Comparanza del tamañu de los ocho oxetos tresneptunianos (TNO) más brillantes (Eris, Plutón, Makemake, Haumea, Sedna, Gonggong, Quaoar, y Orcu), qu'apaecen representaos colos sos satélites, col de la Tierra y la Lluna.

Un oxetu tresneptunianu o tresneptúnicu ye cualesquier oxetu del Sistema Solar, seya planeta menor o planeta nanu, qu'orbita'l Sol a una distancia media mayor que Neptunu, que tien un exe semimayor de 30,1 unidaes astronómiques (UA). Denómase-yos davezu cola abreviatura TNO (del inglés trans neptunian object) y sodivídeselos, xeneralmente, en delles socategoríes: oxetos clásicos y resonantes del cinturón de Kuiper, discos dispersos y los nomaos oxetos separtaos, de los que los sednoides son los más alloñaos[1]. N'ochobre de 2018 el catálogu de planetes menores incluyía 678 numberaos, y más de 2.000 oxetos tresneptunianos, non numberaos[2][3][4][5].

El primer oxetu tresneptunianu descubiertu foi Plutón, en 1930, y nun foi hasta 1992 que s'alcontró'l segundu qu'orbitaba directamente'l sol, 15760 Albion. El TNO más grande ye Eris, que ye siguíu en tamañu por Plutón, Haumea, Makemake y Gonggong; hai, tamién, más de 80 satélites qu'orbiten alrededor d'estos oxetos. Los TNO varíen en color, y son o azul-buxu (BB) o perroxos (RR). Percréese que tán formaos por un amiestu de roca, carbonu amorfu y xelos volátiles, por exemplu d'agua o metanu, cubiertos por tolines y otros compuestos orgánicos.

Hai doce planetes menores con un exe semimayor mayor de 150 UA y un periheliu mayor de 30 UA; son los nomaos oxeos tresneptunianos estremos (ETNO)[6].

Historia

Imaxe de Plutón tomada pola sonda espacial New Horizons, dende una distancia de 35.445 km, el 14 de xunetu de 2015.

Descubrimientu de Plutón

La órbita de cada planeta ta llixeramente afectada poles influyencies gravitacionales de los otros planetes. Les diferencies alcontraes, a entamos del sieglu XX, ente les órbites esperaes y observaes de Neptunu y Uranu suxeríen la esistencia de ún o más planetes más lloñe que Neptunu. Entamó la búsqueda, que dio frutu en febreru de 1930, cuando se descubrió Plutón, que por embargu nun tenía masa suficiente pa desplicar les discrepancies. Nostante, la revisión de les estimaciones de la masa de Neptunu a partir de que fora sobrevoláu pola sonda Voyager 2 en 1989 demostró que'l problema yera espuriu[7]. Plutón yera'l TNO más fácil d'alcontrar porque tien la mayor magnitú aparente de tolos alcontraos a día de güei, y tien amás una inclinación sobre la eclíptica menor que la mayoría de los otros TNO de gran tamañu.

Siguientes descubrimientos

Tres del descubrimientu de Plutón l'astrónomu d'Estaos Xuníos Clyde Tombaugh siguió varios años a la gueta d'oxetos similares, pero nun alcontró dengún. Dempués d'elli, demientres munchos años, naide nun buscó otros TNO, y yera creyencia xeneral ente los astrónomos que Plutón, que tuvo consideráu como un planeta hasta 2006, yera l'únicu oxetu de gran tamañu asitiáu p'allá de Neptunu. Namái dempués del descubrimientu d'un segundu TNO, 15760 Albion, entamó la búsqueda sistemática d'estos oxetos. Una franxa ancha del cielu, asitiada alredor de la eclíptica, foi fotografiada y evaluada dixitalmente a la gueta d'oxetos celestes de movimientu lentu. Alcontráronse, asina, cientos de TNO, con diámetros nel rangu de 50 a 2.500 km. Eris, el mayor de toos, foi descubiertu en 2005, y fizo revivir un antiguu y persistene discutiniu ente la comunidá científica sobro la forma de clasificar los TNO de gran tamañu, y sobro si los oxetos como Plutón podíen o non ser consideraos planetes. De resultes, Plutón y Eris foron clasificaos como planetes nanos pola Xunión Astronómica Internacional.

N'avientu de 2018 diose anuncia del descubrimientu del oxetu nomáu 2018 VG18, que foi bautizáu col nome Farout (perlloñe n'inglés). Farout ye l'oxetu del Sistema Solar más alloñáu del Sol que se conoz: ta a una distancia de 120 UA delli, y piénsase que tarda más de mil años en completar la so órbita[8].

Clasificación

Distribución nel espaciu de los oxetos tresneptunianos (hasta les 80 UA de distancia al Sol).

Los oxetos tresneptunianos clasifíquense, acordies cola so distancia al Sol y los sos parámetros orbitales, en dos grandes grupos: los oxetos del cinturón de Kuiper (Kuiper Belt Objects, KBO) y los oxetos del discu dispersu (Scattered Disc Objects, SDO)[1]. El diagrama de la derecha ilustra la distribución de los TNO conocíos (hasta una distancia de 70 UA) en rellación coles órbites de los planetes y los centauros, usaes como referencia. Vemos los diferentes tipos d'oxetos representaos en diferentes colores: los oxetos resonantes, incluyíos los troyanos de Neptunu, represéntense en coloráu, y los oxetos clásicos del cinturón de Kuiper n'azul. El discu dispersu estiéndese hacia la derecha, bien lloñe del puntu final del diagrama, y inclúi oxetos a distancies medies de más de 500 UA (Sedna) y con afelios de más de 1.000 UA (l'oxetu (87269) 2000 OO67).

Oxetos del cinturón de Kuiper (KBO)

El cinturón de Edgeworth-Kuiper contién oxetos asitiaos a una distancia media al Sol d'ente 30 y 55 UA, con órbites xeneralmente cuasi circulares con una pequeña inclinación respeutu a la eclíptica. Estos KBO sodivídense, a so vez, en oxetos resonantes tresneptunianos, que tán atrapaos en resonancia orbital con Neptunu, y los oxetos clásicos del cinturón de Kuiper, tamién nomaos cubewanos, que nun tienen esa resonancia y muévense n'órbites cuasi circulares non interferíes por Neptunu. Dientro de los oxetos resonantes hai munchos subgrupos: los mayores son los twotinos, con una resonancia 1:2, y los plutinos, que reciben el so nome del so miembru más destacáu, Plutón, y tienen una resonancia 2:3. Ente los oxetos clásicos de mayor tamaño podemos citar a 15760 Albion, 50000 Quaoar y Makemake.

Oxetos del discu dispersu (SDO)

El discu dispersu contién oxetos asitiaos más llonxe del Sol, con órbites perescéntriques y perinclinaes. Les sos órbites son non resonantes, y nun se crucien cola órbita de dengún planeta. L'oxetu más conocíu d'esti grupu ye Eris, el mayor de los TNO conocíos. Tomando como referencia'l parámetru de Tisserand con rellación a Neptunu (TN) los SDO pueden sodividise en típicos, que tienen un TN menor de 3, y separtaos, con un TN mayor de 3. Estos caberos, amás, tienen una escentricidá media nel tiempu mayor de 0,2[9]. El subgrupu más estremu de los oxetos del discu dispersu separtaos ye'l de los sednoides, oxetos con perihelios tan distantes que la so órbita nun puede desplicase nin por perturbaciones de los planetes xigantes[10] nin por la interacción coles marees galáctiques[11].

Carauterístiques físiques

De resultes de la pequeña magnitú aparente (>20) de tolos oxetos tresneptunianos, sacante los de mayor tamañu, los estudios físicos sobre ellos limítense a:

  • la medición de les emisiones térmiques, aplicable namái a los oxetos mayores;
  • la deteminación de los índices de color, esto ye, la comparanza de les magnitúes aparentes usando diferentes filtros;
  • y l'analís de los sos espectros ópticos, visible ya infrarroxu.

L'estudiu de los índices de color y los espectros sirve pa conocer l'orixe de los oxetos, y pa investigar y deducir la so correlación potencial con otres clases d'oxetos, como los centauros y dellos satélites de los planetes xigantes, como Tritón o Febe, de los que créese que s'orixinaron nel cinturón de Kuiper. Sicasí, les interpretaciones d'estos analísis son perambigües, una y bones los espectros pueden ser comunes a más d'ún de los modelos propuestos de composición de la superficie y precisaríamos pa definir cuálu ye'l verdaderu conocer el tamañu de les partícules, y eso entá nun ye posible. Además, les superficies óptiques de los cuerpos pequeños camuden pola influyencia de la radiación intensa, el vientu solar y los micrometeorites. Por too ello la fina capa de superficie óptica podría ser bien diferente del regolitu subyacente, y nun ser representativa, poro, de la verdadera composición del oxetu celeste.

