Nix (luna)


Nix es un satélite natural de Plutón , con un diámetro de 49,8 km (30,9 millas) en su dimensión más larga. [3] Fue descubierto junto con la luna más externa de Plutón, Hydra, el 15 de mayo de 2005 por astrónomos usando el Telescopio Espacial Hubble , [1] y recibió su nombre de Nyx , la diosa griega de la noche. [9] Nix es la tercera luna de Plutón por distancia, orbitando entre las lunas Styx y Kerberos . [4]

Nix fue fotografiada junto con Plutón y sus otras lunas por la nave espacial New Horizons mientras volaba por el sistema Plutón en julio de 2015. [10] Imágenes de la nave espacial New Horizons revelan una gran área rojiza en Nix que probablemente sea un cráter de impacto . [11]

Imágenes de descubrimiento de Nix e Hydra

Nix fue descubierto por investigadores del Equipo de Búsqueda de Compañeros de Plutón, utilizando el Telescopio Espacial Hubble . [9] El equipo de New Horizons había sospechado que Plutón y su luna Caronte podrían ir acompañados de otras lunas, por lo que utilizaron el Telescopio Espacial Hubble para buscar lunas débiles alrededor de Plutón en 2005. [12] Dado que el brillo de Nix es aproximadamente 5.000 veces más débil que Plutón, se tomaron imágenes de larga exposición para encontrarlo. [13]

Las imágenes del descubrimiento se tomaron el 15 de mayo de 2005 y el 18 de mayo de 2005. Nix e Hydra 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. Los descubrimientos se anunciaron el 31 de octubre de 2005, después de confirmación mediante la precubrimiento de imágenes de archivo de Plutón del Hubble de 2002. [14] Las dos lunas de Plutón recientemente anunciadas fueron posteriormente designadas provisionalmente S / 2005 P 1 para Hydra y S / 2005 P 2 para Nix. El equipo de descubrimiento se refirió informalmente a las lunas como "P1" y "P2", respectivamente. [15]

Imagen del Hubble de las lunas de Plutón (anotada)

El nombre Nix fue aprobado por la Unión Astronómica Internacional (IAU) y se anunció el 21 de junio de 2006 junto con el nombre de Hydra en la Circular IAU 8723. [16] Nix recibió su nombre de Nyx , la diosa griega de la oscuridad y la noche y madre. de Caronte , el barquero de Hades en la mitología griega . 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 . [17] [12] La propuesta original para nombrar a Nix era utilizar la ortografía clásica Nyx , pero para evitar confusiones con el asteroide 3908 Nyx , la ortografía se cambió a Nix, la ortografía egipcia del nombre. [17] La forma adjetiva del nombre es Nictian (cf. Ruso Никта Nikta ).

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 Nix deben estar relacionados con las deidades de la noche de la literatura, la mitología y la historia. [18]

Se pensaba que las lunas más pequeñas de Plutón, incluida Nix, 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 . [19] El material expulsado de la colisión se fusionaría en las lunas de Plutón. [20] Sin embargo, la hipótesis de la colisión no puede explicar cómo Nix mantuvo su superficie altamente reflectante. [21]

Nix tiene una forma alargada, con su eje más largo medido en 49,8 km (30,9 millas) de ancho y su eje más corto 31,1 km (19,3 millas) de ancho. Esto le da a Nix las dimensiones medidas de 49,8 km × 33,2 km × 31,1 km (30,9 mi × 20,6 mi × 19,3 mi). [3]

Las primeras investigaciones parecieron mostrar que la superficie de Nix es de color rojizo. [22] Contrariamente a esto, otros estudios muestran que Nix es espectralmente neutral, similar a las pequeñas lunas de Plutón. [8] [23] El espectro neutro de Nix significa que el hielo de agua está presente en su superficie. [21] Nix también pareció variar en brillo y albedo , o reflectividad. [8] Se pensaba que las fluctuaciones de brillo eran causadas por áreas con diferentes albedos en la superficie de Nix. [8] Las imágenes de Nix de la nave espacial New Horizons muestran una gran área rojiza de aproximadamente 18 km (11 millas) de ancho, lo que podría explicar las dos mediciones contradictorias del color de la superficie de Nix. [10] [24]

Se cree que el área rojiza es un gran cráter de impacto donde el material rojizo fue expulsado de debajo de la capa de hielo de Nix y depositado en su superficie. [11] En este caso, Nix probablemente tendría regolitos originados por el impacto. [23] Otra explicación sugiere que el material rojizo puede haberse originado a partir de una colisión con Nix y otro objeto con una composición diferente. Sin embargo, no hubo variaciones de color significativas en otros cráteres de impacto en Nix. [23]

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Simulación de Nix, modelada como un elipsoide , mostrando su caótica rotación

El hielo de agua presente en la superficie de Nix es responsable de su alta reflectividad. [10] [21] Trazas de metano congelado también pueden estar presentes en la superficie de Nix, y podrían ser responsables de la presencia de material rojizo, probablemente tholins , en su superficie. [10] En este caso, las tolinas en la superficie de Nix pueden haberse originado a partir de la reacción del metano con la radiación ultravioleta del Sol . [10] Derivado de los datos de recuento de cráteres de New Horizons , se estima que la edad de la superficie de Nix es de al menos cuatro mil millones de años. [25] [23]

