grupo nórdico

El grupo nórdico (o familia o cúmulo ; también conocido simplemente como lunas retrógradas ) comprende los satélites irregulares retrógrados de Saturno . Es improbable que tengan un origen común como una única familia colisional y sus parámetros orbitales están muy dispersos; lo más probable es que estén compuestos por varios cúmulos dinámicos con parámetros orbitales y físicos más homogéneos. A abril de 2026, se conocían 210 miembros, lo que lo convierte, con mucho, en el grupo más grande de lunas confirmadas de Saturno . El grupo nórdico está dominado por lunas de menor tamaño, lo que podría indicar un evento de colisión catastrófica reciente dentro de la población. ^{[ 1 ]}

La Unión Astronómica Internacional (IAU) reserva nombres de la mitología nórdica (principalmente gigantes) para los satélites retrógrados de Saturno, de ahí el nombre de grupo nórdico . El término grupo nórdico se usa solo ocasionalmente, ya que los autores no los consideran relacionados dinámicamente como una familia de colisiones, y pueden referirse a ellos simplemente como satélites retrógrados. La excepción a este esquema de nombres de las lunas es Febe , cuyo nombre proviene de la mitología griega , y que fue descubierta y nombrada mucho antes que las demás. Actualmente, solo 31 de las lunas tienen nombre.

El descubrimiento de 17 nuevos satélites en este grupo se anunció en octubre de 2019. Un equipo liderado por Scott S. Sheppard, utilizando el Telescopio Subaru en Mauna Kea, descubrió 20 nuevas lunas, cada una de aproximadamente 5 kilómetros (3 millas) de diámetro. Diecisiete de ellas pertenecen al grupo nórdico, una de las cuales era el satélite de Saturno que orbita más lejos conocido. Se anunció un concurso público para nombrar los satélites, restringido a nombres de la mitología nórdica. ^{[ 2 ]} Diez de los satélites recibieron nombres oficiales en agosto de 2022. ^{[ 3 ]}

En general, sus elementos orbitales están distribuidos de forma muy amplia, con inclinaciones entre 136° y 178°. ^{[ 1 ]} Las lunas irregulares retrógradas orbitan a distancias mayores de Saturno en promedio que las lunas progradas, lo cual es una tendencia común en los sistemas de satélites irregulares en general. ^{[ 4 ]} Se encontró que los satélites retrógrados tienen períodos de rotación generalmente más rápidos que los progrados; cada irregular progrado medido tenía un período de rotación mayor a 10 horas, mientras que la mayoría de los retrógrados tenían períodos más cortos. También se encontraron dependencias entre las velocidades de rotación y las inclinaciones y semiejes mayores. ^{[ 4 ]}

La población de lunas irregulares de Saturno presenta una distribución de tamaño pronunciada, lo que significa que tiene una gran proporción de lunas pequeñas en relación con las grandes. Se ha sugerido que hubo un evento de colisión catastrófica reciente que podría explicar la gran cantidad de lunas pequeñas. ^{[ 5 ]} Posteriormente, la causa de la distribución de tamaño pronunciada se redujo únicamente a una sección específica de la población retrógrada, propuesta como el "subgrupo Mundilfari". ^{[ 1 ]}

El papel de Febe, como la luna irregular más grande de Saturno, es significativo. Si bien es improbable que la totalidad de las lunas retrógradas pertenezcan a la familia de colisiones de Febe, ^{[ 5 ]} se acepta que debería estar involucrada en la mayoría de los impactos entre las irregulares debido a su gran diámetro. ^{[ 6 ]} Existen diferentes hipótesis sobre lo que esto implica para una posible familia de colisiones. Un argumento es que los miembros del grupo serían posteriormente eliminados por impacto con Febe debido a que comparten elementos orbitales similares, y por lo tanto es improbable que sobreviva una familia, ^{[ 6 ]} mientras que otro punto de vista es que el alto número de eventos de colisión que la involucran significa que probablemente exista alguna familia de colisiones. ^{[ 5 ]}

Durante un largo período se han realizado varios intentos para dividir los satélites retrógrados de Saturno en subcategorías basándose en las características orbitales de los satélites.

