Un objeto del cinturón de Kuiper clásico , también llamado un cubewano ( / ˌ k Ju b i w ʌ n oʊ / "QB1-o"), [a] es un bajo excentricidad Kuiper cinturón objeto (KBO) que órbitas más allá de Neptuno y es no controlado por una resonancia orbital con Neptuno . Los cubewanos tienen órbitas con semiejes mayores en el rango de 40 a 50 UA y, a diferencia de Plutón , no cruzan la órbita de Neptuno. Es decir, tienen baja excentricidad y, a veces, baja excentricidad.órbitas de inclinación como los planetas clásicos.
El nombre "cubewano" deriva del primer objeto transneptuniano (TNO) encontrado después de Plutón y Caronte , 15760 Albion , que hasta enero de 2018 solo había tenido la designación provisional (15760) 1992 QB 1 . [2] Objetos similares encontrados más tarde a menudo se llamaban "QB1-o's", o "cubewanos", después de este objeto, aunque el término "clásico" se usa con mucha más frecuencia en la literatura científica.
Los objetos identificados como cubewanos incluyen:
- 15760 Albion [3] (también conocido como 1992 QB1 y dio lugar al término 'Cubewano')
- 136472 Makemake , el cubewano más grande conocido y un planeta enano [3]
- 50000 Quaoar y 20000 Varuna , cada uno considerado el TNO más grande en el momento del descubrimiento [3]
- 19521 Caos , 58534 Logos , 53311 Deucalion , 66652 Borasisi , 88611 Teharonhiawako
- (33001) 1997 CU 29 , (55636) 2002 TX 300 , (55565) 2002 AW 197 , (55637) 2002 UX 25
- 486958 Arrokoth
136108 Haumea fue catalogado provisionalmente como cubewano por el Minor Planet Center en 2006, [4] pero más tarde se encontró que estaba en una órbita resonante . [3]
Órbitas : poblaciones 'calientes' y 'frías'
Hay dos clases dinámicas básicas de cuerpos clásicos del cinturón de Kuiper: aquellos con órbitas relativamente imperturbadas ("frías") y aquellos con órbitas marcadamente perturbadas ("calientes").
La mayoría de cubewanos se encuentran entre la resonancia orbital 2: 3 con Neptuno (poblada por plutinos ) y la resonancia 1: 2. 50000 Quaoar , por ejemplo, tiene una órbita casi circular cerca de la eclíptica . Los plutinos, por otro lado, tienen órbitas más excéntricas que acercan a algunos al Sol que a Neptuno .
La mayoría de los objetos clásicos, la denominada población fría , tienen inclinaciones bajas (<5 ° ) y órbitas casi circulares, comprendidas entre 42 y 47 AU. Una población más pequeña (la población caliente ) se caracteriza por órbitas muy inclinadas y más excéntricas. [5] Los términos "caliente" y "frío" no tienen nada que ver con las temperaturas internas o de la superficie. En cambio, los términos "caliente y" frío "se refieren a las órbitas de los objetos, por analogía a las partículas de un gas, que aumentan su velocidad relativa a medida que se calientan. [6]
El Deep Ecliptic Survey informa las distribuciones de las dos poblaciones; uno con la inclinación centrada en 4,6 ° (denominado Core ) y otro con inclinaciones que se extienden más allá de los 30 ° ( Halo ). [7]
Distribución
La gran mayoría de los KBO (más de dos tercios) tienen inclinaciones inferiores a 5 ° y excentricidades inferiores a 0,1. Sus semiejes mayores muestran preferencia por la mitad del cinturón principal; Podría decirse que los objetos más pequeños cercanos a las resonancias limitantes han sido capturados en resonancia o sus órbitas han sido modificadas por Neptuno.
Las poblaciones 'calientes' y 'frías' son sorprendentemente diferentes: más del 30% de todos los cubewanos se encuentran en órbitas casi circulares de baja inclinación. Los parámetros de las órbitas de los plutinos están distribuidos de manera más uniforme, con un máximo local en excentricidades moderadas en el rango de 0,15 a 0,2 y bajas inclinaciones de 5 a 10 °. Consulte también la comparación con objetos de disco dispersos .
Cuando se comparan las excentricidades orbitales de cubewanos y plutinos, se puede ver que los cubewanos forman un "cinturón" claro fuera de la órbita de Neptuno, mientras que los plutinos se acercan o incluso cruzan la órbita de Neptuno. Cuando se comparan las inclinaciones orbitales, los cubewanos 'calientes' se pueden distinguir fácilmente por sus inclinaciones más altas, ya que los plutinos suelen mantener órbitas por debajo de 20 °. (Actualmente no existe una explicación clara para las inclinaciones de los cubewanos 'calientes'. [8] )
Poblaciones frías y calientes: características físicas
Además de las distintas características orbitales, las dos poblaciones muestran diferentes características físicas.
