Un objeto clásico del cinturón de Kuiper , también llamado cubewano ( / ˌkjuːbiːˈwʌnoʊ / " 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 40-50 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 QB1. [2] Los objetos similares encontrados más tarde a menudo se llamaban "QB1-o", 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:
136108 Haumea fue catalogado provisionalmente como cubewano por el Minor Planet Center en 2006, [4] pero más tarde se descubrió que se encontraba en una órbita resonante . [3]
Hay dos clases dinámicas básicas de cuerpos clásicos del cinturón de Kuiper: aquellos con órbitas relativamente imperturbadas ('frías') y aquellos con órbitas marcadamente perturbadas ('calientes').
La mayoría de los cubewanos se encuentran entre la resonancia orbital 2:3 con Neptuno (poblado por 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 que acercan a algunos de ellos al Sol más que Neptuno .
La mayoría de los objetos clásicos, la llamada población fría , tienen inclinaciones bajas (< 5 ° ) y órbitas casi circulares, que se encuentran entre 42 y 47 UA. Una población más pequeña (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 de un gas, que aumentan su velocidad relativa a medida que se calientan. [6]
El Deep Ecliptic Survey informa las distribuciones de las dos poblaciones: una con la inclinación centrada en 4,6° (denominada Núcleo ) y otra con inclinaciones que se extienden más allá de los 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 media del cinturón principal; se podría decir que los objetos más pequeños cercanos a las resonancias límite han sido capturados en resonancia o han visto modificadas sus órbitas por Neptuno.
Las poblaciones "calientes" y "frías" son sorprendentemente diferentes: más del 30% de todos los cubewanos se encuentran en órbitas casi circulares de baja inclinación. 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 0,15-0,2, e inclinaciones bajas de 5-10°. Véase también la comparación con objetos de disco dispersos .
Cuando se comparan las excentricidades orbitales de los cubewanos y los plutinos, se puede ver que los cubewanos forman un "cinturón" claro fuera de la órbita de Neptuno, mientras que los plutinos se acercan o incluso cruzan la órbita de Neptuno. Cuando se comparan las inclinaciones orbitales, los cubewanos "calientes" se pueden distinguir fácilmente por sus inclinaciones más altas, ya que los plutinos suelen mantener órbitas por debajo de los 20°. (Actualmente no existe una explicación clara para las inclinaciones de los cubewanos "calientes". [8] )
Además de las distintas características orbitales, las dos poblaciones muestran características físicas diferentes.
La diferencia de color entre la población fría roja, como 486958 Arrokoth , y la población caliente 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 calientes y confirman la distinción entre la población fría roja homogénea y la población caliente azulada. [10]
Otra diferencia entre los objetos clásicos de baja inclinación (fríos) y los de alta inclinación (calientes) es el número observado de objetos binarios . Los sistemas binarios son bastante comunes en órbitas de baja inclinación y suelen ser sistemas de brillo similar. Los sistemas binarios son menos comunes en órbitas de alta inclinación y sus componentes suelen diferir en brillo. Esta correlación, junto con las diferencias de color, respaldan aún más la sugerencia de que los objetos clásicos observados actualmente pertenecen al menos a dos poblaciones superpuestas diferentes, con diferentes propiedades físicas e historial orbital. [11]
No existe una definición oficial de 'cubewano' o 'KBO clásico'. Sin embargo, los términos se utilizan normalmente para referirse a objetos libres de perturbaciones significativas de Neptuno, excluyendo así a los KBO en resonancia orbital con Neptuno ( objetos transneptunianos resonantes ). El Minor Planet Center (MPC) y el Deep Ecliptic Survey (DES) no enumeran los cubewanos (objetos clásicos) utilizando los mismos criterios. Muchos TNO clasificados como cubewanos por el MPC, como el planeta enano Makemake , están clasificados como ScatNear (posiblemente dispersos por Neptuno) por el DES. (119951) 2002 KX 14 puede ser un cubewano interior cerca de los plutinos . Además, hay evidencia de que el cinturón de Kuiper tiene un "borde", ya que se sospechaba una aparente falta de objetos de baja inclinación más allá de 47-49 UA ya en 1998 y se demostró con más datos en 2001. [12] En consecuencia, el uso tradicional de los términos se basa en el semieje mayor de la órbita e incluye objetos situados entre las resonancias 2:3 y 1:2, es decir, entre 39,4 y 47,8 UA (con exclusión de estas resonancias y las menores intermedias). [5]
Estas definiciones carecen de precisión: en particular, el límite entre los objetos clásicos y el disco disperso sigue siendo difuso. En 2023 [update], hay 870 objetos con perihelio (q) > 40 UA y afelio (Q) < 48 UA. [13]
El informe del Deep Ecliptic Survey de JL Elliott et al. de 2005 introdujo criterios formales basados en los parámetros orbitales medios. [7] En términos informales, la definición incluye los objetos que nunca han cruzado la órbita de Neptuno. Según esta definición, un objeto se considera un KBO clásico si:
Una clasificación alternativa, introducida por B. Gladman , B. Marsden y C. van Laerhoven en 2007, utiliza una integración de órbitas de 10 millones de años en lugar del parámetro de Tisserand. Los objetos clásicos se definen como no resonantes y no dispersados actualmente por Neptuno. [14]
Formalmente, esta definición incluye como clásicos todos los objetos con sus órbitas actuales que
A diferencia de otros esquemas, esta definición incluye los objetos con un semieje mayor menor a 39,4 UA (resonancia 2:3), denominado cinturón clásico interno , o mayor a 48,7 (resonancia 1:2), denominado 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 restos de la ruptura de un solo cuerpo) es la familia Haumea . [15] Incluye a 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 ninguna o muy poca tolina . [16] La composición de la superficie se infiere de su color neutro (a diferencia del rojo) y su 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 una sonda espacial. Ambas sondas Voyager habían pasado por la región antes del descubrimiento del cinturón de Kuiper. [20] New Horizons fue la primera misión en visitar un objeto del cinturón de Kuiper clásico. Después de su exitosa exploración del sistema de Plutón en 2015, la sonda espacial de la NASA visitó el pequeño objeto del cinturón de Kuiper 486958 Arrokoth a una distancia de 3.500 kilómetros (2.200 millas) el 1 de enero de 2019. [21]
A continuación se muestra una lista muy genérica de objetos clásicos del cinturón de Kuiper. A fecha de julio de 2023 [update], hay alrededor de 870 objetos con q > 40 UA y Q < 48 UA . [13]