En su artículo de 2001 sobre el descubrimiento de las primeras lunas irregulares alrededor de Saturno desde la de Febe, Gladman et al. separaron por inclinación cuatro de los cinco satélites retrógrados recién descubiertos (más tarde llamados Ymir , Thrymr , Mundilfari y Suttungr ) en un grupo con Febe denominado "grupo de Febe". Colocaron tentativamente la última luna ( Skathi ) por separado debido a su diferente inclinación, ^{[ 7 ]} aunque la inclinación de Mundilfari también difería lo suficiente del resto del grupo como para ser cuestionable. ^{[ 1 ]} Un estudio posterior cuestionó la pertenencia de Ymir, determinando que su color y semieje mayor la hacían incompatible con haberse originado de Febe en una colisión. No intentaron validar la pertenencia de las otras tres lunas. ^{[ 8 ]}

En 2008, Nicholson et al. dividieron los satélites retrógrados en tres grupos, pero no intentaron justificar sus posibles orígenes dinámicos compartidos, simplemente los clasificaron aproximadamente solo por inclinación. Cada grupo se centró en una luna y su inclinación. Sus grupos fueron el grupo Phoebe con una inclinación de alrededor de 175° (Phoebe, Suttungr, Thrymr, Ymir y Fornjot ), el grupo Mundilfari con una inclinación de 168° (Mundilfari, Saturno LXVII , Aegir , S/2004 S 12 , S/2004 S 13 , Hati , Fenrir y S/2004 S 17 ) y el grupo Skathi con una inclinación de 153° (Skathi, Narvi , Farbauti , Bergelmir y Bestla ). No proporcionaron listas exhaustivas de todos los miembros de sus grupos, y comentaron que nueve satélites recién descubiertos en ese momento se encontraban dentro de sus agrupaciones de inclinación, pero no especificaron qué lunas pertenecían a qué grupos. ^{[ 9 ]}

También en 2008, Turrini et al. señalaron que los miembros de una posible familia de Febe probablemente serían eliminados por colisión con la propia luna, lo que argumenta en contra de la existencia de la familia. Como la mitad de todas las posibles colisiones entre lunas irregulares involucrarían a Febe debido a su gran tamaño, esto produce un "efecto de barrido" que presumieron que probablemente era la causa de la falta de lunas conocidas con semiejes mayores alrededor del de Febe. Propusieron que no estaba relacionado con ninguna de las otras lunas irregulares conocidas, señalando que ninguno de los otros satélites tenía colores compatibles. Usando un algoritmo llamado Método de Agrupamiento Jerárquico , encontraron varias "familias" retrógradas, que no cubrían los 27 satélites retrógrados conocidos en ese momento. Un grupo se calificaba como una familia viable si pasaba la condición de que los miembros estuvieran lo suficientemente cerca en sus elementos orbitales como para potencialmente tener un origen colisional compartido con velocidades de dispersión realistas (≤200 m/s). Se encontró que seis de estos eran aceptablemente realistas. Los seis grupos fueron: ^{[ 6 ]}

• Bergelmir y S/2006 S 1
• Mundilfari, S/2004 S 13 y S/2004 S 17
• Kari y S/2006 S 3
• Aegir, S/2004 S 12 y Hati
• Fornjot, Loge y Fenrir
• Narvi y Bestla

También crearon grupos más grandes de lunas que fusionaban múltiples familias y lunas previamente excluidas, a las que llamaron "cúmulos", los cuales, según dijeron, podían ser grupos compuestos por múltiples generaciones de fragmentos de colisión. Uno de los cúmulos superó su criterio de aceptación, el "cúmulo A", que estaba compuesto por el grupo de Mundilfari, Jarnsaxa y el grupo de Aegir. ^{[ 6 ]}

Denk et al. (2018) decidieron dividir nuevamente las lunas retrógradas en seis familias según sus elementos orbitales, de forma similar a Turrini et al. Dejaron fuera menos lunas, pero aún así no agruparon las 29 lunas retrógradas conocidas en ese momento. Sus grupos fueron: ^{[ 4 ]}

• Narvi y Bestla
• Greip , S/2007 S 3 , Suttungr y Thrymr
• S/2004 S 13, Mundilfari, Jarnsaxa, S/2004 S 17, Hati, S/2004 S 12, Aegir y Saturn LXVII
• S/2006 S 1, Bergelmir y Farbauti
• Kari y S/2006 S 3
• Fenrir, Surtur , Loge, Ymir y Fornjot

Además de sus grupos principales, también especularon sobre vínculos entre Hyrrokkin y Greip, y entre Thrymr y Saturno LXVII. Observaron que, aparte de que Febe se distinguía claramente de todas las demás lunas, la agrupación en los movimientos retrógrados no era evidente. ^{[ 4 ]}