Rotación

Nix no está bloqueado por las mareas y cae caóticamente de manera similar a todas las lunas más pequeñas de Plutón; La inclinación axial y el período de rotación de la luna varían mucho en escalas de tiempo breves. [20] Debido a la caótica rotación de Nix, ocasionalmente puede voltear todo su eje de rotación . [26] Las diversas influencias gravitacionales de Plutón y Caronte mientras orbitan su baricentro provocan el caótico movimiento de las pequeñas lunas de Plutón, incluida Nix. [20] El caótico volteo de Nix también se ve reforzado por su forma alargada, que crea torsiones que actúan sobre el objeto. [20] [2] En el momento del sobrevuelo de New Horizons , Nix estaba rotando con un período de 43,9 horas retrógrado al ecuador de Plutón con una inclinación axial de 132 grados - estaba rotando hacia atrás en relación con su órbita alrededor de Plutón. [21] La tasa de rotación de Nix había aumentado en un 10 por ciento desde que se descubrió Nix. [21]

Animación de las lunas de Plutón alrededor del baricentro de Plutón - eclíptica avión
Vista lateral
   Plutón  ·   Caronte  ·   Styx  ·   Nix   ·   Kerberos  ·   Hidra

Nix orbita el baricentro Plutón-Caronte a una distancia de 48.694 km (30.257 millas), entre las órbitas de Styx y Kerberos . [4] Todas las lunas de Plutón, incluida Nix, tienen órbitas muy circulares que son coplanares a la órbita de Caronte; las lunas de Plutón tienen inclinaciones orbitales muy bajas hacia el ecuador de Plutón. [27] [28] Las órbitas casi circulares y coplanares de las lunas de Plutón sugieren que pueden haber pasado por evoluciones de marea desde su formación. [27] En el momento de la formación de las lunas más pequeñas de Plutón, Nix pudo haber tenido una órbita más excéntrica alrededor del baricentro Plutón-Caronte. [29] La actual órbita circular de Nix puede haber sido causada por la amortiguación de las mareas de Caronte de la excentricidad de la órbita de Nix, a través de interacciones de las mareas. Las interacciones de marea mutuas de Caronte en la órbita de Nix harían que Nix transfiriera su excentricidad orbital a Caronte, lo que haría que la órbita de Nix se volviera gradualmente más circular con el tiempo. [29]

Nix tiene un período orbital de aproximadamente 24,8546 días y su órbita resuena con otras lunas de Plutón. [2] Nix está en una resonancia orbital de 3: 2 con Hydra y una resonancia de 9:11 con Styx (las proporciones representan el número de órbitas completadas por unidad de tiempo; las proporciones de período son las inversas). [2] [30] Como resultado de esta resonancia de 3 cuerpos "similar a Laplace", tiene conjunciones con Styx e Hydra en una proporción de 2: 3.

El período orbital de Nix se acerca a una resonancia orbital de 1: 4 con Caronte, con una discrepancia temporal del 2,8%; no hay resonancia activa. [2] [22] Una hipótesis que explica tal casi resonancia es que las resonancias se originaron antes de la migración hacia el exterior de Caronte después de la formación de las cinco lunas conocidas, y se mantienen por la fluctuación local periódica del 9 por ciento en Plutón-Caronte. fuerza del campo gravitacional. [notas 1]

Secuencia de conjunciones de Hydra (azul), Nix (rojo) y Styx (negro) durante un tercio de su ciclo de resonancia. Los movimientos son en sentido antihorario y las órbitas completadas se cuentan en la parte superior derecha de los diagramas (haga clic en la imagen para ver el ciclo completo).

Imagen compuesta de color LORRI y MVIC de Nix
Nix medio iluminado, fotografiado por New Horizons

La nave espacial New Horizons visitó el sistema Plutón y fotografió a Plutón y sus lunas durante su sobrevuelo el 14 de julio de 2015. De las lunas más pequeñas de Plutón, solo Nix e Hydra fueron fotografiadas a resoluciones lo suficientemente altas como para que las características de la superficie sean visibles. [21] Antes del sobrevuelo del sistema Plutón, las mediciones del tamaño de Nix fueron realizadas por Long Range Reconnaissance Imager a bordo del New Horizons , estimando inicialmente que Nix tenía unos 35 km (22 millas) de diámetro. [31] Las primeras imágenes detalladas de Nix tomadas por New Horizons desde una distancia de aproximadamente 231.000 km (144.000 millas) fueron descargadas o recibidas desde la nave espacial el 18 de julio de 2015 y publicadas el 21 de julio de 2015. [24] Con con una resolución de imagen de 3 km (1,9 millas) por píxel, la forma de Nix a menudo se denominaba forma de "gominola". [24] Las imágenes en color mejoradas del instrumento Ralph MVIC de New Horizons muestran una región rojiza en su superficie. [24] A partir de esas imágenes, se hizo otra medición precisa de las dimensiones de Nix, dando las dimensiones aproximadas de 42 km × 36 km (26 mi × 22 mi). [24]

  1. ^ La fuerza instantánea en el caso de alineación Plutón-Caronte-Nix es 9.46% mayor que en el caso de cuadratura (donde Nix está a 90 ° del eje Plutón-Caronte); el caso de Caronte-Plutón-Nix está casi exactamente a medio camino entre estos 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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  • Información general sobre nuestros dos satélites de Plutón recién descubiertos: el sitio web de los descubridores
  • El Hubble de la NASA revela posibles lunas nuevas alrededor de Plutón - comunicado de prensa del Hubble
  • Nix en profundidad - Exploración del sistema solar de la NASA