Hydra es un satélite natural de Plutón , con un diámetro de aproximadamente 51 km (32 millas) en su dimensión más larga. [6] Es la segunda luna más grande de Plutón, siendo un poco más grande que Nix . Hydra fue descubierta junto con Nix por el equipo de búsqueda de Plutón Companion en junio de 2005. Recibió el nombre de Hydra , la serpiente del inframundo de nueve cabezas en la mitología griega . [13] Por distancia, Hydra es la quinta y más externa luna de Plutón, orbitando más allá de la cuarta luna de Plutón, Kerberos . [7]
Descubrimiento | |
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Descubierto por | Equipo de búsqueda complementario de Plutón del telescopio espacial Hubble |
Fecha de descubrimiento | 15 de junio de 2005 |
Designaciones | |
Designacion | Plutón III [1] |
Pronunciación | / H aɪ d r ə / [2] |
Lleva el nombre de | Lernaean Hydra |
Nombres alternativos | S / 2005 (134340) 1 S / 2005 P 1 |
Adjetivos | Hydrian [3] / h aɪ d r i ə n / [4] |
Características orbitales [5] | |
Semieje mayor | 64 738 ± 3 kilometros |
Excentricidad | 0,005 862 ± 0,000 025 |
Periodo orbital | 38,201 77 ± 0,000 03 d |
Inclinación | 0,242 ° ± 0,005 ° |
Satélite de | Plutón |
Características físicas | |
Dimensiones | 50,9 km × 36,1 km × 30,9 km [6] |
Masa | (4,8 ± 4,2) × 10 16 kg [7] |
Densidad media | 2,13 g / cm 3 [6] |
Gravedad superficial | 0,005 200 552 69 g [8] |
Período de rotación | 0,4295 d (10,31 h) [9] (julio de 2015) |
Inclinación axial | 110 ° [10] |
Albedo | 0,83 ± 0,08 (geométrico) [7] |
Temperatura | 23 K [11] |
Magnitud aparente | 22,9-23,3 (medido) [12] |
Hydra tiene una superficie altamente reflectante causada por la presencia de hielo de agua , similar a otras lunas plutonianas. [14] La reflectividad de Hydra es intermedia, entre las de Plutón y Caronte . [15] La nave espacial New Horizons tomó imágenes de Plutón y sus lunas en julio de 2015 y devolvió múltiples imágenes de Hydra. [dieciséis]
Descubrimiento
Hydra fue descubierta por investigadores del Pluto Companion Search Team, formado por Hal A. Weaver y muchos otros involucrados en la misión New Horizons a Plutón, incluidos Alan Stern y Marc W. Buie . [17] [18] El equipo de New Horizons había sospechado que Plutón y Caronte podrían estar acompañados de otras lunas más pequeñas no descubiertas previamente, por lo que usaron el Telescopio Espacial Hubble para observar lunas débiles alrededor de Plutón. [18] [13] Dado que el brillo de Hydra es aproximadamente 5.000 veces más débil que Plutón, se tomaron imágenes de larga exposición de Plutón para encontrar a Hydra. [17]
Las imágenes del descubrimiento se tomaron el 15 de mayo de 2005 y el 18 de mayo de 2005. Hydra y Nix fueron descubiertos de forma independiente por Max J. Mutchler el 15 de junio de 2005 y por Andrew J. Steffl el 15 de agosto de 2005. [19] Los descubrimientos fueron anunciados el 31 de octubre. 2005, después de la confirmación mediante la precubrimiento de imágenes de archivo de Plutón del Hubble de 2002. [20] Las dos lunas recién descubiertas fueron posteriormente designadas provisionalmente como S / 2005 P 1 para Hydra y S / 2005 P 2 para Nix. [21] [22] El equipo de descubrimiento se refirió informalmente a las lunas como "P1" y "P2" respectivamente. [21]
Nombrar
El nombre Hydra fue aprobado el 21 de junio de 2006 por la Unión Astronómica Internacional (IAU) y se anunció junto con el nombre de Nix en la Circular IAU 8723. [22] Hydra recibió su nombre de la Lernaean Hydra , una serpiente de nueve cabezas que luchó Heracles en la mitología griega . [13] Particularmente, las nueve cabezas de Hydra hacen referencia sutil al antiguo noveno estado planetario de Plutón. [13] Las dos lunas recién nombradas fueron nombradas intencionalmente porque el orden de sus iniciales N y H honra la misión New Horizons a Plutón, de manera similar a como las dos primeras letras del nombre de Plutón honran a Percival Lowell . [23] [13] El nombre de Hydra también fue elegido intencionalmente porque su H inicial honra al telescopio espacial Hubble utilizado por el equipo de búsqueda de Pluto Companion para descubrir Hydra y Nix. [23] [18]
Los nombres de las características de los cuerpos en el sistema de Plutón están relacionados con la mitología y la literatura y la historia de la exploración. En particular, los nombres de las características de Hydra deben estar relacionados con serpientes y dragones legendarios de la literatura, la mitología y la historia. [24]
Origen
Se pensaba que las lunas más pequeñas de Plutón, incluida Hydra, se formaron a partir de escombros eyectados por una colisión masiva entre Plutón y otro objeto del cinturón de Kuiper, de manera similar a cómo se cree que la Luna se formó a partir de escombros expulsados por una gran colisión de la Tierra . [25] La eyección de la colisión se fusionaría en las lunas de Plutón. [26] Se pensó que Hydra se había formado inicialmente en una proximidad más cercana a Plutón, y su órbita había sufrido cambios a través de interacciones de mareas . [27] [28] En este caso, Hydra junto con las lunas más pequeñas de Plutón habrían migrado hacia el exterior con Caronte a sus órbitas actuales alrededor del baricentro Plutón-Caronte. [29] [27] A través de la 'amortiguación de las mareas' por interacciones mutuas de las mareas con Caronte, la órbita de Hidra alrededor del baricentro Plutón-Caronte se volvió gradualmente más circular con el tiempo. [27] Se cree que Hydra se formó a partir de dos objetos más pequeños que se fusionaron en un solo objeto. [9] [30]
Características físicas
Hydra tiene una forma irregular, mide 50,9 km (31,6 millas) a lo largo de su eje más largo y su eje más corto mide 30,9 km (19,2 millas) de ancho. [6] Esto le da a Hydra las dimensiones medidas de 50,9 km × 36,1 km × 30,9 km (31,6 mi × 22,4 mi × 19,2 mi). [6]
La superficie de Hydra es altamente reflectante debido a la presencia de hielo de agua en su superficie. [14] La superficie de Hydra muestra un espectro neutro similar a las lunas pequeñas de Plutón, aunque el espectro de Hydra parece un poco más azul. [31] [32] El hielo de agua en la superficie de Hydra es relativamente puro y no muestra un oscurecimiento significativo en comparación con Caronte. [14] Una explicación sugiere que la superficie de Hydra se actualiza continuamente por impactos de micrometeoritos que expulsan material más oscuro de la superficie de Hydra. [14] El espectro de superficie de Hydra es ligeramente azulado en comparación con el de Nix. [32] Las explicaciones del color azulado de Hydra sugieren que la superficie de Hydra tiene una mayor cantidad de hielo de agua en comparación con Nix, lo que también podría explicar el albedo geométrico muy alto de Hydra , o su reflectividad, del 83 por ciento. [32] [10]
Derivado de los datos de recuento de cráteres de New Horizons , se estima que la superficie de Hydra tiene unos cuatro mil millones de años. [27] [10] Grandes cráteres y hendiduras en Hydra sugieren que pudo haber perdido parte de su masa original por los eventos de impacto desde su formación. [10]
Rotación
Hydra no está bloqueada por las mareas y gira caóticamente ; su período de rotación y su inclinación axial varían rápidamente en escalas de tiempo astronómicas, hasta el punto de que su eje de rotación se voltea regularmente. [26] La caída caótica de Hydra es causada en gran parte por las influencias gravitacionales variables de Plutón y Caronte mientras orbitan alrededor de su baricentro . [26] El caótico giro de Hydra también se ve reforzado por su forma irregular, que crea torsiones que actúan sobre el objeto. [5] En el momento del sobrevuelo de New Horizons de Plutón y sus lunas, el período de rotación de Hydra era de aproximadamente 10 horas y su eje de rotación estaba inclinado unos 110 grados con respecto a su órbita; estaba girando lateralmente en el momento del sobrevuelo de New Horizons . [9] [10]
Hydra gira relativamente rápido en comparación con el resto de las lunas de Plutón, que tienen períodos de rotación superiores a un día. [9] Esta rápida rotación de Hydra es común entre los períodos de rotación de la mayoría de los objetos del cinturón de Kuiper . [9] El material de la superficie de Hydra podría ser expulsado debido a las fuerzas centrífugas si girara a un ritmo más rápido. [30] [32]
Orbita
