90482 Orcus , designación provisional 2004 DW , es un objeto transneptuniano con una gran luna , Vanth . Con un diámetro de 910 km (570 millas), es un posible planeta enano . [10] La superficie de Orcus es relativamente brillante con un albedo que alcanza el 23 por ciento, es de color neutro y es rica en hielo de agua. El hielo está predominantemente en forma cristalina, lo que puede estar relacionado con la actividad criovolcánica pasada . También pueden estar presentes en su superficie otros compuestos como el metano o el amoníaco . Fue descubierto por los astrónomos estadounidenses Michael Brown , Chad Trujillo yDavid Rabinowitz el 17 de febrero de 2004.
Descubrimiento [1] [2] | |
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Descubierto por | ME Brown C. Trujillo D. Rabinowitz |
Fecha de descubrimiento | 17 de febrero de 2004 |
Designaciones | |
Designación MPC | (90482) Orcus |
Pronunciación | / Ɔr k ə s / [7] |
Lleva el nombre de | Orcus (mitología romana) [3] |
Designaciones alternativas | 2004 DW |
Categoría de planeta menor | TNO [1] · plutino [4] [5] posible planeta enano [6] |
Adjetivos | Orcean / ɔr s i ə n / [8] |
Características orbitales [1] | |
Época 31 de mayo de 2020 ( JD 2459000.5) | |
Parámetro de incertidumbre 2 | |
Arco de observación | 68,16 años (24.894 días) |
Fecha más temprana de recuperación previa | 8 de noviembre de 1951 |
Afelio | 48.067 AU (7.1907 Tm) |
Perihelio | 30.281 AU (4.5300 Tm) |
Semieje mayor | 39.174 AU (5.8603 Tm) |
Excentricidad | 0.22701 |
Periodo orbital | 245,19 años (89,557 días) |
Anomalía media | 181,735 ° |
Movimiento medio | 0 ° 0 m 14.472 s / día |
Inclinación | 20.592 ° |
Longitud del nodo ascendente | 268.799 ° |
Tiempo de perihelio | ≈ 9 de enero de 2143 [9] ± 4 días |
Argumento de perihelio | 72,310 ° |
Satélites conocidos | Vanth |
Características físicas | |
Dimensiones | 910+50 −40 km [10] 917 ± 25 km [11] |
Masa | (6,348 ± 0,019) × 10 20 kg (sistema) [12] |
Densidad media | 1,53+0,15 −0,13 g / cm 3 [11] |
Gravedad superficial ecuatorial | ≈ 0,2 m / s 2 |
Velocidad de escape ecuatorial | ≈ 0,43 km / s |
Albedo geométrico | 0,231+0.018 −0.011[11] |
Temperatura | <44 K [13] |
Tipo espectral | ( neutral ) [13] B – V = 0,68 [14] V – R = 0,37 [14] |
Magnitud aparente | 19.1 ( oposición ) [15] |
Magnitud absoluta (H) | 2,31 ± 0,03 (integral), [11] 2,41 ± 0,05 [16] |
Orcus es un plutino , un objeto transneptuniano que está encerrado en una resonancia de 2: 3 con el gigante de hielo Neptuno , haciendo dos revoluciones alrededor del Sol por cada tres de Neptuno. [4] Esto es muy parecido a Plutón , excepto que la fase de la órbita de Orcus es opuesta a la de Plutón: Orcus está en el afelio cuando Plutón está en el perihelio y viceversa. [17] Además, el afelio de la órbita de Orcus apunta casi en la dirección opuesta a la de Plutón, aunque las excentricidades e inclinaciones son similares. Debido a estas similitudes y contrastes, junto con su gran luna Vanth que recuerda a la gran luna de Plutón Caronte , Orcus ha sido considerado como el anti-Plutón . [18] Esta fue una consideración importante al seleccionar su nombre, ya que la deidad Orcus era el equivalente etrusco del Plutón romano , y más tarde se convirtió en un nombre alternativo para Plutón. [18]
Historia
Descubrimiento
Orcus fue descubierto el 17 de febrero de 2004 por los astrónomos estadounidenses Michael Brown de Caltech , Chad Trujillo del Observatorio Gemini y David Rabinowitz de la Universidad de Yale . Las imágenes de precovery tomadas por el Observatorio Palomar el 8 de noviembre de 1951 se obtuvieron más tarde del Digital Sky Survey . [2]
Nombre
