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Luna de planeta menor

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243 Ida y su luna Dáctilo
Tres imágenes de Moshup y su luna en órbita.
Animación de (357439)
Animación de (136617), un asteroide triple

Una luna de planeta menor es un objeto astronómico que orbita un planeta menor como su satélite natural . A partir de mayo de 2026Se conocen o se sospecha que existen 625 planetas menores con lunas. [ 1 ] Los descubrimientos de lunas de planetas menores (y de objetos binarios en general) son importantes porque la determinación de sus órbitas proporciona estimaciones de la masa y la densidad del cuerpo principal, lo que permite comprender sus propiedades físicas que generalmente no son accesibles de otra manera. [ 2 ]

Varias de las lunas son bastante grandes en comparación con sus planetas principales: 90 Antiope , Mors-Somnus y Sila-Nunam (95%), Patroclus-Menoetius , Altjira y Lempo-Hiisi (90%, con Lempo-Paha al 50%). La luna de planeta menor más grande conocida en tamaño absoluto es Caronte , la luna de Plutón , que tiene aproximadamente la mitad del diámetro de Plutón.

También se conocen varios sistemas de anillos alrededor de objetos distantes (véase: Anillos de Cariclo y Quirón ).

Terminología

Además de los términos satélite y luna , el término "binario" ( planeta menor binario ) se usa a veces para planetas menores con una luna, y "triple" para planetas menores con dos lunas. Si un objeto es mucho más grande, se le denomina primario y a su compañero secundario . El término asteroide doble se usa a veces para sistemas en los que el asteroide y su luna tienen aproximadamente el mismo tamaño, mientras que binario tiende a usarse independientemente de los tamaños relativos de los componentes. Cuando los planetas menores binarios son similares en tamaño, el Centro de Planetas Menores (MPC) se refiere a ellos como " compañeros binarios " en lugar de referirse al cuerpo más pequeño como un satélite. [ 3 ] Un buen ejemplo de un verdadero binario es el sistema 90 Antiope , identificado en agosto de 2000. [ 4 ] A los satélites muy pequeños a menudo se les denomina lunas pequeñas. [ 2 ] [ 5 ]

hitos del descubrimiento

Antes de la era del Telescopio Espacial Hubble y las sondas espaciales que alcanzaron el Sistema Solar exterior , los intentos de detectar satélites alrededor de asteroides se limitaban a observaciones ópticas desde la Tierra. Por ejemplo, en 1978, se afirmó que las observaciones de ocultación estelar eran evidencia de un satélite para el asteroide 532 Herculina . [ 6 ] [ 7 ] Sin embargo, imágenes posteriores más detalladas del Telescopio Hubble no revelaron ningún satélite, y el consenso actual es que Herculina no tiene un satélite significativo. [ 8 ] Hubo otros informes similares de asteroides con compañeros (generalmente denominados satélites) en los años siguientes. Una carta del astrónomo Thomas Hamilton en la revista Sky & Telescope en ese momento señalaba cráteres de impacto aparentemente simultáneos en la Tierra (por ejemplo, los lagos Clearwater en Quebec), lo que sugería que estos cráteres fueron causados ​​por pares de objetos ligados gravitacionalmente. [ 9 ]

También en 1978 se descubrió Caronte , la luna más grande de Plutón ; sin embargo, en aquel entonces Plutón todavía era considerado uno de los planetas principales .

En 1993, se confirmó la primera luna asteroide cuando la sonda Galileo descubrió el pequeño Dactyl orbitando 243 Ida en el cinturón de asteroides . El segundo se descubrió alrededor de 45 Eugenia en 1998. [ 10 ] En 2001, 617 Patroclus y su compañero de tamaño similar Menoetius se convirtieron en los primeros asteroides binarios conocidos en los troyanos de Júpiter . [ 11 ] El primer sistema binario transneptuniano después de Plutón-Caronte, 1998 WW 31 , se resolvió ópticamente en 2002. [ 12 ]

En 2021, se descubrió que 130 Elektra tenía tres lunas, lo que lo convierte en el único asteroide cuádruple conocido. [ 13 ]

Sistemas múltiples

En 2005, se descubrió que el asteroide 87 Sylvia tenía dos satélites, convirtiéndose así en el primer sistema triple conocido (también llamado planeta menor triple o asteroide triple ). [ 14 ] A esto le siguió el descubrimiento de una segunda luna orbitando 45 Eugenia . [ 15 ] También en 2005, se descubrió que el planeta enano Haumea tenía dos lunas, convirtiéndose así en el segundo objeto transneptuniano después de Plutón conocido con más de una luna. [ 16 ] Además, 216 Kleopatra [ 17 ] y 93 Minerva [ 18 ] fueron descubiertos como asteroides triples en 2008 y 2009 respectivamente. Se ha descubierto un planeta menor cuádruple, que es 130 Elektra . Desde que se descubrieron los primeros planetas menores triples, se siguen descubriendo más. A partir de 2025, el número total de sistemas múltiples conocidos entre planetas menores es 18 (incluidos los sistemas de Plutón y Haumea). [ 1 ]

