Objeto clásico del cinturón de Kuiper

Un objeto clásico del cinturón de Kuiper , también llamado cubewano ( / ˌ k juː b iː ˈ w ʌ n oʊ / "QB1-o"), ^{[ a ]} ​​es un objeto del cinturón de Kuiper (KBO) de baja excentricidad que orbita más allá de Neptuno y no está 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 órbitas de baja excentricidad y, a veces, de baja 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 tenía la designación provisional (15760) 1992 QB _1. ^{[ 2 ]} Objetos similares encontrados posteriormente a menudo se denominaban "QB1-os" o "cubewanos", en honor a 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 QB ₁ y dio origen al término "Cubewano")
• Makemake , un planeta enano ^{[ 3 ]}
• Quaoar y 20000 Varuna , cada uno considerado el TNO más grande en el momento de su descubrimiento ^{[ 3 ].}
• 19521 Caos , 58534 Logos , 53311 Deucalión , 66652 Borasisi , 88611 Teharonhiawako
• (33001) 1997 CU 29 , (55636) 2002 TX 300 , 55565 Aya , 55637 Uni
• 486958 Arrokoth

Haumea fue catalogada provisionalmente como un cubewano por el Centro de Planetas Menores en 2006, ^{[ 4 ]} pero posteriormente se descubrió que se encontraba en una órbita resonante . ^{[ 3 ]}

Existen dos clases dinámicas básicas de cuerpos clásicos del cinturón de Kuiper: aquellos con órbitas relativamente inalteradas ("frías") y aquellos con órbitas marcadamente perturbadas ("calientes").

La mayoría de los cubewanos se encuentran entre la resonancia orbital 2:3 con Neptuno (donde hay 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, lo que hace que algunos estén más cerca del Sol que Neptuno .

La mayoría de los objetos clásicos, la llamada población fría , tienen inclinaciones bajas (< 5 ° ) y órbitas casi circulares, situadas entre 42 y 47 UA. Una población menor (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 superficiales o internas, sino que se refieren a las órbitas de los objetos, por analogía con las moléculas en un gas, que aumentan su velocidad relativa a medida que se calientan. ^{[ 6 ]}

El Deep Ecliptic Survey informa sobre las distribuciones de las dos poblaciones; una con una inclinación centrada en 4,6° (denominada Core ) y otra con inclinaciones que se extienden más allá de 30° ( Halo ). ^{[ 7 ]}

La gran mayoría de los objetos del cinturón de Kuiper (más de dos tercios) tienen inclinaciones inferiores a 5° y excentricidades inferiores a 0,1. Sus semiejes mayores muestran una preferencia por la parte central del cinturón principal; es probable que los objetos más pequeños cercanos a las resonancias límite hayan sido capturados en resonancia o que sus órbitas hayan sido modificadas por Neptuno.

Las poblaciones «calientes» y «frías» son notablemente diferentes: más del 30 % de todos los cubewanos se encuentran en órbitas de baja inclinación, casi circulares. 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°. Véase también la comparación con objetos de disco dispersos .

Los cubewanos forman un claro «cinturón» fuera de la órbita de Neptuno, mientras que los plutinos se aproximan a ella, o incluso la cruzan. Al comparar las inclinaciones orbitales, los cubewanos «calientes» se distinguen fácilmente por sus mayores inclinaciones, ya que los plutinos suelen mantener órbitas inferiores a 20°. La elevada inclinación de los cubewanos «calientes» aún no se ha explicado. ^{[ 8 ]}

Izquierda: Distribución de TNOs de cubewanos (azul), TNOs resonantes (rojo), SDOs (gris) y sednoides (amarillo). Derecha: Comparación de las órbitas alineadas (vista polar y eclíptica) de cubewanos, plutinos y Neptuno (amarillo).

Además de las características orbitales distintivas, las dos poblaciones presentan características físicas diferentes.

La diferencia de color entre la población roja fría, como 486958 Arrokoth , y la población cálida más heterogénea se observó ya en 2002. ^{[ 9 ]} Estudios recientes, basados ​​en un conjunto de datos más amplio, indican la inclinación de corte de 12° (en lugar de 5°) entre las poblaciones frías y cálidas y confirman la distinción entre la población roja fría homogénea y la población cálida azulada. ^{[ 10 ]}

Otra diferencia entre los objetos clásicos de baja inclinación (fríos) y alta inclinación (calientes) es el número observado de objetos binarios . Los sistemas binarios son bastante comunes en órbitas de baja inclinación y suelen tener un brillo similar. Son menos comunes en órbitas de alta inclinación y sus componentes suelen diferir en brillo. Esta correlación, junto con las diferencias de color, respalda aún más la sugerencia de que los objetos clásicos observados actualmente pertenecen al menos a dos poblaciones superpuestas diferentes, con propiedades físicas e historial orbital distintos. ^{[ 11 ]}

