далеком объекте, как Эрида, наблюдая в сравнительно небольшие телескопы, как она затмевает собой дальнюю тусклую звезду. Спустя пять лет после того, как был выделен новый класс небесных тел – карликовые планеты – мы, наконец, по-настоящему знакомимся с одним из первых представителей этого класса» – заключает Бруно Сикарди.