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Siarnaq

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Siarnaq es la segunda luna irregular más grande de Saturno . Fue descubierta el 23 de septiembre de 2000 por un equipo de astrónomos liderado por Brett J. Gladman . Recibió su nombre de la diosa inuit del mar, Siarnaq, más conocida como Sedna . Siarnaq es el miembro más grande del grupo Inuit de lunas irregulares progradas de Saturno , que orbitan lejos de Saturno en la misma dirección que la rotación del planeta. Se cree que las lunas del grupo Inuit se originaron como fragmentos de la fragmentación por colisión de una luna progenitora más grande después de que fuera capturada gravitacionalmente en órbita alrededor de Saturno hace varios miles de millones de años. [ 12 ] [ 13 ] Varias otras lunas pequeñas del grupo Inuit comparten órbitas similares a las de Siarnaq, lo que indica que la luna había experimentado otra colisión después de formarse a partir de su progenitora. [ 12 ]

Descubrimiento

Imágenes del descubrimiento de Siarnaq tomadas por el CFHT en septiembre de 2000.

Siarnaq fue descubierto el 23 de septiembre de 2000 por un equipo internacional de astrónomos compuesto por Brett J. Gladman, John J. Kavelaars , Jean-Marc Petit , Hans Scholl , Matthew Holman , Brian G. Marsden , Phil Nicholson y Joseph A. Burns . [ 2 ] El descubrimiento de Siarnaq formó parte de una campaña de observación para buscar satélites irregulares distantes alrededor de Saturno. La campaña fue coordinada por Gladman a finales de 2000 utilizando varios telescopios terrestres equipados con cámaras CCD sensibles para estudiar la esfera de Hill de Saturno , la región dentro de la cual los satélites pueden tener órbitas estables alrededor del planeta. [ 14 ] [ 15 ]

En septiembre de 2000, Gladman y colaboradores realizaron un estudio de área amplia alrededor de Saturno hasta una magnitud límite de banda R de 24,5 con el Telescopio Canadá-Francia-Hawái (CFHT) de 3,6 metros en el Observatorio Mauna Kea en Hawái . [ 16 ] Volvieron a observar sus descubrimientos anteriores de satélites irregulares de agosto de 2000 ( Ymir y Paaliaq ) e identificaron dos nuevos candidatos a satélites irregulares: Siarnaq y Tarvos . [ 17 ] Siarnaq, el más brillante de los dos, fue detectado con una magnitud aparente de 20. [ 3 ]

Seguimiento y confirmación

Gráfico de desplazamiento que muestra las posiciones y efemérides de 13 satélites irregulares con respecto a Saturno en 2001. Siarnaq (S/2000 S 3) se encuentra en la parte superior izquierda desde el centro.

Entre el 25 y el 29 de septiembre de 2000, se realizaron observaciones de seguimiento de Siarnaq y otros satélites irregulares de Saturno recién descubiertos en varios observatorios. [ 18 ] Los cálculos orbitales preliminares descartaron la posibilidad de que los satélites fueran asteroides en primer plano y confirmaron que, efectivamente, orbitaban Saturno. [ 17 ] El descubrimiento de Ymir, Paaliaq, Siarnaq y Tarvos fue informado formalmente por la Unión Astronómica Internacional el 25 de octubre de 2000 [ 3 ] [ 19 ] y anunciado por el equipo de Gladman un día después en una reunión organizada por la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Estadounidense . [ 15 ] El descubrimiento de los cuatro satélites elevó el número de lunas conocidas de Saturno a 22, superando el recuento de lunas de Urano , que era de 21 en ese momento. [ 17 ]

Aunque Siarnaq fue confirmado como satélite, su órbita era poco conocida debido a la insuficiencia de observaciones. [ 20 ] La luna fue observada nuevamente por el Observatorio Nacional de Kitt Peak en diciembre de 2000, [ 21 ] y posteriormente por los observatorios de Palomar y La Palma a principios de 2001. [ 18 ] Mientras tanto, el equipo de Gladman había descubierto ocho satélites irregulares más de Saturno, elevando el número de lunas conocidas del planeta a 30 y, en consecuencia, superando a Júpiter como el planeta con más lunas conocidas hasta 2003. [ 14 ] [ 22 ]

Nombre

La luna recibe su nombre de Siarnaq, la giganta o diosa marina inuit y gobernante del inframundo inuit Adlivun . [ 23 ] En otras variantes de la leyenda inuit , también se la conoce por otros nombres como Nuliajuk y Sedna . Se dice que Siarnaq reside en el fondo del océano y que concibió toda la vida marina, la cual retiene de los cazadores inuit cuando se enfurece. En algunas versiones de la leyenda inuit, Siarnaq fue una vez una hermosa doncella que fue engañada para casarse con un hombre pájaro y luego fue rescatada por su padre. Fueron atacados por una tormenta, lo que provocó que el padre desesperado la sacrificara al mar para salvarse. [ 24 ] [ 25 ]

La luna recibió su nombre en un aviso formal publicado por la IAU el 8 de agosto de 2003, un mes después de su aprobación por el Grupo de Trabajo de la IAU para la Nomenclatura del Sistema Planetario en una asamblea general celebrada en julio de 2003. [ 24 ] A Siarnaq también se le asignó la designación en números romanos Saturno XXIX, la 29.ª luna de Saturno. [ 26 ]

Fondo

Antes de que Siarnaq recibiera su nombre, era conocido por la designación provisional S/2000 S 3 asignada por la IAU en el anuncio del descubrimiento. [ d ] La designación provisional indica que fue el tercer satélite de Saturno identificado en imágenes tomadas en 2000. [ 3 ] Siarnaq se encuentra entre los primeros satélites irregulares de Saturno descubiertos desde Febe en 1898; el descubrimiento de nuevos grupos de satélites de Saturno brindó la oportunidad a sus descubridores de establecer nuevas convenciones de nomenclatura para cada uno de ellos. [ 14 ] [ 24 ]

Kavelaars recibió el consejo de sus colegas de apartarse del tema tradicional de la mitología grecorromana para las lunas de Saturno y proponer nombres de diferentes culturas. A finales del año 2000, Kavelaars dedicó varios meses a consultar con académicos amerindios para obtener sugerencias de nombres apropiados que fueran multiculturales y de origen canadiense . En marzo de 2001, mientras leía el cuento inuit «Hide and Sneak» a sus hijos, tuvo una revelación. Se puso en contacto con el autor del cuento, Michael Kusugak , para obtener su aprobación, y este sugirió los nombres Kiviuq y Sedna. [ 27 ] [ 25 ] Kavelaars decidió entonces que los nombres inuit seleccionados debían terminar en la letra q para distinguir al grupo; por lo tanto, el nombre Sedna se cambió a Siarnaq. [ 24 ] El primer nombre se utilizó posteriormente para 90377 Sedna , un objeto transneptuniano distante descubierto en 2003. [ 23 ]

Le envié a [Kavelaars] esa parte sobre Siarnaq, o como la llamamos, Nuliajuk, esa criatura que vive bajo el mar, también conocida como Sedna . Tiene tantos nombres... a veces simplemente la llaman la Anciana que Vive Allí Abajo. En fin, estaba hablando del reino del chamán en este libro, y dije: «Y la única persona que puede bajar allí abajo, peinarle el cabello y hacerla sentir mejor es el chamán Paaliaq». Y esto fue algo que me inventé en mi historia. Así que me sorprendió mucho cuando la lista final aprobada de nombres de estas cuatro lunas de Saturno incluyó a Paaliaq, porque me lo acabo de inventar. Fue divertido.

— Michael Kusugak, en una entrevista con Windspeaker [ 24 ]

Características físicas

Imágenes de Cassini de Siarnaq moviéndose entre las estrellas de fondo el 30 de diciembre de 2013. La luna fue observada a 22 millones de kilómetros (14 millones de millas) de la nave espacial.    

Diámetro y albedo

A partir de observaciones infrarrojas realizadas por la nave espacial Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), se estima que Siarnaq tiene un diámetro de 39,3 km (24,4 millas) . [ 6 ]  

Superficie y composición

Siarnaq es de color rojo claro, y el espectro infrarrojo de Siarnaupian (Siarnaqan) [ c ] es muy similar al de los satélites del grupo Inuit Paaliaq y Kiviuq , lo que apoya la tesis de un posible origen común en la fragmentación de un cuerpo más grande. [ 9 ] [ 28 ] [ 29 ]

El Telescopio Espacial James Webb obtuvo el espectro de Siarnaq en la región de 0,7 a 5,3 micras con NIRSpec , encontrando una característica de absorción de 3,0 micras asociada con minerales hidratados . No se encontró hielo de agua en cantidades sustanciales en Siarnaq, a diferencia de Febe , el satélite irregular de Saturno más grande. Además, se detectó dióxido de carbono formado por la irradiación de compuestos orgánicos en la superficie de Siarnaq. Siarnaq parece tener una composición casi idéntica a la de Albiorix , otro satélite irregular de Saturno observado por el Telescopio Espacial James Webb. [ 30 ]

Las observaciones de Siarnaq en diferentes ángulos de fase muestran que su brillo se mantiene relativamente constante en ángulos de fase altos, donde produce una curva de fase poco pronunciada , pero exhibe un fuerte aumento en oposición , donde se ilumina bruscamente en 0,2 magnitudes en oposición (fase cero). [ 31 ] : 14 Este comportamiento de la curva de fase de Siarnaq sugiere que tiene una superficie altamente porosa , probablemente cubierta con una cantidad sustancial de regolito . [ 31 ] : 14

Forma y rotación

El período de rotación de Siarnaq fue medido por la nave espacial Cassini en 10,19 horas; este es el período de rotación más corto de todas las lunas irregulares progradas de Saturno. [ 7 ] Siarnaq muestra una curva de luz con tres máximos y mínimos en una rotación completa, lo que implica una forma aproximadamente triangular similar a la de Ymir . [ 8 ] A partir de las observaciones de Cassini de Siarnaq en diferentes ángulos de fase , se ha determinado que la orientación de su polo de rotación norte apunta hacia 98° de latitud eclíptica y −23° de longitud eclíptica . [ e ] Esto corresponde a una inclinación axial lateral , lo que indica que Siarnaq experimenta estaciones largas y extremas similares a las del planeta Urano . [ 8 ]

Órbita y grupo

Diagrama que ilustra las órbitas de los satélites irregulares de Saturno. La inclinación y el semieje mayor se representan en los ejes Y y X, respectivamente. Los satélites con inclinaciones inferiores a 90° son progrados , y los que tienen inclinaciones superiores a 90° son retrógrados . El eje X está etiquetado en términos del radio de Hill de Saturno . Se identifican los grupos progrados inuit y galo, y el grupo retrógrado nórdico.
Animación del grupo de satélites inuit de Saturno desde 2018 hasta 2027: Kiviuq , Ijiraq , Paaliaq , Siarnaq y Tarqeq.              

Siarnaq orbita Saturno a una distancia promedio de 17,9 millones de km (11,1 millones de mi) en 896 días (2,45 años). [ 4 ] Debido a las perturbaciones gravitacionales del Sol y otros planetas, la órbita de Siarnaq varía en el tiempo. En un período de 200 años, el semieje mayor de Siarnaq fluctúa entre 17,5–18,3 millones de km (10,9–11,4 millones de mi) , la excentricidad entre 0,089–0,554 y la inclinación entre 41,4°–54,3° con respecto a la eclíptica . [ 32 ] : 8 La luna está en una resonancia secular temporal con Saturno, en la que Siarnaq y Saturno tienen períodos de precesión apsidal coincidentes . [ 33 ] [ 34 ] [ f ] La alta excentricidad e inclinación orbital de Siarnaq lo sitúa cerca del umbral de resonancia de Lidov-Kozai . [ 37 ]        

Siarnaq pertenece al grupo Inuit de Saturno , lunas irregulares progradas que tienen semiejes mayores promedio entre 11,2–18,4 millones de km (7,0–11,4 millones de mi) e inclinaciones promedio altas entre 45°–50°. El grupo Inuit se divide a su vez en tres subgrupos distintos en diferentes semiejes mayores: el grupo Kiviuq , el grupo Paaliaq y el grupo Siarnaq. [ 12 ] El grupo Siarnaq es el subgrupo Inuit más externo e incluye siete miembros conocidos: Siarnaq, Tarqeq , S/2004 S 31 , S/2019 S 14, S/2020 S 3, S/2019 S 6 y S/2020 S 5 . [ 38 ] Las lunas del grupo Inuit parecen ser menos abundantes en tamaños más pequeños, lo que implica que el grupo Inuit ha existido el tiempo suficiente para que las colisiones hayan destruido la mayoría de las lunas más pequeñas. [ 39 ]    

Notas

  1. ↑ Fusión de tres imágenes, coloreadas de rojo, verde y azul respectivamente, para resaltar Siarnaq a medida que se mueve en relación con las estrellas de fondo.
  2. ↑ Brett J. Gladman, John J. Kavelaars , Jean-Marc Petit , Hans Scholl , Matthew Holman , Brian G. Marsden , Phil Nicholson y Joseph A. Burns . [ 1 ] [ 2 ]
  3. 12The genitive form of Siarnaq is Siarnaup. Thus the adjectival form could be absolutiveSiarnaqian or genitive Siarnaupian, parallel to nominative Venusian and genitive Venerian for Venus. See Inuktitut morphology
  4. ↑Gladman's astrometry page for Siarnaq notes that the moon was temporarily given the designation S/2000 S 2 before being renumbered to S 3 in the discovery announcement.[18]
  5. ↑For geocentricequatorial coordinates, the north pole orientation of Siarnaq is RA = 97°±15°, Dec = 0°±15°.[11]
  6. ↑The ecliptic longitudes of the periapsis of the satellite and the planet are locked according to Cuk & Burns (2004),[34] although Nesvorný et al. (2003) find that this locking is only temporary,[33] while Turrini et al. (2008) did not find any evidence of secular resonance in Siarnaq.[35] Siarnaq's secular resonance with Saturn was first reported by Cuk et al. September 2002.[36]

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  • Lunas nuevas: no están solas , David Adam, Nature , 26 de octubre de 2000
  • Los satélites irregulares de Saturno , Brett Gladman, Observatoire de la Cote d'Azur , octubre de 2000
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