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Se desconoce el número de planetas enanos del Sistema Solar . Las estimaciones han llegado hasta 200 en el cinturón de Kuiper [1] y más de 10.000 en la región más allá. [2] Sin embargo, la consideración de las densidades sorprendentemente bajas de muchos candidatos a planetas enanos sugiere que los números pueden ser mucho más bajos (por ejemplo, como máximo 10 entre los cuerpos conocidos hasta ahora). [3] La Unión Astronómica Internacional (IAU) señala cinco en particular: Ceres en el Sistema Solar interior y cuatro en la región transneptuniana: Plutón , Eris , Haumea y Makemake., los dos últimos de los cuales fueron aceptados como planetas enanos para nombrarlos. Solo Plutón está confirmado como un planeta enano, y también ha sido declarado como uno por la IAU independientemente de si cumple con la definición de la IAU de un planeta enano.

Procedimientos de denominación de la IAU [ editar ]

En 2008, la IAU modificó sus procedimientos de denominación de modo que los objetos considerados con mayor probabilidad de ser planetas enanos reciben un tratamiento diferente al de otros. Los objetos que tienen una magnitud absoluta (H) menor que +1 y, por lo tanto, un diámetro mínimo de 838 kilómetros (521 millas) si el albedo está por debajo del 100%, [4] son supervisados ​​por dos comités de nombres, uno para planetas menores y otro para planetas. Una vez nombrados, los objetos se declaran planetas enanos. Makemake y Haumeason los únicos objetos que han pasado por el proceso de denominación como presuntos planetas enanos; actualmente no existen otros organismos que cumplan con este criterio. Todos los demás cuerpos son nombrados solo por el comité de nombres de planetas menores, y la IAU no ha declarado cómo o si serán aceptados como planetas enanos.

Valores límite [ editar ]

El cálculo del diámetro de Ixion depende del albedo (la fracción de luz que refleja). Las estimaciones actuales son que el albedo es del 13 al 15%, un poco por debajo del punto medio del rango que se muestra aquí y que corresponde a un diámetro de 620 km.

Además de orbitar directamente al Sol, la característica de calificación de un planeta enano es que tiene "masa suficiente para que su autogravedad supere las fuerzas de los cuerpos rígidos de modo que asuma una forma de equilibrio hidrostático ( casi redonda )". [5] [6] [7] Las observaciones actuales son generalmente insuficientes para una determinación directa sobre si un organismo cumple con esta definición. A menudo, las únicas pistas para los objetos transneptunianos es una estimación burda de sus diámetros y albedos. Los satélites helados de hasta 1500 km de diámetro han demostrado no estar en equilibrio, mientras que los objetos oscuros en el sistema solar exterior a menudo tienen densidades bajas que implican que ni siquiera son cuerpos sólidos, y mucho menos planetas enanos controlados gravitacionalmente.

Ceres , que tiene una cantidad significativa de hielo en su composición, es el único planeta enano confirmado en el cinturón de asteroides, aunque posiblemente Hygeia también lo sea. [8] [9] 4 Vesta , el segundo asteroide más masivo y de composición basáltica, parece tener un interior completamente diferenciado y, por lo tanto, estuvo en equilibrio en algún momento de su historia, pero ya no lo está hoy. [10] El tercer objeto más masivo, 2 Pallas , tiene una superficie algo irregular y se cree que tiene sólo un interior parcialmente diferenciado; también es menos helado que Ceres. Michael Brownha estimado que, debido a que los objetos rocosos como Vesta son más rígidos que los objetos helados, los objetos rocosos de menos de 900 kilómetros (560 millas) de diámetro pueden no estar en equilibrio hidrostático y, por lo tanto, no son planetas enanos. [1] [11]