La diferencia de color entre la población roja fría, como 486958 Arrokoth , y la población caliente más heterogénea se observó ya en 2002. [9] Estudios recientes, basados en un conjunto de datos más grande, indican una inclinación de corte de 12 ° (en lugar de 5 °) entre las poblaciones frías y calientes y confirman la distinción entre la población fría roja homogénea y la población caliente azulada. [10]
Otra diferencia entre los objetos clásicos de baja inclinación (frío) y de alta inclinación (caliente) es el número observado de objetos binarios . Los binarios son bastante comunes en órbitas de baja inclinación y suelen ser sistemas de brillo similar. Los binarios son menos comunes en órbitas de alta inclinación y sus componentes suelen diferir en brillo. Esta correlación, junto con las diferencias de color, respaldan aún más la sugerencia de que los objetos clásicos observados actualmente pertenecen al menos a dos poblaciones superpuestas diferentes, con diferentes propiedades físicas e historia orbital. [11]
Hacia una definición formal
No existe una definición oficial de 'cubewano' o 'KBO clásico'. Sin embargo, los términos se utilizan normalmente para referirse a objetos libres de perturbaciones significativas de Neptuno, excluyendo así los KBO en resonancia orbital con Neptuno ( objetos transneptunianos resonantes ). El Minor Planet Center (MPC) y el Deep Ecliptic Survey (DES) no enumeran cubewanos (objetos clásicos) utilizando los mismos criterios. Muchos TNO clasificados como cubewanos por el MPC están clasificados como ScatNear (posiblemente dispersos por Neptuno) por el DES. El planeta enano Makemake es un objeto clásico de cubewano / scatnear en el límite. (119951) 2002 KX 14 puede ser un cubewano interior cerca de los plutinos . Además, hay evidencia de que el cinturón de Kuiper tiene un "borde", ya que se sospechaba una aparente falta de objetos de baja inclinación más allá de 47-49 AU ya en 1998 y se mostró con más datos en 2001. [12] En consecuencia, el El uso tradicional de los términos se basa en el semieje mayor de la órbita e incluye objetos situados entre las resonancias 2: 3 y 1: 2, es decir, entre 39,4 y 47,8 AU (con exclusión de estas resonancias y las menores intermedias ). [5]
Estas definiciones carecen de precisión: en particular, el límite entre los objetos clásicos y el disco disperso permanece borroso. A partir de 2020[actualizar], hay 634 objetos con perihelio (q)> 40 AU y afelio (Q) <47 AU. [13]
Clasificación DES
Introducido por el informe de Deep Ecliptic Survey de JL Elliott et al. en 2005 utiliza criterios formales basados en los parámetros orbitales medios. [7] Dicho de manera informal, la definición incluye los objetos que nunca han cruzado la órbita de Neptuno. Según esta definición, un objeto califica como KBO clásico si:
- no es resonante
- su parámetro promedio de Tisserand con respecto a Neptuno excede 3
- su excentricidad media es inferior a 0,2.
Clasificación SSBN07
Una clasificación alternativa, introducida por B. Gladman , B. Marsden y C. van Laerhoven en 2007, utiliza una integración de órbita de 10 millones de años en lugar del parámetro de Tisserand. Los objetos clásicos se definen como no resonantes y no están dispersos actualmente por Neptuno. [14]
Formalmente, esta definición incluye como clásicos todos los objetos con sus órbitas actuales que
- no son resonantes (consulte la definición del método )
- tienen un semi-eje mayor mayor que el de Neptuno (30,1 AU; es decir, excluyendo centauros) pero menos de 2000 AU (para excluir los objetos de la nube de Oort interna)
- no están siendo esparcidos por Neptuno
- tienen su excentricidad (excluir objetos separados) a.
A diferencia de otros esquemas, esta definición incluye los objetos con semieje mayor menor a 39,4 AU (resonancia 2: 3) —denominado cinturón clásico interior , o más de 48,7 (resonancia 1: 2) - denominado cinturón clásico exterior , y se reserva el término cinturón clásico principal para las órbitas entre estas dos resonancias. [14]
Familias
La primera familia de colisiones conocida en el cinturón de Kuiper clásico, un grupo de objetos que se cree que son restos de la ruptura de un solo cuerpo, es la familia Haumea . [15] Incluye Haumea, sus lunas, 2002 TX 300 y siete cuerpos más pequeños. † Los objetos no solo siguen órbitas similares, sino que también comparten características físicas similares. A diferencia de muchos otros KBO, su superficie contiene grandes cantidades de hielo (H 2 O) y muy poca o ninguna tolina . [16] La composición de la superficie se infiere de su color neutro (en oposición al rojo) y absorción profunda a 1,5 y 2 µm en el espectro infrarrojo . [17] Varias otras familias de colisiones podrían residir en el cinturón de Kuiper clásico. [18] [19]
† A partir de 2008. Los cuatro objetos más brillantes de la familia están situados en los gráficos dentro del círculo que representa a Haumea.
Exploración
En enero de 2019, solo un objeto clásico del cinturón de Kuiper ha sido observado de cerca por una nave espacial. Ambas naves espaciales Voyager han pasado por la región antes del descubrimiento del cinturón de Kuiper. [20] New Horizons fue la primera misión en visitar un KBO clásico. Después de su exitosa exploración del sistema Plutón en 2015, la nave espacial de la NASA visitó el pequeño KBO 486958 Arrokoth a una distancia de 3500 kilómetros (2200 millas) el 1 de enero de 2019 [21].
Lista
Aquí hay una lista muy genérica de objetos clásicos del cinturón de Kuiper. A partir de octubre de 2020[actualizar], hay alrededor de 779 objetos con q> 40 AU y Q <48 AU . [22]
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Notas al pie
- ^ Algo anticuado, pero el Centro de Planetas Menores todavía usa "cubewano" para su lista de Planetas Menores Distantes. [1]
Referencias
- ^ "Planetas menores distantes" .
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enlaces externos
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- "El boletín electrónico del cinturón de Kuiper" .
- "Lista de objetos transneptunianos" , IAU Minor Planet Center, minorplanetcenter.org , Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, archivado desde el original el 27 de agosto de 2010
- "Páginas TNO" . johnstonarchive.net .
- "Trazado de las posiciones actuales de los cuerpos en el Sistema Solar Exterior" . Centro de Planetas Menores de la IAU. minorplanetcenter.org . Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica.