Satélites naturales de Plutón
El planeta enano Plutón tiene cinco satélites naturales conocidos: Caronte , descubierto el 22 de junio de 1978 , con el que Plutón forma una especie de sistema binario, y cuatro satélites menores: Noche e Hidra , descubiertos en mayo de 2005 , descubiertos por Cerberus en julio de 2011 [1 ] y Styx , descubierto en julio de 2012 [2] . Los datos actualmente disponibles permiten excluir la presencia de otros satélites con un diámetro superior a 20 km dentro del sistema Plutón.
Los nombres de los cuerpos celestes que componen el sistema Plutón están inspirados en dioses o figuras mitológicas del inframundo.
Descubrimientos
El satélite más grande y más interno, Caronte, fue descubierto por James Christy el 22 de junio de 1978, casi medio siglo después del descubrimiento de Plutón.
Dos satélites más fueron descubiertos el 15 de mayo de 2005 por astrónomos del Plutón Companion Search Team , el grupo que estaba planeando la misión New Horizons y que estaba observando el planeta enano con el Telescopio Espacial Hubble . Después del nombramiento provisional de S / 2005 P 1 y S / 2005 P 2, la Unión Astronómica Internacional nombró oficialmente a las dos nuevas lunas Noche e Hidra el 21 de junio de 2006. [3] Cerberus, anunciado el 20 de julio de 2011, fue descubierto mientras buscaba anillos alrededor de Plutón, mientras que Styx fue descubierto el 7 de julio de 2012 por Mark R. Showalter , mientras monitoreaba el área alrededor de Plutón en busca de peligros potenciales para New Horizons . [4]
Estructura del sistema
Las órbitas de las lunas son prácticamente circulares y coplanares , con inclinaciones menores a 0,4 ° y excentricidades menores a 0,005. [5] El descubrimiento de Night e Hydra sugirió que Plutón puede tener un sistema de anillos , sin embargo los estudios de ocultación realizados con el Telescopio Espacial Hubble, [6] y más tarde por New Horizons , han descartado la presencia de anillos alrededor del sistema de Plutón.
Caronte
Las dimensiones de Caronte son proporcionalmente mayores que las de cualquier otro satélite conocido, en relación con las del respectivo cuerpo madre: su masa es aproximadamente un octavo de la de Plutón, el diámetro es casi igual a la mitad. En consecuencia, el propio Plutón orbita alrededor del centro de gravedad de su sistema de satélites, ubicado fuera de su superficie a unos 960 km de ella. [7] [8] La pareja Caronte-Plutón también se ve afectada por un fenómeno de rotación sincrónica : los hemisferios hacia los que giran los dos cuerpos son siempre los mismos. Se propuso en agosto de 2006, en la asamblea general de la AUI , considerar a Plutón y Caronte un planeta doble , pero la propuesta no fue aceptada. [9]
Satélites menores
Las cuatro pequeñas lunas orbitan a Plutón de dos a cuatro veces la distancia de Caronte, desde los 42.700 kilómetros de Estigia hasta los 64.800 kilómetros de Hidra con respecto al centro de gravedad del sistema . Tienen órbitas progradas casi circulares colocadas en el mismo plano orbital que Caronte.
Estos cuatro satélites son mucho más pequeños que Charon, Notte e Idra tienen un diámetro de aproximadamente 42 y 55 km respectivamente, Styx y Cerberus respectivamente 7 y 12 km, además los cuatro son de forma irregular.