Basado en una comparación con las lunas heladas que han sido visitadas por naves espaciales, como Mimas (redonda a 400 km de diámetro) y Proteus (irregular a 410-440 km de diámetro), Brown estimó que un cuerpo helado se relaja en equilibrio hidrostático en un diámetro de entre 200 y 400 km. [1] Sin embargo, después de que Brown y Tancredi hicieron sus cálculos, una mejor determinación de sus formas mostró que Mimas y las otras lunas elipsoidales de tamaño mediano de Saturno hasta al menos Jápeto(que es del tamaño aproximado de Haumea y Makemake) ya no están en equilibrio hidrostático; también son más fríos de lo que es probable que sean los TNO. Tienen formas de equilibrio que se congelaron en su lugar hace algún tiempo y no coinciden con las formas que tendrían los cuerpos en equilibrio a sus velocidades de rotación actuales. [12] Así, Ceres, con 950 km de diámetro, es el cuerpo más pequeño para el que las medidas gravitacionales indican el equilibrio hidrostático actual. [13] Objetos mucho más grandes, como la luna de la Tierra, no están cerca del equilibrio hidrostático en la actualidad, [14] [15] [16]aunque la Luna está compuesta principalmente de roca de silicato (en contraste con la mayoría de los candidatos a planetas enanos, que son hielo y roca). Las lunas de Saturno pueden haber estado sujetas a una historia térmica que habría producido formas de equilibrio en cuerpos demasiado pequeños para que la gravedad sola pudiera hacerlo. Por lo tanto, en la actualidad se desconoce si algún objeto transneptuniano más pequeño que Plutón y Eris se encuentra en equilibrio hidrostático. [3]

La mayoría de los TNO medianos hasta aproximadamente 900-1000 km de diámetro tienen densidades significativamente más bajas (~1.0-1.2 g / ml ) que los cuerpos más grandes como Plutón (1.86 g / ml). Brown había especulado que esto se debía a su composición, que estaban casi completamente helados. Sin embargo, Grundy et al . [3] señalan que no existe un mecanismo conocido o una vía evolutiva para que los cuerpos de tamaño mediano estén helados, mientras que tanto los objetos más grandes como los más pequeños son parcialmente rocosos. Demostraron que a las temperaturas predominantes en el cinturón de Kuiper, el hielo de agua es lo suficientemente fuerte como para soportar espacios interiores abiertos (intersticios) en objetos de este tamaño; Llegaron a la conclusión de que los TNO de tamaño medio tienen densidades bajas por la misma razón que los objetos más pequeños, porque no se han compactado bajo la gravedad propia en objetos completamente sólidos y, por lo tanto, el TNO típico es más pequeño queEs poco probable que 900-1000 km de diámetro (en espera de algún otro mecanismo formativo) sea un planeta enano.

Evaluación de Tancredi [ editar ]

En 2010, Gonzalo Tancredi presentó un informe a la IAU evaluando una lista de 46 candidatos para el estado de planeta enano basado en un análisis de amplitud de curva de luz y un cálculo de que el objeto tenía más de 450 kilómetros (280 millas) de diámetro. Se midieron algunos diámetros, algunos fueron estimaciones de mejor ajuste y otros utilizaron un albedo supuesto de 0,10 para calcular el diámetro. De estos, identificó 15 como planetas enanos según su criterio (incluidos los 4 aceptados por la IAU), y otros 9 se consideraron posibles. Para ser cauteloso, le recomendó a la IAU que aceptara "oficialmente" como planetas enanos a los tres primeros no aceptados aún: Sedna, Orcus y Quaoar. [17] Aunque la IAU se había anticipado a las recomendaciones de Tancredi, una década más tarde la IAU nunca había respondido.