La siguiente tabla enumera todos los satélites de sistemas múltiples, comenzando con Plutón, que no tenía número cuando se descubrió su primera luna en 1978. Las multiplicidades más altas conocidas corresponden a Plutón (un sistema séxtuple) y 130 Elektra (un sistema cuádruple).

Lo común

Los datos sobre las poblaciones de objetos binarios aún son incompletos. Además del inevitable sesgo observacional (dependencia de la distancia a la Tierra, el tamaño, el albedo y la separación de los componentes), la frecuencia parece ser diferente entre las distintas categorías de objetos. Entre los asteroides, se estima que un 2 % tendría satélites. Entre los objetos transneptunianos (OTN), se cree que un 11 % son objetos binarios o múltiples, y la mayoría de los OTN grandes tienen al menos un satélite, incluidos los cuatro planetas enanos catalogados por la IAU.

Se conocen más de 50 sistemas binarios en cada una de las principales agrupaciones: asteroides cercanos a la Tierra , asteroides del cinturón y objetos transneptunianos , sin incluir las numerosas afirmaciones basadas únicamente en la variación de la curva de luz.

Hasta ahora se han encontrado dos sistemas binarios entre centauros con semiejes mayores más pequeños que Neptuno. [ 22 ] Ambos son sistemas de doble anillo alrededor de 2060 Quirón y 10199 Cariclo , descubiertos en 1993-2011 y 2013 respectivamente.

Origen

Actualmente se desconoce con certeza el origen de las lunas de los planetas menores, y existen diversas hipótesis. Un modelo plantea que las lunas de los planetas menores se forman a partir de los restos desprendidos del planeta principal tras un impacto. Otras combinaciones podrían formarse cuando un objeto pequeño es capturado por la gravedad de uno más grande.

La formación por colisión está condicionada por el momento angular de los componentes, es decir, por sus masas y su separación. Los sistemas binarios cercanos se ajustan a este modelo (por ejemplo, Plutón y Caronte ). Sin embargo, es improbable que los sistemas binarios distantes, con componentes de tamaño comparable, sigan este escenario, a menos que se haya perdido una cantidad considerable de masa durante el evento.

Las distancias de los componentes de los sistemas binarios conocidos varían desde unos pocos cientos de kilómetros ( 243 Ida , 3749 Balam ) hasta más de 3000  km ( 379 Huenna ) para los asteroides. Entre los objetos transneptunianos (TNO), las separaciones conocidas varían de 3000 a 50 000  km. [ 22 ]

Poblaciones y clases

Lo que se considera "típico" para un sistema binario tiende a depender de su ubicación en el Sistema Solar (presumiblemente debido a los diferentes modos de origen y la duración de dichos sistemas en distintas poblaciones de planetas menores). [ 23 ]

  • Entre los asteroides cercanos a la Tierra , los satélites suelen orbitar a distancias del orden de 3 a 7 radios del asteroide principal, y tienen diámetros de dos a varias veces menores que el del asteroide principal. Dado que todos estos sistemas binarios cruzan la órbita de un planeta, se cree que las fuerzas de marea que se produjeron cuando el objeto progenitor pasó cerca de un planeta podrían ser responsables de la formación de muchos de ellos, aunque también se considera que las colisiones influyen en la creación de estos satélites.
  • Entre los asteroides del cinturón principal , los satélites suelen ser mucho más pequeños que el cuerpo principal (con la notable excepción de 90 Antiope ) y orbitan a una distancia aproximada de 10 radios del cuerpo principal. Muchos de los sistemas binarios aquí presentes pertenecen a familias de asteroides , y se espera que una buena proporción de los satélites sean fragmentos de un cuerpo progenitor cuya fragmentación tras una colisión con un asteroide produjo tanto el cuerpo principal como el satélite.
Los ocho TNO más grandes con lunas ( Plutón , Haumea , Makemake , Eris , Quaoar , Gonggong , Orcus y Salacia ), con la Tierra a escala. Gonggong está escrito como su designación provisional, 2007 OR 10 .
  • Entre los objetos transneptunianos , es común que los dos componentes en órbita tengan un tamaño comparable, y que el semieje mayor de sus órbitas sea mucho mayor, aproximadamente entre 100 y 1000 radios primarios. Se espera que una proporción significativa de estos sistemas binarios sean primordiales.
    • Plutón tiene cinco lunas conocidas. Su luna más grande, Caronte, tiene un radio de más de la mitad del de Plutón y es lo suficientemente grande como para orbitar un punto fuera de su superficie. De hecho, cada una orbita el baricentro común entre ellas, con la órbita de Plutón completamente encerrada por la de Caronte; por lo tanto, forman un sistema binario conocido informalmente como planeta enano doble . Las otras cuatro lunas de Plutón, Nix , Hidra , Cerbero y Estigia , son mucho más pequeñas y orbitan el sistema Plutón-Caronte.
    • Haumea tiene dos lunas con radios estimados en torno a 155  km ( Hiʻiaka ) y 85  km ( Namaka ).
    • Makemake tiene una luna conocida, S/2015 (136472) 1 , cuyo diámetro se estima en unos 160 kilómetros (100 millas) . 
    • 47171 Lempo es un sistema triple transneptuniano único: Lempo y su luna Hiisi, de masa aproximadamente igual, forman un sistema binario cercano, separados por unos 867  km. Una segunda luna, Paha, orbita el sistema binario Lempo-Hiisi a unos 7411  km.
    • Eris tiene una luna conocida, Dysnomia . Su radio, basado en su brillo, se estima en aproximadamente entre 150 y 350  km. [ 24 ]