There is no official definition of 'cubewano' or 'classical KBO'. However, the terms are normally used to refer to objects free from significant perturbation from Neptune, thereby excluding KBOs in orbital resonance with Neptune (resonant trans-Neptunian objects). The Minor Planet Center (MPC) and the Deep Ecliptic Survey (DES) do not list cubewanos (classical objects) using the same criteria. Many TNOs classified as cubewanos by the MPC, such as dwarf planet Makemake, are classified as ScatNear (possibly scattered by Neptune) by the DES. (119951) 2002 KX14 may be an inner cubewano near the plutinos. Furthermore, there is evidence that the Kuiper belt has an 'edge', in that an apparent lack of low-inclination objects beyond 47–49 AU was suspected as early as 1998 and shown with more data in 2001.^[12] Consequently, the traditional usage of the terms is based on the orbit's semi-major axis, and includes objects situated between the 2:3 and 1:2 resonances, that is between 39.4 and 47.8 AU (with exclusion of these resonances and the minor ones in-between).^[5]

These definitions lack precision: in particular the boundary between the classical objects and the scattered disk remains blurred. As of 2023, there are 870 objects with perihelion (q) > 40 AU and aphelion (Q) < 48 AU.^[13]

Introduced by the report from the Deep Ecliptic Survey by J. L. Elliott et al. in 2005 uses formal criteria based on the mean orbital parameters.^[7] Put informally, the definition includes the objects that have never crossed the orbit of Neptune. According to this definition, an object qualifies as a classical KBO if:

• it is not resonant
• its average Tisserand's parameter with respect to Neptune exceeds 3
• its average eccentricity is less than 0.2.

An alternative classification, introduced by B. Gladman, B. Marsden and C. van Laerhoven in 2007, uses a 10-million-year orbit integration instead of the Tisserand's parameter. Classical objects are defined as not resonant and not being currently scattered by Neptune.^[14]

Formally, this definition includes as classical all objects with their current orbits that

• are non-resonant (see the definition of the method)
• tienen un semieje mayor mayor que el de Neptuno (30,1 UA; es decir, excluyendo los centauros) pero menor que 2000 UA (para excluir los objetos de la nube de Oort interior).
• no están siendo dispersados ​​por Neptuno
• tienen su excentricidad (para excluir objetos separados)${\displaystyle e<0.240}$

A diferencia de otros esquemas, esta definición incluye los objetos con semieje mayor menor de 39,4 UA (resonancia 2:3) —denominados cinturón clásico interno— o mayor de 48,7 (resonancia 1:2) —denominados cinturón clásico externo— y reserva el término cinturón clásico principal para las órbitas entre estas dos resonancias. ^{[ 14 ]}

La primera familia colisional conocida en el cinturón de Kuiper clásico —un grupo de objetos que se cree que son remanentes de la ruptura de un solo cuerpo— es la familia Haumea . ^{[ 15 ]} Incluye Haumea, sus lunas, 2002 TX 300 y siete cuerpos más pequeños. ^{[ b ]} 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 de agua (H ₂ O) y pocas o ninguna tolina . ^{[ 16 ]} La composición de la superficie se infiere de su color neutro (en contraposición al rojo) y la profunda absorción a 1,5 y 2 μm en el espectro infrarrojo . ^{[ 17 ]} Varias otras familias colisionales podrían residir en el cinturón de Kuiper clásico. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

Hasta enero de 2019, solo un objeto clásico del cinturón de Kuiper había sido observado de cerca por naves espaciales. Ambas naves Voyager habían 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 de 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 ]}

Aquí hay una lista muy genérica de objetos clásicos del cinturón de Kuiper. A julio de 2023, hay alrededor de 870 objetos con q > 40 UA y Q < 48 UA . ^{[ 13 ]}

• Listas de objetos astronómicos

• Jewitt, David . "Sitio del cinturón de Kuiper" . UCLA.
• "El boletín electrónico del Cinturón de Kuiper" .
• "Lista de objetos transneptunianos" , Centro de Planetas Menores de la IAU, minorplanetcenter.org , Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, archivado del original el 27 de agosto de 2010.
• "Páginas de TNO" . johnstonarchive.net .
• "Gráfico de las posiciones actuales de los cuerpos en el Sistema Solar Exterior" . Centro de Planetas Menores de la IAU. minorplanetcenter.org . Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica.