塞德娜（Sedna；小行星编号： 90377 ；临时编号： 2003 VB12 ）为一颗外海王星天体、独立天体，它于 2003 年 11 月 14 日由天文学家布朗（加州理工学院）、特鲁希略（双子星天文台）及拉比诺维茨（耶鲁大学）共同发现，塞德娜被发现时距离太阳约 88 AU ，为海王星与太阳之间距离的 3 倍。在塞德娜大部分的公转周期中，它与太阳之间的距离比任何已知的矮行星与太阳的距离都要遥远。塞德娜是太阳系中颜色最红的天体之一。它大部分由水、甲烷、氮冰及托林所构成。国际天文联合会并未将塞德娜视为矮行星，但是有一些天文学家认为它应该是一颗矮行星，因此它的矮行星身份很可疑。
图片：塞德娜（Sedna）
位于圣地亚哥东北部帕洛马山天文台的塞缪尔·奥斯钦望远镜（ Samuel Oschin telescope ）首次在 2003 年 11 月 14 日观测到塞德娜，当时帕洛马山天文台正在搜寻黄道离散天体。天文学家布朗（加州理工学院）、特鲁希略（双子星天文台）及拉比诺维茨（耶鲁大学）在当天共同观测到一个天体在超过 3.1 小时之内移动了 4.6 ′ ，显示它的距离约为 100 AU 。智利托洛洛山美洲际天文台在 11 月至 12 月进行的后续观测，以及美国夏威夷州的凯克天文台的观测显示，它的公转轨道非常接近椭圆。天文学家后来根据塞缪尔·奥斯钦望远镜拍摄的老旧照片及近地小行星追踪拍摄的照片，辨认出塞德娜。天文学家得以更精确的计算出它的轨道及且倾斜角度。
迈克尔· E ·布朗在他的网站上说：“我们发现的新天体是太阳系最遥远也是最寒冷的一个，所以我们认为它适合用因努伊特神话中的海洋女神塞德娜来命名，传说她居住在北极海的深处”。布朗也建议国际天文学联合会小行星中心未来在塞德娜公转地区发现的天体都应该使用北极地区的神祇。这个天体在获得官方正式名称之前被公开称塞德娜，当时它的临时名称为 2003 VB12 。小行星中心主任布莱恩·马斯登认为这种行为违背命名协议，一些国际天文学联合会的会员也可能投票反对。但是后来并没有任何天文学家反对这个名称，也没有其他名称被提出，于是国际天文学联合会在 2004 年 9 月正式接受塞德娜这个名称。国际天文学联合会也认为未来如果遇到类似的情况，可能可以允许天文学家在官方正式名称确定之前先公布天体名称。
西班牙与美国其他地区（亚利桑那州）的天文台也在几天之内观测到该天体。美国的斯皮策空间望远镜当时也正在观测这个区域，不过并没有发现它。天文学家后来使用斯皮策空间望远镜来观测塞德娜，并计算出它的直径上限大约是冥王星的 3/4 （ < 1,600 km ）。
图片：塞德娜轨道示意图
塞德娜拥有非常接近椭圆的公转轨道，它的近日点及远日点估计分别约为 76 AU 及 937 AU ，是天文学家观测到的天体中近日点距离太阳最遥远的一个。塞德娜在天文学家发现它的时候正接近近日点，当时距离太阳为 89.6 AU ，是人类观测到距离太阳最远的太阳系天体。阋神星（ Eris ）后来在距离太阳 97 AU 的位置被天文学家发现，比发现塞德娜的位置更远。有一些长周期彗星会运行到比塞德娜更远的位置，不过因为太过黑暗而无法观测（除非是在接近近日点的时候）。即使赛德娜在 2076 年抵达近日点，太阳仍然只是天空中一个非常明亮的恒星，只比满月还要明亮 100 倍，而且因为太过遥远，所以无法用肉眼观测到圆盘面。
塞德娜的公转周期约为 11,400 年，会在 2075 年末至 2076 年中之间通过近日点，而塞德娜也会在 2114 年追过阋神星（ Eris ），成为在太阳系中距离太阳最远的球状天体。
根据法国尼斯蔚蓝海岸天文台（ Observatoire de la Côte d'Azur ）天文学家哈洛· F ·李维森（ Harold F . Levison ）与阿勒山卓·摩比德里（ Alessandro Morbidelli ）的研究显示，塞德娜轨道形成的原因可能是一颗恒星在太阳系形成后的 1 亿年间曾近距离（小于 800 AU ）的通过该天体附近，或一颗与太阳同时形成的恒星后来从太阳系分离出去所造成的。他们也提出另一种解释：塞德娜可能是在一颗质量为太阳 1/20 的褐矮星附近所形成的，后来在褐矮星经过太阳系附近的时候被太阳所捕捉到。虽然这种情况发生的机率更低，但是却可能更精确的解释塞德娜的形成。
天文学家戈麦斯则提出另一种解释，认为塞德娜受到一颗位于内奥尔特云的未知行星所干扰。最近的模拟显示塞德娜可能受到一颗位于 2,000 AU 或更近的天体（质量与海王星相当）所扰动，或是一颗具有木星质量的天体（距离 5,000 AU ），甚至是一颗位于 1,000 AU 、质量类似地球的天体所影响。
小行星 148209 是另一颗拥有类似塞德娜轨道的天体，虽然它没有那么极端的轨道：它的近日点为 44.3 AU 、远日点则是 394 AU，轨道周期则是 3,240 年。它的轨道可能也跟塞德娜一样受到类似的影响。
天文学家刚发现塞德娜时，认为它的自转周期相当长，介于 20 ~ 50 天之间。天文学家推论这样长的自转周期是大型卫星引力拉扯所造成的，例如像 Charon（冥卫一）一类的卫星，因此天文学家尝试寻找它的卫星。但是根据哈勃空间望远镜于 2004 年 3 月作出的观测结果，天文学家并未发现有卫星绕其公转。而多镜面望远镜后续的观测则显示塞德娜的自转周期约为 10 小时，符合赛德娜的大小应该具有的情况。
塞德娜的视星等约为 + 18 等，反照率估计为 0.32 ，因此推断出塞德娜的直径约为 1,000 km 。当它在 2003 年被天文学家发现时，是人类自 1930 年发现冥王星以来在太阳系所发现的最明亮天体。赛德娜的发现者在 2004 年认为它的直径上限为 1,800 km ，不过天文学家在2007年使用斯皮策空间望远镜观测赛德娜后，认为它的直径上限在 1,600 km 以下。赫歇尔空间天文台在 2012年的观测结果显示塞德娜的直径为 995 ± 80 km ，比冥卫一还要小。因为塞德娜没有任何卫星，所以天文学家无法估计出它的质量，除非发射航天器来近距离探测它。假设它的密度与冥王星相当，为 2.0 g /（ cm ↑ 3 ），那么塞德娜的质量约为 1 × （ 10 ↑ 21 ）kg 。
托洛洛山美洲际天文台的观测显示赛德娜是太阳系中最红的天体之一，颜色类似火星。双子星天文台的查德·特鲁希略及他的同事认为赛德娜呈现出的暗红色是因为烃沉淀物或简单有机化合物长期暴露在紫外线下所形成的托林覆盖在表面的结果，就像在小行星佛拉斯上所发现的一样。赛德娜表面的物质与光谱相当均匀，可能是因为它距离太阳过于遥远，很少受到其他天体的影响，所以不像飞龙星那样暴露出内部构造。塞德娜与两颗非常遥远的天体（小行星 87269 及小行星 308933 ）、小行星 5145 的颜色相当，就像外侧的经典柯伊伯带天体一样，表示它们都有相同的起源。塞德娜表面的甲烷冰或水冰很少，与冥王星或冥卫一相异。
特鲁希略及他的同事认为塞德娜的表面由 60 % 甲烷冰及 70 % 水冰所构成。甲烷冰受到辐射照射后，托林得以在塞德娜的表面形成。巴鲁希及他的同事在比较塞德娜与土卫六之后，发现该天体拥有甲烷及氮气的微弱谱线。根据这些观测结果，他们认为塞德娜的表面由 24 % 托林（类似土卫六）、 7% 无定形碳、 26% 甲醇冰与 33 % 甲烷所组成。斯皮策空间望远镜红外线光度测量在 2006 年确认塞德娜的表面存在甲烷及水冰。天文学家认为它的表面可能至少在短暂时间内有氮气存在，所以它可能拥有大气层。赛德娜表面的最高温度在接近太阳的 200 年当中会超过 35.6 K（ -237.6 ℃ ），可以让固态氮 ɑ 阶段转变成 β 阶段，与土卫六相似。氮气在 35 K 的蒸气压是 14 μbar （ 1 μbar = 0.1 Pa ）。然而塞德娜的深红色光谱斜率显示有机化学物质高度集中在表面，微弱的甲烷谱线表示它表面的甲烷并不是新生成的。天文学家由此推断塞德娜的表面太过寒冷，所以甲烷无法蒸发，然后像雪一样落在表面上（类似土卫六，冥王星很可能也有这种情况）。天文学家经由放射性过程产生的内部加热现象，认为塞德娜的地表下可能拥有液态水构成的海洋。业余天文学家可以使用先进的电脑软件及长时间的曝光摄影来搜寻塞德娜。
除非这次发现只是侥幸，否则天文学家很有可能侦测到其他轨道模式类似于塞德娜的天体，天文学家估计还有 40 ~ 120 个这类天体存在塞德娜运行的区域内。小行星 148209 的公转轨道类似塞德娜，近日点为 44.3 AU ，远日点为 394 AU ，公转周期为 3,240 年，其形成的过程可能跟塞德娜相似。
天文学家提出每个解释塞德娜椭圆轨道的机制都明确显示出这样天体结构及力学模式。如果外海王星天体存在，所有类似的天体都会有相当的近日点（约 80 AU ）。如果塞德娜是从另一个旋转方向与太阳相同的恒星系所捕获的话，这样的天体都会有低倾斜角，半长轴为 100 至 500 AU 。如果它是从另一个旋转方向与太阳相反的恒星系所捕获的话，将会形成两个群体，一个会有低倾斜角的轨道，另一个则有高倾斜角的轨道。恒星的重力将会导致天体近日点及倾斜角分散开来，角度及数量都是相异的。
天文学家从这类天体获取的大量数据可以决定哪一种情况比较有可能发生。布朗在 2006 年说“我称塞德娜为早期太阳系的化石纪录。最后，当其他化石纪录被发现后，塞德娜将会帮助我们了解太阳如何形成及太阳形成时有多少恒星曾经接近过”。布朗在 2007 年至 2008 年间进行一次观测，试图寻找塞德娜这类天体的其他成员。这次观测将范围延伸到 1,000 AU ，并发现大型外海王星天体小行星 225088 ，但是没有观测到任何类似塞德娜的天体。后续新的电脑模拟资料显示类似塞德娜的天体约有 40 个可能出现这个区域。
小行星中心将塞德娜视为一颗黄道离散天体，但是这种分类有许多问题存在。许多天文学家认为塞德娜与一些其他少数天体（例如小行星 148209 ）应该归类为一种新的天体类型，称为延伸黄道离散天体（ E – SDO ）、分离天体、遥远分离天体（ DDO ）或离散-延伸黄道天体（根据黄道巡天计划的正式分类）。
发现塞德娜也让天文学家重新面对一个问题：“怎么样的天体可以被视为是一颗行星”。 2004 年 3 月 15 日的一篇大众媒体文章这样报道塞德娜的消息：“发现第 10 颗行星”。后来国际天文联合会在 2006 年 8 月 24 日所决议的行星定义解决这个问题，认为行星必须清除邻近的小天体。天文学家估计塞德娜的史藤-李文森参数介于冥王星的 8 × （ 10 ↑ – 5 ）~ 6 × （ 10 ↑ – 3 ）之间，因此即使尚未在它的周围发现其他天体，也无法认为塞德娜可以清除邻近的小天体。天文学家怀疑塞德娜是否达到流体静力平衡（ Hydrostatic equilibrium ），但仍然无法确定。如果它真的达到流体静力平衡的话，将会被视为是矮行星的候选天体。
