Una luna de planeta menor es un objeto astronómico que orbita alrededor de un planeta menor como su satélite natural . En enero de 2022 [actualizar], hay 457 planetas menores que se sabe o se sospecha que tienen lunas. [1] Los descubrimientos de lunas de planetas menores (y objetos binarios, en general) son importantes porque la determinación de sus órbitas proporciona estimaciones sobre la masa y densidad de las primarias, lo que permite conocer sus propiedades físicas que generalmente no son accesibles de otra manera. [2]
Varias de las lunas son bastante grandes en comparación con sus primarias: 90 Antiope , Mors-Somnus y Sila-Nunam (95%), Patroclus-Menoetius , Altjira y Lempo-Hiisi (90%, con Lempo-Paha al 50%). La luna más grande de un planeta menor conocida en tamaño absoluto es Caronte , la luna más grande de Plutón , que a su vez tiene aproximadamente la mitad del diámetro de Plutón.
La primera mención moderna de la posibilidad de un satélite asteroide se produjo en relación con la ocultación de la brillante estrella Gamma Ceti por el asteroide 6 Hebe en 1977. El observador, el astrónomo aficionado Paul D. Maley, detectó una inconfundible desaparición de este en 0,5 segundos. Estrella a simple vista de un sitio cerca de Victoria, Texas . Muchas horas después, en México se reportaron varias observaciones atribuidas a la ocultación por parte del propio Hebe. Aunque no está confirmado, esto documenta el primer caso documentado formalmente de un presunto compañero de un asteroide. [3]
También se conocen varios sistemas de anillos alrededor de objetos distantes (ver: anillos de Cariclo y Quirón ) .
Además de los términos satélite y luna , el término "binario" ( planeta menor binario ) se utiliza a veces para planetas menores con lunas, y "triple" para planetas menores con dos lunas. Si un objeto es mucho más grande, se le puede denominar primario y su compañero secundario . El término asteroide doble se utiliza a veces para sistemas en los que el asteroide y su luna tienen aproximadamente el mismo tamaño, mientras que binario tiende a utilizarse independientemente de los tamaños relativos de los componentes. Cuando los planetas binarios menores son similares en tamaño, el Minor Planet Center (MPC) se refiere a ellos como " compañeros binarios " en lugar de referirse al cuerpo más pequeño como un satélite. [4] Un buen ejemplo de un verdadero sistema binario es el sistema 90 Antiope , identificado en agosto de 2000. [5] Los satélites pequeños a menudo se denominan lunas pequeñas. [2] [6]
Antes de la era del Telescopio Espacial Hubble y de las sondas espaciales que alcanzaban el Sistema Solar exterior , los intentos de detectar satélites alrededor de asteroides se limitaban a observaciones ópticas desde la Tierra. Por ejemplo, en 1978, las observaciones de ocultaciones estelares se afirmaron como evidencia de un satélite del asteroide 532 Herculina . [7] Sin embargo, imágenes posteriores más detalladas tomadas por el Telescopio Hubble no revelaron un satélite, y el consenso actual es que Herculina no tiene un satélite significativo. [8] Hubo otros informes similares de asteroides que tenían compañeros (generalmente denominados satélites) en los años siguientes. Una carta del astrónomo Thomas Hamilton en la revista Sky & Telescope de esa época señalaba cráteres de impacto aparentemente simultáneos en la Tierra (por ejemplo, los lagos Clearwater en Quebec), sugiriendo que estos cráteres fueron causados por pares de objetos unidos gravitacionalmente. [9]
También en 1978, se descubrió Caronte, la luna más grande de Plutón; sin embargo, en aquella época todavía se consideraba que Plutón era uno de los planetas más importantes.
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 fue descubierto alrededor de 45 Eugenia en 1998. [10] En 2001, 617 Patroclus y su compañero del mismo tamaño Menoetius se convirtieron en los primeros asteroides binarios conocidos en los troyanos de Júpiter . [11] El primer binario transneptuniano después de Plutón-Caronte, 1998 WW 31 , se resolvió ópticamente en 2002. [12]
En 2005, se descubrió que el asteroide 87 Sylvia tenía dos satélites, lo que lo convirtió en el primer sistema triple conocido (también llamado planetas menores trinarios ). [13] Esto fue seguido por el descubrimiento de una segunda luna orbitando 45 Eugenia . [14] También en 2005, se descubrió que el planeta enano Haumea tenía dos lunas, lo que lo convierte en el segundo objeto transneptuniano después de Plutón del que se sabe que tiene más de una luna. [15] Además, se descubrió que 216 Kleopatra [16] y 93 Minerva [17] eran asteroides trinarios en 2008 y 2009, respectivamente. Desde que se descubrieron los primeros planetas triples menores, se siguen descubriendo más a un ritmo de aproximadamente uno por año. Las más recientemente descubiertas fueron dos lunas que orbitan alrededor del gran asteroide cercano a la Tierra 3122 Florence , lo que eleva a 16 el número de sistemas múltiples conocidos en el Sistema Solar (incluidos los sistemas Plutón y Haumea).