El planeta menor Orcus recibió su nombre de uno de los dioses romanos del inframundo, Orcus . Mientras que Plutón era el gobernante del inframundo, Orcus castigaba a los condenados. La cita de nomenclatura aprobada fue publicada por Minor Planet Center el 26 de noviembre de 2004 ( MPC 53177 ). [20] Según las directrices de las convenciones de nomenclatura de la Unión Astronómica Internacional (IAU) , los objetos con un tamaño y una órbita similares a los de Plutón reciben el nombre de deidades del inframundo . En consecuencia, los descubridores sugirieron nombrar el objeto en honor a Orcus , el dios etrusco del inframundo y castigador de los juramentos rotos. El nombre también era una referencia privada a la homónima Isla Orcas , donde la esposa de Brown había vivido cuando era niña y que visitan con frecuencia. [21]
El 30 de marzo de 2005, la luna de Orcus, Vanth, recibió su nombre de un demonio femenino alado del inframundo etrusco. Podía estar presente en el momento de la muerte y, con frecuencia, actuaba como un psicopompo , una guía del difunto al inframundo. [22]
Características físicas
Tamaño y magnitud
La magnitud absoluta de Orcus es aproximadamente 2,3. [11] La detección de Orcus por el Telescopio Espacial Spitzer en el infrarrojo lejano [23] y por el Telescopio Espacial Herschel en submilimétrico estima su diámetro en 958,4 km (595,5 mi), con una incertidumbre de 22,9 km (14,2 mi). [11] Orcus parece tener un albedo de alrededor del 21-25 por ciento, [11] que puede ser típico de los objetos transneptunianos que se acercan al rango de diámetro de 1000 km (620 millas). [24] Las estimaciones de magnitud y tamaño se realizaron bajo el supuesto de que Orcus es un objeto singular. La presencia de un satélite relativamente grande, Vanth, puede cambiarlos considerablemente. La magnitud absoluta de Vanth se estima en 4,88, lo que significa que es aproximadamente 11 veces más débil que el propio Orcus. [16] Las mediciones submilimétricas de ALMA tomadas en 2016 mostraron que Vanth tiene un tamaño relativamente grande de 475 km (295 millas) con un albedo de alrededor del 8 por ciento, mientras que el de Orcus tiene un tamaño ligeramente más pequeño de 910 km (570 millas). [10] Utilizando una ocultación estelar de Vanth en 2017, se ha determinado que el diámetro de Vanth es de 442,5 km (275,0 mi), con una incertidumbre de 10,2 km (6,3 mi). [25] El sitio web de Michael Brown enumera a Orcus como un planeta enano con "casi certeza", [6] Tancredi concluye que es uno, [26] y es lo suficientemente masivo como para ser considerado uno según el proyecto de propuesta de 2006 de la IAU , [27] pero la IAU no lo ha reconocido formalmente como tal. [28] [29]
Masa y densidad
Se sabe que Orcus y Vanth constituyen un sistema binario. Se ha estimado que la masa del sistema es(6.348 ± 0.019) × 10 20 kg , [12] aproximadamente igual a la de la luna de Saturno Tetis (6,175 × 10 20 kg ). [30] En comparación con el planeta enano más masivo conocido, Eris , la masa del sistema Orcus es aproximadamente el 3,8 por ciento de la de Eris (1,66 × 10 22 kg ). [16] [31] La forma en que esta masa se divide entre Orcus y Vanth depende de sus densidades relativas. Si bien se sabe que Orcus tiene una densidad de aproximadamente1,53 g / cm 3 , la densidad de Vanth es incierta, con estimaciones que van desde1,53 g / cm 3 , hasta0,8 g / cm 3 . [11] [25]
Espectros y superficie
Las primeras observaciones espectroscópicas en 2004 mostraron que el espectro visible de Orcus es plano (de color neutro) y sin rasgos distintivos, mientras que en el infrarrojo cercano había bandas de absorción de agua moderadamente fuertes a 1,5 y 2,0 μm. [32] El espectro visible neutro y las fuertes bandas de absorción de agua de Orcus mostraron que Orcus parecía diferente de otros objetos transneptunianos, que típicamente tienen un espectro visible rojo y espectros infrarrojos a menudo sin rasgos distintivos . [32] Otras observaciones infrarrojas realizadas en 2004 por el Observatorio Europeo Austral y el telescopio Gemini dieron resultados consistentes con mezclas de hielo de agua y compuestos carbonosos , como las tolinas . [14] El agua y los hielos de metano no pueden cubrir más del 50 por ciento y el 30 por ciento de la superficie, respectivamente. [33] Esto significa que la proporción de hielo en la superficie es menor que en Caronte , pero similar a la de Tritón . [33]
Más tarde, en 2008-2010, nuevas observaciones espectroscópicas infrarrojas con una relación señal / ruido más alta revelaron características espectrales adicionales. Entre ellos se encuentran una banda de absorción de hielo de agua profunda a 1,65 μm, que es una evidencia del hielo de agua cristalina en la superficie de Orcus, y una nueva banda de absorción a 2,22 μm. El origen de esta última característica no está del todo claro. Puede ser causado por amoníaco / amonio disuelto en el hielo de agua o por hielos de metano / etano . [13] El modelo de transferencia radiativa mostró que una mezcla de hielo de agua, tolinas (como agente de oscurecimiento), hielo de etano e iones de amonio (NH 4 + ) proporciona la mejor correspondencia con los espectros, mientras que una combinación de hielo de agua, tolinas, El hielo de metano y el hidrato de amoníaco dan un resultado ligeramente inferior. Por otro lado, una mezcla de hidrato de amoníaco, tolinas y hielo de agua no logró proporcionar una combinación satisfactoria. [34] Entonces, a partir de 2010, los únicos compuestos identificados de manera confiable en la superficie de Orcus son hielo de agua cristalina y, posiblemente, tholins oscuros. Una identificación firme de amoníaco, metano y otros hidrocarburos requiere mejores espectros infrarrojos. [34]
Orcus se encuentra en el umbral de los objetos transneptunianos lo suficientemente masivos como para retener volátiles como el metano en la superficie. [34] El espectro de reflectancia de Orcus muestra las bandas de absorción de hielo de agua más profundas de cualquier objeto del cinturón de Kuiper que no esté asociado con la familia de colisiones de Haumea . [16] Los grandes satélites helados de Urano tienen espectros infrarrojos bastante similares a los de Orcus. [16] Entre otros objetos transneptunianos, el gran plutino 2003 AZ 84 y la luna de Plutón Caronte tienen espectros de superficie similares a Orcus, [13] con espectros visibles planos, sin rasgos distintivos y bandas de absorción de hielo de agua moderadamente fuertes en el infrarrojo cercano. [34]
Criovolcanismo
El hielo de agua cristalina en las superficies de los objetos transneptunianos debería ser completamente amorfizado por la radiación galáctica y solar en unos 10 millones de años. [13] Por lo tanto, la presencia de hielo de agua cristalina , y posiblemente hielo de amoníaco , puede indicar que un mecanismo de renovación estuvo activo en el pasado en la superficie de Orcus. [13] Hasta ahora no se ha detectado amoníaco en ningún objeto transneptuniano o satélite helado de los planetas exteriores que no sea Miranda . [13] La banda de 1,65 μm en Orcus es amplia y profunda (12%), como en Caronte , Quaoar , Haumea y satélites helados de planetas gigantes. [13] Algunos cálculos indican que el criovolcanismo , que se considera uno de los posibles mecanismos de renovación, puede ser posible para objetos transneptunianos de más de aproximadamente 1000 km (620 millas). [34] Orcus pudo haber experimentado al menos uno de esos episodios en el pasado, que convirtió el hielo de agua amorfa en su superficie en cristalino. El tipo preferido de vulcanismo puede haber sido el vulcanismo acuoso explosivo impulsado por una disolución explosiva de metano a partir de agua-amoniaco fundido. [34] Los modelos de calentamiento interno a través de la desintegración radiactiva sugieren que Orcus puede ser capaz de sostener un océano interno de agua líquida. [35]