Evaluación de Brown [ editar ]

EarthMoonCharonCharonNixNixKerberosStyxHydraHydraPlutoPlutoDysnomiaDysnomiaErisErisNamakaNamakaHi'iakaHi'iakaHaumeaHaumeaMakemakeMakemakeMK2MK2XiangliuXiangliuGonggongGonggongWeywotWeywotQuaoarQuaoarSednaSednaVanthVanthOrcusOrcusActaeaActaeaSalaciaSalacia2002 MS42002 MS4File:EightTNOs.png
Comparación artística de Plutón , Eris , Haumea , Makemake , Gonggong , Quaoar , Sedna , Orcus , Salacia , 2002 MS 4 y la Tierra junto con la Luna

Mike Brown considera que 130 cuerpos transneptunianos son "probablemente" planetas enanos, clasificados por tamaño estimado. [18] No considera asteroides, afirmando que "en el cinturón de asteroides Ceres, con un diámetro de 900 km, es el único objeto lo suficientemente grande como para ser redondo". [18]

Los términos para los diversos grados de probabilidad los dividió en:

  • Casi certeza : diámetro estimado / medido en más de 900 kilómetros (560 millas). Confianza suficiente para decir que estos deben estar en equilibrio hidrostático, incluso si son predominantemente rocosos. 10 objetos a partir de 2020.
  • Muy probable : diámetro estimado / medido en más de 600 kilómetros (370 millas). El tamaño tendría que ser "muy erróneo" o tendrían que ser principalmente rocosos para no ser planetas enanos. 17 objetos a partir de 2020.
  • Probable : diámetro estimado / medido en más de 500 kilómetros (310 millas). Las incertidumbres en la medición significan que algunas de ellas serán significativamente más pequeñas y, por lo tanto, dudosas. 41 objetos a partir de 2020.
  • Probablemente : diámetro estimado / medido en más de 400 kilómetros (250 millas). Se espera que sean planetas enanos, si están helados, y esa cifra es correcta. 62 objetos a partir de 2020.
  • Posiblemente : diámetro estimado / medido en más de 200 kilómetros (120 millas). Las lunas heladas pasan de una forma redonda a una irregular en el rango de 200 a 400 km, lo que sugiere que la misma cifra es válida para los KBO . Por tanto, algunos de estos objetos podrían ser planetas enanos. 611 objetos a partir de 2020.
  • Probablemente no : el diámetro estimado / medido es inferior a 200 km. Ninguna luna helada de menos de 200 km es redonda, y lo mismo puede ocurrir con los KBO. El tamaño estimado de estos objetos tendría que ser erróneo para que fueran planetas enanos.

Además de las cinco aceptadas por la IAU, la categoría "casi segura" incluye a Gonggong , Quaoar , Sedna , Orcus , 2002 MS 4 y Salacia .

Evaluación de Grundy et al . [ Editar ]

Grundy y col . proponen que los TNO oscuros de baja densidad en el rango de tamaño de aproximadamente400-1000 km son de transición entre cuerpos más pequeños, porosos (y por lo tanto de baja densidad) y cuerpos planetarios más grandes, más densos, más brillantes y geológicamente diferenciados (como los planetas enanos). Los cuerpos en este rango de tamaño deberían haber comenzado a colapsar los espacios intersticiales que quedaron de su formación, pero no completamente, dejando algo de porosidad residual. [3]