Hydra orbita el baricentro Plutón-Caronte a una distancia de 64,738 km (40,226 mi). [10] Hydra es la luna más externa de Plutón, orbitando más allá de Kerberos . [7] De manera similar a todas las lunas de Plutón, la órbita de Hydra es casi circular y coplanar a la órbita de Caronte; todas las lunas de Plutón tienen inclinaciones orbitales muy bajas hacia el ecuador de Plutón. [7]
Las órbitas casi circulares y coplanares de las lunas de Plutón sugieren que pueden haber pasado por evoluciones de mareas desde su formación. [33] [28] En el momento de la formación de las lunas más pequeñas de Plutón, Hydra pudo haber tenido una órbita más excéntrica alrededor del baricentro Plutón-Caronte. [29] La actual órbita circular de Hydra puede haber sido causada por la amortiguación de las mareas de Caronte de la excentricidad de la órbita de Hydra, a través de interacciones de mareas. Las interacciones de marea mutuas de Caronte en la órbita de Hydra harían que Hydra transfiriera su excentricidad orbital a Caronte, lo que haría que la órbita de Hydra se volviera gradualmente más circular con el tiempo. [29]
Hydra tiene un período orbital de aproximadamente 38,2 días y resuena con otras lunas de Plutón. Hydra está en una resonancia orbital de 2: 3 con Nix y una resonancia de 6:11 con Styx (las proporciones representan el número de órbitas completadas por unidad de tiempo; las proporciones del período son las inversas). [5] [34] Como resultado de esta resonancia de 3 cuerpos "similar a Laplace", tiene conjunciones con Styx y Nix en una proporción de 5: 3. [34]
La órbita de Hydra está cerca de una resonancia orbital de 1: 6 con Caronte, [35] con una discrepancia temporal del 0.3%. Una hipótesis que explica la casi resonancia sugiere que la resonancia se originó antes de la migración hacia el exterior de Caronte después de la formación de las cinco lunas conocidas, y se mantiene mediante la fluctuación local periódica del 5% en la intensidad del campo gravitacional Plutón-Caronte. [notas 1] [36]
Exploración
La nave espacial New Horizons visitó el sistema Plutón y tomó imágenes de Plutón y sus lunas durante su sobrevuelo el 14 de julio de 2015. En el momento del sobrevuelo de New Horizons , Hydra estaba detrás de Plutón y estaba más lejos de New Horizons en la aproximación más cercana. [31] La mayor distancia de Hydra de New Horizons resultó en imágenes de menor resolución de Hydra. [31] Antes del sobrevuelo, el Imager de reconocimiento de largo alcance a bordo del New Horizons realizó mediciones del tamaño de Hydra, estimando que Hydra tenía unos 45 km (28 millas) de diámetro. [37] La composición de la superficie de Hydra, la reflectividad y otras propiedades físicas básicas fueron medidas posteriormente por New Horizons durante el sobrevuelo. [37]
La primera imagen detallada de Hydra se descargó o se recibió de la nave espacial New Horizons el 15 de julio de 2015 después del sobrevuelo. [15] La primera imagen detallada de Hydra, tomada desde una distancia de 640.000 km (400.000 millas), pareció mostrar variaciones de brillo y una característica circular oscura de 10 km (6,2 millas) de ancho. [15] Las imágenes de mayor resolución de Hydra se tomaron desde una distancia de 231.000 km (144.000 mi), con una resolución de imagen de 1,2 km (0,75 mi) por píxel. [16] Derivado de esas imágenes, a Hydra se le dio el tamaño aproximado estimado de 55 km × 40 km (34 mi × 25 mi). [dieciséis]
Notas
- ^ La fuerza instantánea a la distancia de Hydra en el caso de alineación Plutón-Caronte-Hidra es 4.62% mayor que en el caso de cuadratura (donde Hidra está a 90 ° del eje Plutón-Caronte); el caso de Caronte-Plutón-Hidra está casi exactamente a medio camino entre esos valores. En Buie et al. , la cita es "La fuerza gravitacional ejercida por Plutón sobre P1 o P2 varía aproximadamente en un 15% (pico a pico)". La atracción gravitacional de Plutón, por sí sola , varía en un 18% para Nix y un 13% para Hydra.
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enlaces externos
- Hydra en profundidad por la exploración del sistema solar de la NASA
- El Hubble de la NASA revela posibles lunas nuevas alrededor de Plutón - comunicado de prensa del Hubble