28978 Ixion ( /ɪkˈsaɪ.ən/ , designación provisional 2001 KX 76 ) es un gran objeto transneptuniano y un posible planeta enano . Está situado en el cinturón de Kuiper , una región de objetos helados que orbitan más allá de Neptuno en el Sistema Solar exterior . Ixion está clasificado como un plutino , una clase dinámica de objetos en una resonancia orbital de 2:3 con Neptuno . Fue descubierto en mayo de 2001 por astrónomos del Deep Ecliptic Survey en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo , y anunciado en julio de 2001. El objeto lleva el nombre de la figura mitológica griega Ixion , que era un rey de los lapitas .
En luz visible , Ixion aparece de color oscuro y moderadamente rojo debido a los compuestos orgánicos que cubren su superficie. Se sospecha que hay hielo de agua presente en la superficie de Ixion, pero puede existir en pequeñas cantidades ocultas debajo de una gruesa capa de compuestos orgánicos. Ixion tiene un diámetro medido de 710 km (440 millas), lo que lo convierte en el cuarto plutino más grande conocido. Varios astrónomos han considerado a Ixion como un posible planeta enano , [18] [19] mientras que otros lo consideran un objeto de transición entre pequeños cuerpos del Sistema Solar de forma irregular y planetas enanos esféricos. [20] Actualmente no se sabe que Ixion tenga un satélite natural , por lo que su masa y densidad siguen siendo desconocidas.
Ixion fue descubierto el 22 de mayo de 2001 por un equipo de astrónomos estadounidenses en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile . [5] [21] El descubrimiento formó parte del Deep Ecliptic Survey , un estudio realizado por el astrónomo estadounidense Robert Millis para buscar objetos del cinturón de Kuiper ubicados cerca del plano de la eclíptica utilizando telescopios en las instalaciones del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica . [22] [21] En la noche del 22 de mayo de 2001, los astrónomos estadounidenses James Elliot y Lawrence Wasserman identificaron a Ixion en imágenes digitales del cielo austral tomadas con el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en Cerro Tololo. [23] [21] Elliot notó por primera vez a Ixion mientras compilaba dos imágenes tomadas aproximadamente con dos horas de diferencia, [24] [21] que revelaron el movimiento lento de Ixion en relación con las estrellas de fondo. [a] En el momento del descubrimiento, Ixión estaba ubicado en la constelación de Escorpio . [b]
Los descubridores de Ixion notaron que parecía relativamente brillante para ser un objeto distante, lo que implica que podría ser bastante grande para un TNO. [21] [26] El descubrimiento apoyó las sugerencias de que había grandes objetos transneptunianos no descubiertos comparables en tamaño a Plutón. [21] [27] Desde el descubrimiento de Ixion, se han descubierto numerosos objetos transneptunianos de gran tamaño, en particular los planetas enanos Haumea , Eris y Makemake ; en particular, Eris tiene casi el mismo tamaño que Plutón. [19]
El descubrimiento de Ixion fue anunciado formalmente por el Minor Planet Center en una circular electrónica de planetas menores el 1 de julio de 2001. [23] Se le dio la designación provisional 2001 KX 76 , lo que indica que fue descubierto en la segunda quincena de mayo de 2001. Fue el objeto número 1.923 descubierto en la segunda quincena de mayo, como lo indican la última letra y los números de su designación provisional. [C]
En el momento del descubrimiento, se pensaba que Ixion estaba entre los objetos transneptunianos más grandes del Sistema Solar , como lo implica su alto brillo intrínseco . [21] [26] Estas características de Ixion provocaron observaciones de seguimiento para determinar su órbita, lo que a su vez mejoraría la certeza de estimaciones posteriores del tamaño de Ixion. [29] [27] En agosto de 2001, un equipo de astrónomos utilizó el observatorio virtual Astrovirtel del Observatorio Europeo Austral para escanear automáticamente fotografías de archivo previas a la recuperación obtenidas de varios observatorios. [27] El equipo obtuvo nueve imágenes previas a la recuperación de Ixion, siendo la primera tomada por el Observatorio Siding Spring el 17 de julio de 1982. [30] [31] Estas imágenes previas a la recuperación junto con observaciones de seguimiento posteriores con el Observatorio 2.2 de La Silla El telescopio MPG/ESO de 3 metros amplió en 2001 el arco de observación de Ixion en más de 18 años, tiempo suficiente para que su órbita fuera determinada con precisión y elegible para ser numerada por el Centro de Planetas Menores. [27] [31] A Ixion se le asignó el número de planeta menor permanente 28978 el 2 de septiembre de 2001. [32]
Este planeta menor lleva el nombre de la figura mitológica griega Ixion , de acuerdo con la convención de nomenclatura de la Unión Astronómica Internacional (IAU), que requiere que los plutinos (objetos en una resonancia orbital de 3:2 con Neptuno ) lleven el nombre de figuras mitológicas asociadas con el inframundo . [33] En la mitología griega, Ixión era el rey de los legendarios lapitas de Tesalia y se había casado con Dia , una hija de Deioneus (o Eioneus), a quien Ixion prometió darle valiosos obsequios nupciales. [34] Ixión invitó a Deioneo a un banquete, pero en lugar de eso lo empujó a un pozo de carbones y madera ardiendo, matando a Deioneo. Aunque los dioses menores despreciaron sus acciones, Zeus se compadeció de Ixión y lo invitó a un banquete con otros dioses. [34] En lugar de estar agradecido, Ixión se volvió lujurioso con la esposa de Zeus, Hera . Zeus descubrió sus intenciones y creó la nube Néfele con la forma de Hera, y engañó a Ixión para que se acoplara con ella, engendrando la raza de los centauros . [34] Por sus crímenes, Ixión fue expulsado del Olimpo, atacado con un rayo y atado a una rueda solar en llamas en el inframundo por toda la eternidad. [35]
El nombre de Ixion fue sugerido por EK Elliot, quien también participó en la denominación del objeto del cinturón de Kuiper 38083 Rhadamanthus . [2] [35] La cita del nombre fue publicada por el Minor Planet Center el 28 de marzo de 2002. [36]
En astronomía se desaconseja el uso de símbolos planetarios , por lo que Ixión nunca recibió un símbolo en la literatura astronómica. Tampoco existe un símbolo estándar para Ixión utilizado por los astrólogos. Sandy Turnbull propuso un símbolo para Ixion (.svg/1280px-Ixion_symbol_(Latin,_fixed_width).svg.png){kind=small}
), que incluye las iniciales I y X y también representa la rueda solar a la que estaba atado Ixión en el Tártaro. Denis Moskowitz, un ingeniero de software de Massachusetts que diseñó los símbolos de la mayoría de los planetas enanos, sustituye la letra griega iota (Ι) y xi (Ξ) por I y X, creando una variante (.svg/1280px-Ixion_symbol_(Moskowitz,_fixed_width).svg.png){kind=small}
). Estos símbolos se mencionan ocasionalmente en sitios web astrológicos, pero no se utilizan ampliamente. [37]
Ixion está clasificado como un plutino , una gran población de objetos transneptunianos resonantes en una resonancia orbital de movimiento medio 2:3 con Neptuno. [d] Así, Ixión completa dos órbitas alrededor del Sol por cada tres órbitas que realiza Neptuno. [4] [38] En el momento del descubrimiento de Ixion, inicialmente se pensó que estaba en una resonancia orbital de 3:4 con Neptuno, lo que habría acercado a Ixion al Sol. [21] [26] Ixion orbita alrededor del Sol a una distancia promedio de 39,8 AU (5,95 mil millones de kilómetros; 3,70 mil millones de millas), tardando 251 años en completar una órbita completa. [2] Esto es característico de todos los plutinos, que tienen períodos orbitales de alrededor de 250 años y semiejes mayores de alrededor de 39 AU. [39]
Al igual que Plutón, la órbita de Ixión es alargada e inclinada con respecto a la eclíptica . [39] Ixion tiene una excentricidad orbital de 0,24 y una inclinación orbital de 19,6 grados , ligeramente mayor que la inclinación de Plutón de 17 grados. [2] [39] A lo largo de su órbita, la distancia de Ixion al Sol varía de 30,1 AU en el perihelio (distancia más cercana) a 39,8 AU en el afelio (distancia más lejana). [2] Aunque la órbita de Ixión es similar a la de Plutón, sus órbitas están orientadas de manera diferente: el perihelio de Ixión está debajo de la eclíptica mientras que el de Plutón está encima de ella (ver imagen de la derecha). A partir de 2019 [actualizar], Ixion está aproximadamente a 39 AU del Sol y actualmente se está acercando, acercándose al afelio para 2070. [2] Las simulaciones realizadas por Deep Ecliptic Survey muestran que Ixion puede adquirir una distancia de perihelio ( q min ) tan pequeña como 27,5 AU en los próximos 10 millones de años. [4]