La siguiente tabla enumera todos los satélites de sistemas múltiples, comenzando con Plutón, que no estaba numerado cuando se descubrió su primera luna en 1978. Las multiplicidades más altas conocidas son para Plutón (un sistema séxtuple) y 130 Elektra (un sistema cuádruple).
Los datos sobre las poblaciones de objetos binarios aún son irregulares. Además del inevitable sesgo de observación (dependencia de la distancia a la Tierra, el tamaño, el albedo y la separación de los componentes), la frecuencia parece ser diferente entre las diferentes categorías de objetos. Entre los asteroides, se estima que el 2% tendría satélites. Entre los objetos transneptunianos (TNO), se cree que aproximadamente el 11% son objetos binarios o múltiples, y la mayoría de los grandes TNO tienen al menos un satélite, incluidos los cuatro planetas enanos incluidos en la lista de la IAU.
Se conocen más de 50 binarios en cada uno de los grupos principales: asteroides cercanos a la Tierra , cinturones de asteroides y objetos transneptunianos , sin incluir numerosas afirmaciones basadas únicamente en la variación de la curva de luz.
Hasta ahora se han encontrado dos binarios entre centauros con semiejes mayores más pequeños que Neptuno. [18] Ambos son sistemas de doble anillo alrededor de 2060 Quirón y 10199 Chariklo , descubiertos en 1993-2011 y 2013 respectivamente.
Actualmente no se conoce con certeza el origen de las lunas de los planetas menores y existe una variedad de hipótesis. Uno de esos modelos es que las lunas de los planetas menores se forman a partir de restos desprendidos del primario por un impacto. Se pueden formar otros emparejamientos cuando un objeto pequeño es capturado por la gravedad de uno más grande.
La formación por colisión está limitada por el momento angular de los componentes, es decir, por las masas y su separación. Los binarios cercanos se ajustan a este modelo (por ejemplo, Plutón – Caronte ). Sin embargo, es poco probable que las binarias distantes, con componentes de tamaño comparable, hayan seguido este escenario, a menos que se haya perdido una masa considerable en el evento.
Las distancias de los componentes de los 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 TNO, las separaciones conocidas varían de 3.000 a 50.000 km. [18]
Lo que es "típico" de un sistema binario tiende a depender de su ubicación en el Sistema Solar (presumiblemente debido a los diferentes modos de origen y vida útil de dichos sistemas en diferentes poblaciones de planetas menores). [19]
En enero de 2022 [actualizar], hay 457 planetas (sistemas) menores con 477 compañeros conocidos. [1] La siguiente tabla es una lista del número total de estos sistemas por clase orbital:
Esta es una lista de asteroides cercanos a la Tierra con compañeros. [1] Los archivos binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [22] Para obtener una descripción general, consulte el resumen y la introducción.
Esta es una lista de asteroides que cruzan Marte con compañeros. [1] Los archivos binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [22] Para obtener una descripción general, consulte el resumen y la introducción.
Esta es una lista de asteroides del cinturón principal con compañeros. [1] Los archivos binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [22] Para obtener una descripción general, consulte el resumen y la introducción.
Los siguientes binarios son asteroides dobles , con componentes de tamaño similar y un baricentro fuera del objeto más grande.
Además, estos cuerpos podrían ser asteroides dobles , pero debido a errores en su tamaño y órbita, es incierto.
Esta es una lista de troyanos Júpiter con compañeros. [1] Los archivos binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [22] Para obtener una descripción general, consulte el resumen y la introducción.
Esta es una lista de objetos transneptunianos con compañeros. [1] Los archivos binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [22] Esta lista proporciona el período orbital del compañero (Ps ) en días en lugar de horas. Para obtener una descripción general, consulte el resumen y la introducción.