Resonancias orbitales
Las pequeñas lunas exteriores están en resonancia orbital con Caronte, con períodos orbitales , respectivamente para Estigia, Noche, Cerbero e Hidra, de 3, 4, 5 y 6 veces el de Caronte, que es 1: 1 en relación con Plutón. [10] Las lunas pequeñas parecen tener ciclos de resonancia recurrentes entre ellas, en particular Styx, Night e Hydra; la resonancia entre Hydra y Night es 2: 3, entre Styx y Night 11: 9 y Stiege: Hydra 11: 6, por lo tanto, en última instancia, la relación entre los períodos orbitales de Styx, Night e Hydra es 11: 9: 6. [11] [12]
Rotación
Night, Hydra, Styx y Cerberus parecen girar caóticamente . [11] Según Mark R. Showalter, " Es posible pasar un día de noche y ver salir el sol por el este y ponerse por el norte ". [13] Esto se debe a que el campo gravitacional de Plutón y Caronte cambia a medida que orbitan uno alrededor del otro. Night e Hydra, en particular, tienen rotaciones extremadamente caóticas y variables a corto plazo, efecto que se acentúa por su forma elipsoidal y no esférica . [14] En el sistema solar, uno de los pocos ejemplos de rotación caótica es el de Hyperion , un satélite irregular de Saturno . [15]
La formación del sistema
En el pasado, se ha propuesto la hipótesis de un gran impacto para explicar la formación de un cuerpo del tamaño de Caronte en las cercanías de Plutón, similar al que formó la Luna . [16] [17] El alto momento angular de las lunas y las órbitas más circulares de las lunas más pequeñas sugerirían este escenario, en lugar de la captura de satélites del cinturón de Kuiper. Sin embargo, existen algunas dudas de que la creación de los satélites tuvo lugar para un solo evento de impacto, dadas las diferencias cromáticas entre Plutón y Noche, rojizo, y Caronte e Hidra, de color grisáceo, y por el hecho de que tal impacto debería haber tenido. creó otros satélites, pero en su lugar, New Horizons no ha descubierto ninguna luna nueva o anillo.
Folleto
A continuación se muestra una tabla con los datos de los satélites conocidos de Plutón, ordenados por período de revolución alrededor del cuerpo madre. [18] [19] [20]
| Nombre de pila | Imagen | Diámetro (km) | Masa (× 10 19 kg) | Semieje mayor eje (km) | Periodo orbital (dias) | Periodo orbital (relativo a Caronte) | Excentricidad | Inclinación orbital (°) (con respecto al ecuador de Plutón) | Descubrimiento (fecha) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Plutón |  | 2 376,6 | 1 305 | 2.035 | 6.387 | 1: 1 | 0,0022 | 0,001 | 18/02/1930 | |
| Plutón I | Caronte |  | 1 212 | 158,7 | 17,536 * | 6.387 | 1: 1 | 0,0022 | 0,001 | 22/06/1978 |
| Plutón V | Estigio |  | 16 x 9 x 8 | 0,00075 | 42.656 | 20.16155 | 1: 3,16 | 0,0058 ± 0,0011 | 0,81 ± 0,16 | 26/06/2012 |
| Plutón II | Noche |  | 50 x 35 x 33 | 0,005 ± 0,004 | 48.694 | 24.85463 | 1: 3,89 | 0,002036 ± 0,000050 | 0,133 ± 0,008 | 15/06/2005 |
| Plutón IV | Cerbero |  | 19 x 10 x 9 | 0,0016 ± 0,0009 | 57.783 | 32.16756 | 1: 5,04 | 0,00328 ± 0,00020 | 0,389 ± 0,037 | 28/06/2011 |
| Plutón III | Hidra |  | 65 x 45 x 25 | 0,005 ± 0,004 | 64.738 | 38,20177 | 1: 5,98 | 0,005862 ± 0,000025 | 0,242 ± 0,005 | 15/06/2005 |
- (*) Respecto al centro de gravedad del sistema .
Eventos
Los tránsitos de uno de los satélites de Plutón, cuando uno de estos pasa por delante del disco de Plutón, pueden ocurrir cuando los ejes nodales de los satélites se alinean con Plutón y el Sol, y esto solo puede ocurrir en dos puntos de la órbita de Plutón alrededor del Sol, 120 años después. Caronte tiene un diámetro angular de 4 grados de arco visto desde la superficie de Plutón; El Sol, aunque sigue siendo, con mucho, la estrella más brillante, tiene un diámetro angular que varía de 39 a 65 segundos de arco como máximo, por lo que pueden ocurrir eclipses solares en Plutón cuando su satélite principal ocluye la estrella, incluso si esto obviamente solo puede ocurrir en el hemisferio siempre mirando a Caronte, ya que los dos cuerpos están en rotación sincrónica . [21]
Aunque más raramente, incluso las lunas más pequeñas pueden provocar eclipses solares, a veces incluso totales en cuanto a Noche e Hidra, que deberían tener, visto desde Plutón, un diámetro angular de unos minutos de arco, en cualquier caso mayor que el del Sol. Más inciertas son las dimensiones aparentes de Styx y Cerberus, los dos satélites más pequeños, que probablemente solo causarían eclipses parciales en Plutón. Los próximos eventos de este tipo en el sistema de Plutón ocurrirán a principios del siglo XXII . [22]
Nota
- ^ (EN) El Hubble de la NASA descubre otra luna alrededor de Plutón , en nasa.gov, NASA , 20 de julio de 2011. Recuperado el 20 de julio de 2011 .
- ^ (EN) Hubble Discovers a Fifth Moon Orbiting Plutón , en nasa.gov, NASA , 11 de julio de 2012. Recuperado el 11-07-2012.
- ^ Daniel WE Green, Satélites de Plutón , en IAU Circular , vol. 8723, 21 de junio de 2006. Consultado el 26 de noviembre de 2011 . Hubble de la NASA descubre otra luna alrededor de Plutón , en nasa.gov , NASA, 20 de julio de 2011. Consultado el 20 de julio de 2011 .
- ^ Hubble descubre en la quinta luna orbitando a Plutón , en hubblesite.org , 29 de julio de 2012.
- ^ Órbitas de 4 cuerpos en el sistema Plutón sobre el baricentro visto desde la Tierra , en hubblesite.org , Hubblesite.
- ^ Jay M. Pasachoff y col. , Una búsqueda de anillos, lunas o escombros en el sistema Plutón durante la ocultación del 12 de julio de 2006 , en Bulletin of the American Astronomical Society , vol. 38, n. 3, 2006, pág. 523, Bibcode : 2006DPS .... 38.2502P .
- ^ Barycenter , en education.com . Consultado el 4 de junio de 2015 .
- ^ P1P2_motion.avi , en wwwsa.boulder.swri.edu (archivado desde el original el 4 de noviembre de 2005) .
- ^ El proyecto de definición de la IAU de "planeta" y "plutones" , iau.org , Unión Astronómica Internacional, 16 de agosto de 2006. Consultado el 4 de junio de 2015 .
- ↑ El extraño caso de las pequeñas lunas de Plutón , en lescienze.it , Le Scienze , 4 de junio de 2015.
- ^ a b MR Showalter y col. , Interacciones resonantes y rotación caótica de las pequeñas lunas de Plutón , en Nature , vol. 522, n. 7554, 3 de junio de 2015, págs. 45–49, DOI : 10.1038 / nature.2015.17681 .
- ↑ Alexandra Witze, Las lunas de Plutón se mueven en sincronía , 2015, DOI : 10.1038 / nature.2015.17681 .
- ^ Kenneth Chang, Astrónomos describen la danza caótica de las lunas de Plutón , New York Times , 3 de junio de 2015.
- ^ ACM Correia, acoplamiento espín-órbita y rotación caótica para cuerpos circumbinarios. Aplicación a los pequeños satélites del sistema Plutón-Caronte , en Astronomía y Astrofísica , vol. 580, pág. L7, DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201526800 .
- ^ J. Wisdom y col. , La caótica rotación de Hyperion , en Ícaro , vol. 58, págs. 137-152, DOI : 10.1016 / 0019-1035 (84) 90032-0 .
- ^ RM Canup y col. , Un origen de impacto gigante de Plutón-Caronte , en Science , vol. 307, n. 5709, 8 de enero de 2005, págs. 546-550, DOI : 10.1126 / science.1106818 .
- ^ SA Stern y col. , Un origen de impacto gigante para las pequeñas lunas de Plutón y la multiplicidad de satélites en el cinturón de Kuiper ( PDF ), en Nature , vol. 439, n. 7079, 23 de febrero de 2006, págs. 946–948, DOI : 10.1038 / nature04548 (archivado desde el original el 19 de enero de 2012) .
- ↑ (134340) Plutón, Caronte, Nix, Hydra, Kerberos y Styx , en johnstonsarchive.net , Base de datos de asteroides con satélites - Archivo de Johnston.
- ^ MR Showalter; DP Hamilton, Interacciones resonantes y rotación caótica de las pequeñas lunas de Plutón ( PDF ), en Nature , vol. 522, 3 de junio de 2015, págs. 45–49.
- ^ Instituto Nacional de Aeroespacial, Ciencia Lunar y Planetaria de 2016 , 47a ed., 21 de marzo de 2016.
- ^ Eclipse total de un planeta , en astronomy.com .
- ^ ¿Hay eclipses en otros planetas? , en Curious.astro.cornell.edu .
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