También en 2018, Holt et al. utilizaron una técnica llamada cladística para dividir los satélites retrógrados, o lo que denominaron la "Familia Phoebe", en dos partes principales. Separaron el grupo nórdico en dos "subfamilias", a las que llamaron "subfamilia Aegir" y "subfamilia Ymir", en honor a sus miembros más grandes. La subfamilia Aegir contenía las siguientes diez lunas: Mundilfari, Jarnsaxa, Bergelmir, Suttungr, Farbauti, Aegir, Fornjot, S/2006 S 1, S/2007 S 2 y S/2007 S 3. La subfamilia Ymir contenía las siguientes 16 lunas: Skathi, S/2004 S 13, S/2004 S 17, Greip, Hyrrokkin, Hati, Ymir, Narvi, Surtur, S/2004 S 12, Skoll , Thrymr, Kari, S/2006 S 3, Bestla y Saturno LXVII. Solo tres lunas nórdicas no estaban en estas dos subfamilias: Febe, que estaba sola, y Fenrir y Loge, que estaban unidas como un par. ^{[ 10 ]}

Ashton et al. (2021) optaron por separar los satélites nórdicos con inclinaciones dentro de 3° de la de Febe en un "subgrupo de Febe", que comprende 11 de un total de 46, y sugirieron que el resto del grupo nórdico probablemente podría subdividirse aún más. ^{[ 5 ]} Se basaron en el hecho de que Febe por sí sola debería estar involucrada en la mitad de todas las colisiones entre las lunas irregulares de Saturno, ^{[ 6 ]} y concluyeron que una familia de colisiones resultante de estos eventos podría existir factiblemente. ^{[ 5 ]} Partiendo de este trabajo, Ashton et al. (2025) optaron por distribuir el grupo nórdico en tres subgrupos, cada uno nombrado en honor a su miembro más grande, basándose en características sutiles en la distribución de inclinación acumulativa de las lunas. Aunque señalaron que definir los subgrupos solo en función de la inclinación probablemente produciría algunos intrusos que se colocarían en el subgrupo incorrecto, tampoco afirmaron que cada subgrupo fuera representativo de una familia de colisiones. ^{[ 1 ]} Los subgrupos propuestos fueron:

• El "subgrupo Phoebe", compuesto por 21 lunas con inclinaciones mayores de 172°. Todas las lunas del subgrupo Phoebe, del mismo nombre, en Ashton et al. (2021) terminaron en el subgrupo 2025. Se consideró improbable que este grupo se originara a partir de un único evento de colisión. Observaron un grupo de lunas con semiejes mayores de alrededor de 20 millones de km que podrían estar relacionados dinámicamente, las lunas con los semiejes mayores más bajos ( S/2006 S 9 , S/2006 S 20 , S/2019 S 2 y S/2007 S 2) que podrían estar relacionadas con Phoebe, y un grupo de cuatro lunas (Angrboda, Alvaldi, S/2019 S 13 y S/2004 S 46) que podrían estar relacionadas entre sí. También destacaron el relativo aislamiento de Ymir dentro del subgrupo.
• El subgrupo Mundilfari, compuesto por lunas con inclinaciones entre 157° y 172°, se distinguió por tener una proporción significativamente mayor de lunas pequeñas que los demás, lo que podría ser evidencia de una colisión reciente. También se identificaron dos lunas que podrían pertenecer a este subgrupo en lugar del subgrupo Febe: S/2007 S 2 y Saturno LVIII .
• El "subgrupo Kari", compuesto por 12 lunas con inclinaciones entre 151,7° y 157°. La mayoría de las lunas de este subgrupo comparten un semieje mayor similar, salvo algunas con semiejes mayores considerablemente menores, lo que posiblemente sea evidencia de una familia formada por colisiones.

Las cinco lunas restantes fueron denominadas lunas de baja inclinación, pero no un grupo propiamente dicho, con inclinaciones menores de 151,7°. Consideraron que Narvi y S/2019 S 11 probablemente estaban relacionadas, y Skathi y Hyrrokkin posiblemente también, mientras que Bestla permaneció sola. ^{[ 1 ]}

A continuación se presenta una tabla con los miembros del grupo nórdico, junto con sus diámetros estimados, semiejes mayores , excentricidades e inclinaciones , y los subgrupos a los que pertenecen según diversas fuentes. Cada subgrupo se identifica por su luna principal o el miembro de mayor tamaño y un color distintivo. Por defecto, se ordenan según su fecha de anuncio.

• Scott S. Sheppard - Lunas de Saturno
• Lunas exteriores de Saturno - tilmanndenk
• Robert Johnston: Datos orbitales y dinámicos de los planetas y satélites del sistema solar.