Muchos TNO en el rango de tamaño de aproximadamente 400-1000 km tienen densidades extrañamente bajas, en el rango de aproximadamente1,0-1,2 g / cm 3, que son sustancialmente menos que los planetas enanos como Plutón, Eris y Ceres, que tienen densidades más cercanas a 2. Brown ha sugerido que los cuerpos grandes de baja densidad deben estar compuestos casi en su totalidad de hielo de agua, ya que supuso que los cuerpos de este tamaño necesariamente ser sólido. Sin embargo, esto deja sin explicar por qué los TNO tanto de más de 1000 km como de menos de 400 km, y de hecho los cometas, están compuestos de una fracción sustancial de roca, dejando solo este rango de tamaño principalmente helado. Los experimentos con hielo de agua a las presiones y temperaturas relevantes sugieren que una porosidad sustancial podría permanecer en este rango de tamaño, y es posible que la adición de roca a la mezcla aumente aún más la resistencia al colapso en un cuerpo sólido. Los cuerpos con porosidad interna remanente de su formación podrían, en el mejor de los casos, estar solo parcialmente diferenciados,en sus profundos interiores. (Si un cuerpo hubiera comenzado a colapsar en un cuerpo sólido, debería haber evidencia en forma de sistemas de fallas desde el momento en que su superficie se contrajo.) Los albedos superiores de cuerpos más grandes también son evidencia de diferenciación completa, ya que dichos cuerpos presumiblemente fueron resurgidos con hielo de sus interiores. Grundyet al . [3] proponen por tanto que cuerpos de tamaño medio (<1000 km), de baja densidad (<1,4 g / ml) y de bajo albedo (<~ 0,2) como Salacia , Varda , Gǃkúnǁʼhòmdímà y (55637) 2002 UX 25 son cuerpos planetarios no diferenciados como Orcus , Quaoar y Charon . El límite entre las dos poblaciones parecería estar en el rango de aproximadamente900-1000 km . [3]

Si Grundy et al . [3] son correctos, entonces, entre los cuerpos conocidos en el Sistema Solar exterior, solo Plutón-Caronte, Eris, Haumea, Gonggong, Makemake, Quaoar, Orcus, Sedna y quizás Salacia (que si fuera esférico y tuviera el mismo albedo que su luna tendría una densidad de entre 1,4 y 1,6 g / cm 3 , calculada unos meses después de la evaluación inicial de Grundy et al, aunque todavía un albedo de solo 0,04) [19] es probable que se hayan compactado en cuerpos completamente sólidos y, por lo tanto, posiblemente se han convertido en planetas enanos en algún momento de su pasado o todavía son planetas enanos en la actualidad.

Planetas enanos más probables [ editar ]

Las evaluaciones de la IAU, Tancredi et al., Brown y Grundy et al. para la docena de planetas enanos potenciales más grandes son los siguientes. Para la IAU, los criterios de aceptación fueron a efectos de denominación. Varios de estos objetos aún no se habían descubierto cuando Tancredi et al. hizo su análisis. El único criterio de Brown es el diámetro; acepta que muchos más son planetas enanos (ver más abajo). Grundy y col. no determinó qué cuerpos eran planetas enanos, sino cuáles no podían serlo. Un rojo marca los objetos demasiado oscuros o no lo suficientemente densos para ser cuerpos sólidos, un signo de interrogación los cuerpos más pequeños consistentes con ser diferenciados (no se abordó la cuestión del equilibrio actual).

Jápeto, la luna de la Tierra y Febe se incluyen para comparar, ya que ninguno de estos objetos está en equilibrio hoy. Triton (que se formó como un TNO y probablemente todavía está en equilibrio) y Caronte también se incluyen.

Candidatos más grandes [ editar ]

Los siguientes objetos transneptunianos tienen diámetros estimados de al menos 400 kilómetros (250 millas) y, por lo tanto, se consideran planetas enanos "probables" según la evaluación de Brown. No se incluyen todos los cuerpos estimados en este tamaño. La lista se complica por cuerpos como 47171 Lempo, que al principio se suponía que eran grandes objetos individuales, pero luego se descubrió que eran sistemas binarios o triples de cuerpos más pequeños. [27] Se agrega el planeta enano Ceres para comparar. Las explicaciones y fuentes de las masas y diámetros medidos se pueden encontrar en los artículos correspondientes vinculados en la columna "Designación" de la tabla.

La columna de mejor diámetro usa un diámetro medido si existe; de ​​lo contrario, usa el diámetro del albedo supuesto de Brown. Si Brown no incluye el cuerpo, el tamaño se calcula a partir de un albedo supuesto del 9% según Johnston. [28]

  1. ^ El diámetro medido, si no el diámetro estimado de Brown, si no el diámetro calculado a partir de H usando un albedo supuesto del 9%.
  2. ^ Esta es la masa total del sistema (incluidas las lunas), excepto Plutón y Ceres.
  3. ^ El albedo geométricose calcula a partir de la magnitud absoluta medida y el diámetro medidomediante la fórmula:
  4. ^ Los diámetros con el texto en rojo indican que el robot de Brown los derivó del albedo esperado heurísticamente.

Ver también [ editar ]

  • Listas de objetos astronómicos
  • Lista de objetos transneptunianos
  • Lista de objetos redondeados gravitacionalmente del Sistema Solar
  • Lista de antiguos planetas

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b c Mike Brown . "Los planetas enanos" . Consultado el 20 de enero de 2008 .
  2. ^ Stern, Alan (24 de agosto de 2012). "El cinturón de Kuiper a los 20: cambios de paradigma en nuestro conocimiento del sistema solar" . Laboratorio de Física Aplicada . Hoy conocemos más de una docena de planetas enanos en el sistema solar [y] se estima que el número final de planetas enanos que descubriremos en el Cinturón de Kuiper y más allá puede superar los 10.000.
  3. ^ a b c d e f g h Grundy, WM; Noll, KS; Buie, MW; Benecchi, SD; Ragozzine, D .; Roe, HG (diciembre de 2019). "La órbita mutua, la masa y la densidad del transneptuniano binario Gǃkúnǁʼhòmdímà ( (229762) 2007 UK 126 )" (PDF) . Ícaro . 334 : 30–38. doi : 10.1016 / j.icarus.2018.12.037 . Archivado desde el original (PDF) el 7 de abril de 2019.
  4. ^ Bruton, Dan. "Conversión de magnitud absoluta a diámetro para planetas menores" . Departamento de Física y Astronomía ( Universidad Estatal Stephen F. Austin ) . Archivado desde el original el 23 de marzo de 2010 . Consultado el 13 de junio de 2008 .
  5. ^ "Asamblea General de la IAU 2006: resultado de los votos de la resolución de la IAU" . Unión Astronómica Internacional . 24 de agosto de 2006. Archivado desde el original el 3 de enero de 2007 . Consultado el 26 de enero de 2008 .
  6. ^ "Planetas enanos" . NASA . Archivado desde el original el 4 de julio de 2012 . Consultado el 22 de enero de 2008 .
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  9. Hanuš, J .; Vernazza, P .; Viikinkoski, M .; Ferrais, M .; Rambaux, N .; Podlewska-Gaca, E .; Drouard, A .; Jorda, L .; Jehin, E .; Llevar, B .; Marsset, M .; Marchis, F .; Warner, B .; Behrend, R .; Asenjo, V .; Berger, N .; Bronikowska, M .; Brothers, T .; Charbonnel, S .; Colazo, C .; Coliac, JF .; Duffard, R .; Jones, A .; Leroy, A .; Marciniak, A .; Melia, R .; Molina, D .; Nadolny, J .; Persona, M .; et al. (2020). "papel arXiv 1911.13049". Astronomía y Astrofísica . A65 : 633. arXiv : 1911.13049 . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201936639 . S2CID 208512707 . [ se necesita cita completa ]
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  30. ^ "Lista de centauros y objetos de disco disperso" . Minor Planet Center .

Enlaces externos [ editar ]

  • Motor de búsqueda de bases de datos de cuerpos pequeños JPL de la NASA
  • Los TNO son una base de datos pública genial , incl. diámetros y albedos medidos por Herschel y Spitzer hasta la fecha, Herschel OT KP "Los TNO son geniales: un estudio de la región transneptuniana"
  • ¿Cuántos planetas enanos hay en el sistema solar exterior? (actualizaciones diarias) (Mike Brown)
  • Detalles sobre los cálculos del tamaño de los planetas enanos (Mike Brown)
  • ¿Cuáles son los enanos del sistema solar? Tancredi, G .; Favre, S. Ícaro , Volumen 195, Número 2, p. 851–862.