Lista

A partir de enero de 2022 Hay 457 planetas menores (sistemas) con 477 compañeros conocidos. [ 1 ] La siguiente tabla muestra el número total de estos sistemas por clase orbital:

Objetos cercanos a la Tierra

Esta es una lista de asteroides cercanos a la Tierra con compañeros. [ 1 ] Los sistemas binarios candidatos con estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [ 26 ] Para una descripción general, consulte el resumen y la introducción .

Cruzadores de Marte

Esta es una lista de asteroides que cruzan la órbita de Marte y que tienen compañeros. [ 1 ] Los sistemas binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [ 26 ] Para una descripción general, consulte el resumen y la introducción .

Asteroides del cinturón principal

Esta es una lista de asteroides del cinturón principal con compañeros. [ 1 ] Los sistemas binarios candidatos con estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [ 26 ] Para una descripción general, consulte el resumen y la introducción .

Los siguientes sistemas binarios son asteroides dobles , con componentes de tamaño similar y un baricentro fuera del objeto más grande.

  1. 90 Antíope – S/2000 (90) 1 [ 41 ]
  2. 854 Frostia – sin designar
  3. 1313 Berna – sin designar
  4. 2478 Tokai – sin designar
  5. 3169 Ostro – sin designar
  6. 3749 Balam – S/2002 (3749) 1 [ 42 ]
  7. 3905 Doppler – sin designar
  8. 4674 Pauling – S/2004 (4674) 1 [ 43 ]
  9. 4951 Iwamoto – sin designar
  10. 5674 Wolff – sin designar
  11. 8474 Rettig – sin designar
  12. 17246 Christophedumas – S/2004 (17246) 1 [ 44 ]
  13. (300163) VW 139 de 2006 – sin designación

Además, estos cuerpos podrían ser asteroides dobles , pero debido a errores en su tamaño y órbita, no hay certeza al respecto.

  1. 809 Lundia – sin designar
  2. 1089 Tama – sin designar
  3. 1509 Esclangona – S/2003 (1509) 1 [ 45 ]
  4. 4492 Debussy – sin designar
  5. 11264 Claudiomaccone – sin designar
  6. 22899 Alconrad – (22899) Alconrad I Juliekaibarreto [ 46 ]

troyanos de Júpiter

Esta es una lista de troyanos de Júpiter con compañeros. [ 1 ] Los binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [ 26 ] Para una descripción general, consulte el resumen y la introducción .

Objetos transneptunianos

Esta es una lista de objetos transneptunianos con compañeros. [ 1 ] Los sistemas binarios candidatos con estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [ 26 ] Esta lista proporciona el período orbital del compañero (P s ) en días en lugar de horas. Para una descripción general, consulte el resumen y la introducción .

Véase también

Referencias

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  • Asteroides binarios: por Franck Marchis en YouTube , Conferencia en SETI (duración 1:00:02)
  • Órbitas de asteroides binarios con óptica adaptativa (Franck Marchis)
  • Satélites y Compañeros de Planetas Menores (CBAT)
  • Asteroides con satélites. Archivo de Johnston.
  • La base de datos VOBAD es una página web creada y diseñada por F. Marchis y sus colaboradores (UC-Berkeley/SETI Institute) que contiene los parámetros de 169 sistemas de asteroides múltiples (última actualización: 9 de mayo de 2009).