Órbita y rotación
Orcus está en una resonancia orbital 2: 3 con Neptuno , tiene un período orbital de 245 años, [4] [1] y está clasificado como plutino . [2] Su órbita está moderadamente inclinada a 20,6 grados con respecto a la eclíptica . [1] La órbita de Orcus es similar a la de Plutón (ambos tienen perihelia por encima de la eclíptica ), pero está orientada de manera diferente. Aunque en un punto su órbita se acerca a la de Neptuno , la resonancia entre los dos cuerpos significa que el propio Orcus está siempre a una gran distancia de Neptuno (siempre hay una separación angular de más de 60 grados entre ellos). Durante un período de 14.000 años, Orcus permanece a más de 18 AU de Neptune. [17] Debido a que su resonancia mutua con Neptuno obliga a Orcus y Plutón a permanecer en fases opuestas de sus movimientos por lo demás muy similares, Orcus a veces se describe como el "anti-Plutón". [18] Orcus alcanzó su afelio (la distancia más lejana del Sol) por última vez en 2019 y llegará al perihelio (la distancia más cercana al Sol) alrededor del 9 de enero de 2143. [9] Las simulaciones de Deep Ecliptic Survey muestran que durante los próximos 10 millones años Orcus puede adquirir una distancia de perihelio ( q min ) tan pequeña como 27,8 AU. [4]
El período de rotación de Orcus es incierto, ya que diferentes estudios fotométricos han producido resultados diferentes. Algunos muestran variaciones de baja amplitud con periodos que van de 7 a 21 horas, mientras que otros no muestran variabilidad. [34] El eje de rotación de Orcus probablemente coincide con el eje orbital de su luna, Vanth. Esto significa que Orcus se ve actualmente como polo, lo que podría explicar la casi ausencia de modulación rotacional de su brillo. [34] [36] El astrónomo José Luis Ortiz y sus colegas han derivado un posible período de rotación de aproximadamente 10,5 horas, asumiendo que Orcus no está bloqueado por mareas con Vanth. [36] Sin embargo, si el primario está bloqueado por mareas con el satélite, el período de rotación coincidiría con el período orbital de 9,7 días de Vanth. [36]
Satélite
Orcus tiene una luna conocida, Vanth (designación completa (90482) Orcus I Vanth ). Fue descubierto por Michael Brown y T.-A. Suer usando imágenes de descubrimiento tomadas por el Telescopio Espacial Hubble el 13 de noviembre de 2005. [37] El descubrimiento fue anunciado en un aviso circular de la IAU publicado el 22 de febrero de 2007. [38] Una imagen submilimétrica resuelta espacialmente del sistema Orcus-Vanth en 2016 mostró que Vanth tiene un tamaño relativamente grande de 475 km (295 millas), con una incertidumbre de 75 km (47 millas). [10] Esa estimación para Vanth está de acuerdo con el tamaño de aproximadamente 442,5 km (275,0 millas) derivado de una ocultación estelar en 2017. [25] Al igual que Caronte en comparación con Plutón, Vanth es bastante grande en comparación con Orcus, y es uno razón para caracterizar a Orcus como el "anti-Plutón". Si Orcus es un planeta enano, Vanth sería la tercera luna más grande conocida en un planeta enano, después de Caronte y Disnomia . La proporción de masas de Orcus y Vanth es incierta, posiblemente entre 1:33 y 1:12. [39]
Ver también
- Lista de posibles planetas enanos
- Lista de objetos transneptunianos
- Lista de objetos del Sistema Solar por tamaño
Referencias
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enlaces externos
- MPEC 2004-D09 anuncia el descubrimiento pero lo atribuye a Raymond J. Bambery, Steven H. Pravdo, Michael D. Hicks, Kenneth J. Lawrence , Daniel MacDonald, Eleanor Helin y Robert Thicksten / NEAT
- MPEC 2004-D13 corrigiendo MPEC 2004-D09
- Página de Chad Trujillo en 2004 DW
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- Enfoque cercano · Descubrimiento · Efemérides · Diagrama de órbita · Elementos orbitales · Parámetros físicos