天文学家布朗在公布发现塞德娜消息的论文中将塞德娜视为人类首次观测到的奥尔特云天体。奥尔特云是包围着太阳系的球体云团，布满不少彗星，距离太阳约一光年。塞德娜的近日点为 76 AU ，所以不像黄道离散天体的轨道会受到海王星引力的影响。因为它比其他假设的奥尔特云天体还要接近太阳，轨道倾角与行星及柯伊伯带约成一直线，所以他们将塞德娜视为“内奥尔特云天体”，位于柯伊伯带及奥尔特云之间的区域。
如果塞德娜是在所在区域内形成的话，太阳的原行星盘至少会延伸至 75 天文单位的地区。塞德娜原本的公转轨道必定是圆形的，除非它是借由其他小型天体吸积而成的，但是因为原行星之间巨大的相对速度相当不一致，所以这种情况不大可能发生。塞德娜必定是受到其他天体的引力交互作用，然后才进入椭圆轨道。布朗、拉比诺维茨及其同事在最早的论文中这个天体有 3 种可能：一颗未发现且位于柯伊伯带外侧的行星、一颗通过太阳附近的恒星或一颗在太阳形成时，与它融合在一起的年轻恒星。
迈克尔·布朗及其团队偏好的假说认为一颗出现形成太阳的星团的恒星让塞德娜进入椭圆轨道。他们认为它的远日点约 1,000 AU ，比其他长周期彗星都还要近，所以一颗通过太阳附近的恒星无法影响其轨道。布朗认为最佳解释是：太阳形成的疏散星团也生成其他几颗恒星，它们后来分开时影响到赛德娜的公转轨道。阿勒山卓·摩比德里（ Alessandro Morbidelli ）及史考特· J ·肯杨后来进一步修正这个假说。裘洛·佛南德兹及 Adrian Brunini 认为疏散星团中一些年轻恒星多次近距离接近太阳会造成许多公转轨道类似塞德娜的天体。根据法国尼斯蔚蓝海岸天文台（ Observatoire de la Côte d'Azur ）天文学家摩比德里及哈洛· F ·李维森（ Harold F . Levison ）进行的一项研究显示，塞德娜的公转轨道最有可能是一颗恒星在太阳系形成后的 1 亿年间以不到 800 AU 的距离通过塞德娜所引起的。
许多天文学家（包括戈麦斯及帕特克·莱卡维卡）经由几种不同的模式来描述外海王星天体假说。一种假设认为塞德娜的轨道受到一颗位于内奥尔特云的未知行星所扰动。最近的电脑模拟显示塞德娜可能受到一颗位于 2,000 AU （或更近）的天体（质量与海王星相当）扰动，或一颗木星质量的天体（距离 5,000 AU ），甚至是一颗位于 1,000 AU ，质量类似地球的天体。帕特克·莱卡维卡的电脑模拟认为赛德娜的轨道是由一颗大小类似地球的天体所引起的，海王星在太阳系形成初期将它弹射出去，所以它绕着 80 ~ 170 天文单位的狭长轨道公转。迈克尔·布朗的巡天计划并未在 100 AU 内的区域发现任何大小类似地球的天体，但是这样的天体可能在内奥尔特云形成后被抛离太阳系内。
另一假设认为塞德娜的轨道是一颗巨大且遥远的（距离达到数万天文单位）太阳伴星所造成的，涅墨西斯星是可能存在的太阳伴星其中之一。涅墨西斯星是一颗推测可能存在的暗淡的恒星，可能是地球数次周期性的生物集群灭绝、月球撞击事件及许多长周期彗星公转轨道的主因。然而并没有涅墨西斯星存在的直接证据，许多证据（例如撞击坑计数）都质疑它的存在。约翰·马泰塞（ John J . Matese ）及丹尼尔·怀特米尔（ Daniel P . Whitmire）这两位长期支持遥远太阳伴星存在的学者认为一颗位于 7,850 AU ，质量为木星 5 倍的天体可以导致天体拥有类似赛德娜的公转轨道。摩比德里及肯杨也提出另一种看法：塞德娜可能是在另一个恒星系（特别是质量比太阳小20 倍的褐矮星）附近形成的，后来它在通过太阳系附近的时候被太阳所捕捉到。
塞德娜将在 2075 年至 2076 年间通过近日点，在接近太阳期间将是人类探测该天体的最佳时机，因为它下一次通过近日点将发生在 12,000 年后。虽然 NASA 将塞德娜名列太阳系探测网站中，但是并未考虑任何探测计划。
隐藏内容需要登录才可以看见
