lang=de|mini|350px|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)

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.

Im Kuipergürtel befindliche Objekte sind eine Teilmenge der TNO und werden auch als Kuipergürtelobjekte (KBO, von ) 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:

Reso­nanzListe klassifizierter Objekte im MPC Oktober 2008. Umlauf­zeit(Jahre) große Halb­achse(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

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 SternMorbidelli, 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. oder einen außerhalb des Gürtels befindlichen Planeten.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 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.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 Eine allgemein akzeptierte Theorie dazu gibt es bisher jedoch noch nicht.

Bekannte Objekte Die hellsten bekannten TNO (mit absoluter Helligkeit ≤ 4,0):

+ Legende zur nachfolgenden Tabelle (Bedeutung der Spalten) Name Eigenname MV 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 MV A D a e i T Gr EJ Eris −1,2 0,85 ± 0,07 2326 68,05 0,436 43,8 561 SDO 2005 Pluto −0,5 0,49 – 0,66 2376 39,59 0,252 17,2 249 PLU 1930 Makemake −0,2 0,77 ± 0,03 1502 ± 45äqu × 1430 ± 9pol 45,45 0,162 29,0 306 KBO 2005 Haumea 0,2 0,8 ± 0,07 2100 × 1680 × 1070 42,96 0,197 28,2 282 KBO 2005 Sedna 1,5 0,32 ± 0,06 995 ± 80 552 0,862 11,9 13.000 ANO 2003 Gonggong 1,8 0,089 (PDF) 1230 66,94 0,502 30,8 548 SDO 2007 Orcus 2,2 0,23 917 ± 25 39,29 0,223 20,6 246 PLU 2004 Quaoar 2,4 0,10 ± 0,03 1090 43,16 0,037 8,0 284 CKBO 2002 Chiminigagua 3,1 - 742 58,78 0,393 33,2 451 SDO 2013 Aya 3,4 0,112 ± 0,012 768 ± 38 47,22 0,127 24,4 324 CKBO 2002 Gǃkúnǁʼhòmdímà 3,5 0,167 642 74,58 0,496 23,3 644 SDO (DO) 2007 Varda 3,5 0,102 ± 0,024 740 45,55 0,144 21,5 307 KBO 2003 Ixion 3,5 0,141 ± 0,011 710 39,37 0,245 19,7 247 PLU 2001 2014 UZ224 3,5 - 635 38,70 0,648 26,8 1150 SDO 2014 2002 TX300 3,5 0,88 286 ± 10 43,53 0,122 25,9 287 CKBO 2002 2017 OF201 3,5 - - 878,9 0,949 16,2 26000 SDO 2025 2021 DR15 3,6 - - 67,64 0,432 30,5 556 SDO 2021 Máni 3,6 0,051 796 41,62 0,149 17,7 269 KBO 2002 Ritona 3,7 0,11 679 41,61 0,025 19,3 268 CKBO? 2005 Achlys 3,7 0,107 940 × 766 × 490 39,59 0,175 13,5 249 KBO 2003 2005 QU182 3,8 - 420 112,7 0,671 14,0 1200 SDO 2005 Varuna 3,8 0,127 ± 0,04 654 43,14 0,054 17,1 283 CKBO 2000 2010 RF43 3,8 - - 49,36 0,244 30,6 347 SDO 2010 Uni 3,8 0,107 665 ± 29 43,00 0,146 19,4 282 CKBO 2002 2014 EZ51 3,9 - 600 51,85 0,229 10,3 373 SDO 2014 2010 JO179 3,9 - 600 77,77 0,497 32,1 686 SDO 2010 2002 TC302 3,9 0,115 500 55,86 0,299 35,0 418 SDO 2002 2005 UQ513 3,9 0,202 498 43,58 0,144 25,7 288 CKBO 2005 2018 VG18 3,9 - - 82 0,523 24,1 743 SDO 2018 Goibniu 4,0 0,0770 680 ± 34 41,77 0,075 22,0 270 CKBO? 2004 2015 RR245 4,0 - 670 82,85 0,590 7,5 754 SDO 2015 2003 VS2 4,0 - 524 39,72 0,082 14,8 250 PLU 2003

Besonders weit entfernte Objekte

+Transneptunische Objekte mit Aphelen Q > 1000 AUJPL Small-Body Database QueryObjektQ (AE)a (AE)eq (AE)i (°)T (a) (90377) Sedna 1007 542 0,859002 76,37 11,93 12606 ± 6 2013 RA109 1008 527 0,912660 46,04 12,40 12100 ± 50 2012 KA51 1016 510 0,990463 4,87 70,86 11530 ± 170 2013 GW141 1033 528 0,955462 23,52 32,13 12135 ± 11 2015 SA57 1052 534 0,970786 15,60 45,35 12339 ± 9 (523622) 2007 TG422 1119 577 0,938392 35,56 18,59 13867 ± 12 2015 KG163 1242 641 0,936846 40,49 14,02 16235 ± 141 2002 RN109 1295 649 0,995881 2,67 58,42 16500 ± 1000 (87269) 2000 OO67 1327 674 0,969107 20,82 20,07 17491 ± 15 A/2018 W3 1342 673 0,993624 4,29 104,80 17457 ± 200 A/2021 E4 1389 697 0,993288 4,68 116,36 18388 ± 23 2021 DK18 1426 735 0,939482 44,49 15,45 19900 ± 2600 2005 VX3 1717 861 0,995210 4,12 112,65 25250 ± 6500 2013 SY99 1719 884 0,943428 50,04 4,21 26300 ± 1100 2012 DR30 1878 946 0,984657 14,52 78,00 29100 ± 30 A/2022 B3 1957 980 0,996228 3,70 132,06 30700 ± 270 (308933) 2006 SQ372 2062 1043 0,976773 24,23 19,42 33700 ± 40 2019 EU5 2108 1077 0,956580 46,78 18,20 35400 ± 11400 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 2017 MB7 2420 1212 0,996335 4,44 55,86 42200 ± 840 (541132) Leleākūhonua 2713 1389 0,953161 65,07 11,67 51800 ± 10300 2014 FE72 3560 1798 0,980029 35,90 20,67 76200 ± 7100 A/2024 D1 3876 1941 0,996546 6,71 132,46 85500 ± 81300 2010 LN135 20162 10082 0,999828 1,73 64,70 1010000 ± 450000 A/2020 M4 29020 14513 0,999590 5,95 160,13 1748000 ± 38000

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

Astro Corner: Trans-Neptun-Objekte