Piénsase que los TNO pequeños son amiestos de baxa densidá de roca y xelu con dél material orgánicu (con carbonu na so composición), como tolines, na so superficie, que son lo que detectamos nel analís del so espectru. Pela otra banda, la gran densidá de Haumea (2,6–3,3 g/cm³, mayor que la de Plutón, que ye de 1,86 g/cm³) suxer un altu porcentaxe de componentes estremaos del xelu. La composición d'otros TNO pequeños piénsase que ye asemeyada a la de los cometes; dafechamente, dellos centauros sufren cambeos estacionales cuando s'averen al Sol, faciendo borrinosa la llende ente los dos tipos de cuerpos celestes. Sicasí, les comparaciones de población ente centauros y TNO entá xeneren discutiniu ente los científicos[12].

Índices de color

Colores de los oxetos tresneptunianos nel espectru . Marte y Tritón nun tan a escala. Febe y Pholus nun son tresneptunianos.

Los índices de color son una forma cenciella de medir les diferencies na magnitú aparente d'un oxetu cuando lu vemos a través d'un filtru azul (B), visible (esto ye, verde-mariellu) (V) y coloráu (R). El diagrama ilustra los índices de color conocíos de todos los oxetos tresneptunianos, sacante los mayores[13]. A modu de referencia aparecen sorrayaos nelli, con lletres en mariellu, dos llunes (Tritón y Febe), el centauru Pholus y el planeta Marte. Tienen estudiáose les correllaciones ente los colores de los tipos d'oxetos y les sos característiques orbitales col envíe de confirmar les teoríes esistentes sobre l'orixe de les diferentes clases dinámiques:

  • Los cubewanos (oxetos clásicos del cinturón de Kuiper) parecen pertenecer a dos categoríes diferentes de poblaciones no que cinca a los sos índice de color: los nomaos fríos, con una inclinación menor de 5º respecto a la eclíptica, qu'amuesen namái colores roxos; y los nomaos caldios, oxetos con inclinaciones mayores qu'amuesen tol espectru de color dende'l azul al coloráu intensu[14]. Un analís reciente de datos obteníos por la Deep Ecliptic Survey confirma esta diferencia de color ente los oxetos con poca inclinación (nomaos Core) y los d'alta inclinación (nomaos Halo). Los colores roxos de los oxetos Core y el fechu de que les sos órbites nun sufran perturbaciones suxeren qu'estos oxetos podríen ser una reliquia de la población orixinal del cinturón[15].
  • Los oxetos del discu dispersu amuesen semeyances de color colos oxetos clásicos caldios que suxeren un posible orixe común.

Mentantu que los oxetos relativamente tenues, neto que la población en conxuntu, tienden al roxu (índiz infrarroxu V−I = 0,3–0,6), los mayores son xeneralmente d'un color más neutru (V−I < 0,2). Esta diferencia suxer que la superficie de los oxetos mayores ta cubierta de xelu, qu'escuende les árees más escures del interior del oxetu[16].

Índices medios de color de los distintos grupos de planetes menores nel Sistema Solar esterior[17]
Color Plutinos Cubewanos Centauros SDO Cometes Troyanos de Xúpiter
B–V 0.895±0.190 0.973±0.174 0.886±0.213 0.875±0.159 0.795±0.035 0.777±0.091
V–R 0.568±0.106 0.622±0.126 0.573±0.127 0.553±0.132 0.441±0.122 0.445±0.048
V–I 1.095±0.201 1.181±0.237 1.104±0.245 1.070±0.220 0.935±0.141 0.861±0.090
R–I 0.536±0.135 0.586±0.148 0.548±0.150 0.517±0.102 0.451±0.059 0.416±0.057

Tipos espectrales

Ente los TNO, como ente los centauros, hai una amplia variedá de colores, del azul-buxu (neutral) al perroxu, pero al contrario que nos centauros, que tan nidiamente reagrupaos en dos clases, la so distribución parez ser uniforme[12]. L'ampliu rangu d'espectros diferéncianse na reflectividá nel roxu visible y l'infrarroxu cercanu. Los oxetos neutrales tienen un espectru planu, y reflexen tanto espectros roxu ya infrarroxu como'l visible[18]. Los oxetos perroxos tienen una pendiente de reflectividá más pindia, reflexando muncho más nos espectros roxu ya infrarroxu. Un intentu reciente de clasificación, común colos centauros, estrémalos en 4 clases que van del BB (azul, con una media B-V de 0,70 y una media V-R de 0,39, como por exemplu Orcus) al RR (perroxu, con una media B-V de 1,08 y una media V-R de 0,71, como por exemplu Sedna), con dos clases intermedies, nomaes BR y IR, que estrémense principalmente nes bandes infrarroxes I, J y H.

Los modelos típicos de la superficie inclúin el xelu d'agua, el carbón amorfu, los silicatos y macromolécules orgániques, nomaes tolines, creaes pola acción de la radiación intensa. Hai 4 tolines principales que son utilizaes p'adaptarse a la pendiente de reflectividá hacia'l roxu:

  • Tolina de Titán, de la que créese que ye un amiestu de nitróxenu (90%) y metanu (10%).
  • Tolina de Tritón, asemeyada a l'anterior pero con un conteníu perbaxu de metanu (0,1%).
  • Tolina de xelu I, de la que créese que ye un amiestu d'agua (86%) y etanu (14%).
  • Tolina de xelu II, formada por un 80% d'agua, un 16% de metanol y un 3% de dióxidu de carbonu.

Como exemplu de les dos clases estremes, indicamos la composición que créese que tienen dos TNO de les clases BB y RR:

  • Sedna (RR perroxu): 24% de tolina de Tritón, 7% de carbón, 10% de nitróxenu, 26% de metanol y 33% de metanu.
  • Orcus (BB, gris-buxu): 85% de carbón amorfu, más de 4% de tolina de Titán y 11% de xelu d'agua.

Determinación de tamañu y distribución

Comparanza de tamañu ente la Lluna, la lluna neptuniana Tritón, Plutón, dellos TNO de gran tamañu y l'asteroide Ceres. Les sos formes respeutives nun tán representaes.

Característicamente los oxetos más grandes (brillantes) avecen a tener órbites inclinaes, mentantu que nes órbites invariables alcontramos principalmente oxetos pequeños y poco brillantes[16].

Ye abegoso estimar el diámetru de los TNO. Nos mayores d'ellos, con elementos orbitales bien conocíos, ye posible medir con precisión los sos diámetros por tapecimientu. Notros de los mayores puede estimase'l so diámetru con mediciones térmiques. La intensidá de la lluz allumando l'oxetu conozse porque conocemos la so distancia dende'l Sol, y asúmese que la mayoría de la so superficie ta n'equilibriu térmicu, daqué razonable pa un oxetu ensin atmósfera. Si conocemos l'albedu podemos estimar la temperatura de la superficie y, poro, la intensidá de la radiación térmica. Amás, si conocemos el tamañu del oxetu, ye posible predecir tantu la cantidá de lluz visible como la radiación térmica emitida que llega a la Tierra. Un factor que simplifica la medición ye'l fechu de que'l Sol emite casi toa la so energía en forma de lluz visible y en frecuencies próximes, mentantu que los TNO, de temperatura fría, emiten radiación témica en llonxitúes d'onda completamente diferentes (l'infrarroxu llonxanu).

Por tanto, hai dos datos desconocíos (albedu y tamañu) que pueden ser determinaos en dos mediciones independientes, la de la cantidá de lluz reflexada y la de radiación térmica infrarroxa emitida. Desafortunadamente, los TNO tán tan lloñe del Sol que son perfríos, de forma que producen radiación de cuerpu escuru d'alredor de 60 micrómetros de llonxitú d'onda. Esta llonxitú d'onda ye imposible d'observar dende la superficie de la Tierra, y solo puede medise con telescopios espaciales, como'l Spitzer. Nos observatorios terrestres los astrónomos tienen que conformase con observar la cola d'esa radiación de cuerpu escuru nel espectru infrarroxu llonxanu, y esta ye tan tenue que'l métodu térmicu puede aplicase namái a los KBO de mayor tamañu. Pa la mayoría de los pequeños la estimación del diámetru fáese suponiendo'l so albedu. Sicasí, el rangu de los albedos atopaos varía ente 0,50 y 0,05, de lo que resulta un rangu de tamaños de 1200-3700 km pa un obxetu de magnitú 1,0[19].

Oxetos tresneptunianos notables

Oxetu Descripción
Plutón Planeta nanu, y el primeru de los TNO que se descubrió.
15760 Albion Prototipu de TNO cubewanu, foi'l primer obxetu del cinturón de Kuiper descubiertu dempués de Plutón.
(385185) 1993 RO Plutinu, el segundu d'ellos en descubrise tres de Plutón.
(15874) 1996 TL66 Primer oxetu identificáu como oxetu del discu dispersu.
1998 WW31 Primer KBO binariu descubiertu tres de Plutón.
47171 Lempo Plutinu, forma un sistema triple conformáu por un par d'oxetos centrales, de tamañu similar, y un terceru, esterior, que ye un satélite circumbinariu.
20000 Varuna Cubewanu de gran tamañu, particular pola so rápida rotación (6,3 hores) y la so form allargada.
28978 Ixion Plutinu de gran tamañu, consideráu ún de los mayores KBO cuando foi descubiertu.
50000 Quaoar Plutinu de gran tamañu, el sestu mayor de los que se conocen. Tien un satélite.
90377 Sedna SDO peralloñáu del Sol, propuestu pa formar parte d'una nueva categoría dientro la clasificación formal de la Deep Ecliptic Survey, el proyeutu estauxunidense destináu a identificar nuevos oxetos nel cinturón de Kuiper. Dellos autores considéranlu oxetu del discu dispersu estendíu, otros oxetu dispersu, y otru oxetu separtáu distante.
90482 Orcus El segundu mayor de los plutinos; tien un satélite relativamente grande.
136108 Haumea Planeta nanu, el tercer mayor TNO. Ye singular por tener dos satélites, un sistema d'aniellos y un periodu de rotación inusualmente cortu (3,9 hores).
136472 Makemake Planeta nanu, cubewanu, el cuartu mayor TNO conocíu.
136199 Eris Planeta nanu, el mayor de los TNO conocíos. Esti SDO tien un satélite, Dysnomia.
2004 XR190 SDO con una órbita perinclinada pero cuasi circular.
225088 Gonggong El segundu de los SDO en tamañu; tien un satélite.
(528219) 2008 KV42 Primer TNO retrógradu conocíu; tien una inclinación orbital de i = 104°
(471325) 2011 KT19 TNO con una inclinación orbital inusualmente alta: 110°.
2012 VP113 Sednoide, con un periheliu perllargu: 80 UA dende'l Sol, esto ye, 50 UA más allá de Neptunu.
486958 Arrokoth Cubewanu binariu descubiertu pola nave New Horizons en 2019.
2018 VG18 Primer TNO descubiertu a más de 100 UA de distancia del Sol.

Esploración

Reconstrucción de la forma del KBO 2014 MU69, nomáu Ultima Thule, a partir de los datos recoyíos pola sonda espacial New Horizons cuando pasó cerca l'oxetu'l 1 de xineru de 2019.

La única misión espacial espresamente dedicada a l'observación d'un TNO foi la New Horizons, de la NASA; foi llanzada en xineru de 2015[20] y 486958 Arrokoth en xineru de 2019[21].

La esistencia de planetes p'allá de Neptunu, con un rangu de masa que varía dende inferior al terrestre hasta'l propiu d'una estrella nana marrón, tien defendíose, por razones teóriques[22][23], pa desplicar delles carauterístiques, observaes o hipotétiques, del cinturón de Kuiper y la nube d'Oort. Recientemente propúsose usar los datos apurríos pola sonda New Horizons pa tentar de proponer una posición nel espaciu pa esi cuerpu celeste hipotéticu.

La NASA ta trabayando nuna nave espresamente diseñada p'aportar al mediu interestelar, el programa Precursor; considérase como una posibilidá usala, camín del so destín, pa pasar cerca de TNO como Sedna[24]. El so llanzamientu ta propuestu pa la década de 2020, y intentarase que vaiga a una velocidá mayor que les sondes Voyager optimizando la tecnoloxía ya conocida[24]. Un diseñu d'estudiu ellaboráu en 2018 pa un Precursor Interestalar incluyía la visita del planeta menor Quaoar na década de 2030[25].

Oxetos tresneptunianos estremos

Los oxetos tresneptunianos estremos más estudiaos son trés oxetos de gran periheliu (más de 70 UA) clasificaos como sednoides: 90377 Sedna, 2012 VP113 y 541132 Leleākūhonua. El so gran periheliu caltiénlos a una distancia suficiente como pa nun sofrir perturbaciones gravitacionales significantes procedentes de Neptunu. Les hipótesis sobre'l porqué del gran periheliu de Sedna inclúin la posibilidá d'un alcuentru cercanu con un planeta desconocíu nuna orbita distante y la posibilidá d'un alcuentru remotu con una estrella aleatoria o con una que formara parte del garapiellu que diera nacencia al Sol y que pasara cerca del Sistema Solar[26][27].

    Enllaces esternos

    Referencies

    1. 1 2 La lliteratura especializada usa de forma inconsistente les espresiones discu dispersu y cinturón de Kuiper. Pa unos son poblaciones estremaes d'oxetos celestes, mentantu que pa otros el discu dispersu ye parte del cinturón de Kuiper. Estos caberos llamen cinturón de Kuiper clásicu al formáu polos oxetos con baxa excentricidá. Dellos autores, inclusive, pueden dir alternando les dos espresiones nel mesmu testu.
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