El período de rotación de Ixión es incierto; Varias mediciones fotométricas sugieren que muestra muy poca variación en el brillo, con una pequeña amplitud de la curva de luz de menos de 0,15 magnitudes . [10] [11] [40] Los intentos iniciales de determinar el período de rotación de Ixion fueron realizados por el astrónomo Ortiz y sus colegas en 2001, pero arrojaron resultados no concluyentes. Aunque sus datos fotométricos a corto plazo fueron insuficientes para determinar el período de rotación de Ixion en función de sus variaciones de brillo, pudieron limitar la amplitud de la curva de luz de Ixion por debajo de 0,15 magnitudes. [41] [40] Los astrónomos Sheppard y Jewitt obtuvieron resultados igualmente no concluyentes en 2003 y proporcionaron una restricción de amplitud inferior a 0,05 magnitudes, considerablemente menor que la restricción de amplitud de Ortiz. [42] En 2010, los astrónomos Rousselot y Petit observaron Ixion con el Telescopio de Nueva Tecnología del Observatorio Europeo Austral y determinaron que el período de rotación de Ixion era15,9 ± 0,5 horas, con una amplitud de curva de luz de alrededor de 0,06 magnitudes. [11] Galiazzo y colegas obtuvieron un período de rotación más corto de12,4 ± 0,3 horas en 2016, aunque calcularon que existe un 1,2% de probabilidad de que su resultado sea erróneo. [10]
Ixion tiene un diámetro medido de 710 km (440 millas), con una magnitud óptica absoluta de 3,77 y un albedo geométrico (reflectividad) de 0,11. [9] [12] Comparado con Plutón y su luna Caronte , Ixión tiene menos de un tercio del diámetro de Plutón y tres quintos del diámetro de Caronte. [e] Ixion es el cuarto plutino más grande conocido que tiene un diámetro bien restringido, precediendo a 2003 AZ 84 , Orcus y Plutón. [39] Fue el objeto intrínsecamente más brillante descubierto por el Deep Ecliptic Survey [53] y se encuentra entre los veinte objetos transneptunianos más brillantes conocidos según el astrónomo Michael Brown y el Minor Planet Center. [19] [54]
Ixion fue el objeto más grande y brillante del cinturón de Kuiper encontrado cuando fue descubierto. [53] [21] [29] Bajo el supuesto de un albedo bajo, se suponía que tenía un diámetro de alrededor de 1200 km (750 millas), lo que lo habría hecho más grande que el planeta enano Ceres y comparable en tamaño a Caronte. [21] Observaciones posteriores de Ixion con el telescopio MPG/ESO del Observatorio La Silla junto con el Astrovirtel del Observatorio Europeo Austral en agosto de 2001 concluyeron un tamaño similar alrededor de 1.200 a 1.400 km (750 a 870 millas), aunque bajo el supuesto anterior de una baja albedo. [27]
En 2002, los astrónomos del Instituto Max Planck de Radioastronomía midieron la emisión térmica de Ixion en longitudes de onda milimétricas con el telescopio IRAM de 30 m y obtuvieron un albedo de 0,09, correspondiente a un diámetro de 1.055 km (656 millas), consistente con suposiciones anteriores sobre el tamaño de Ixion. y albedo. [43] Posteriormente reevaluaron sus resultados en 2003 y se dieron cuenta de que su detección de la emisión térmica de Ixion era falsa; Las observaciones de seguimiento con el telescopio IRAM no detectaron ninguna emisión térmica dentro del rango milimétrico en frecuencias de 250 GHz , lo que implica un albedo alto y, en consecuencia, un tamaño más pequeño para Ixion. El límite inferior del albedo de Ixion se limitó a 0,15, lo que sugiere que el diámetro de Ixion no excedía los 804 km (500 millas). [44]
Con telescopios espaciales como el Telescopio Espacial Spitzer , los astrónomos pudieron medir con mayor precisión las emisiones térmicas de Ixion, lo que permitió estimaciones más precisas de su albedo y tamaño. [55] [48] Las mediciones térmicas preliminares con Spitzer en 2005 arrojaron una restricción de albedo mucho mayor, de 0,25 a 0,50, correspondiente a un rango de diámetro de 400 a 550 km (250 a 340 millas). [46] Otras mediciones térmicas del Spitzer en múltiples rangos de longitud de onda (bandas) en 2007 arrojaron estimaciones de diámetro medio de alrededor de 446 km (277 mi) y 573 km (356 mi) para una solución de banda única y de dos bandas para los datos, respectivamente. A partir de estos resultados, el diámetro medio adoptado fue650+260
-220 kilómetros (404+162
−137 mi ), un poco más allá de la restricción de diámetro de Spitzer de 2005, aunque tiene un gran margen de error. [48] El diámetro de Ixion se revisó posteriormente a 617 km (383 millas), según observaciones térmicas multibanda realizadas por el Observatorio Espacial Herschel junto con Spitzer en 2013. [51]
El 13 de octubre de 2020, Ixion ocultó una estrella gigante roja de décima magnitud (estrella Gaia DR2 4056440205544338944), bloqueando su luz durante aproximadamente 45 segundos. [9] La ocultación estelar fue observada por astrónomos de siete sitios diferentes en todo el oeste de los Estados Unidos . [9] De los diez observadores participantes, ocho informaron detecciones positivas de la ocultación. [8] Los observadores del Observatorio Lowell proporcionaron mediciones altamente precisas de la sincronización de las cuerdas de ocultación , lo que permitió establecer restricciones estrictas en el diámetro de Ixion y su posible atmósfera . Un ajuste elíptico para el perfil de ocultación de Ixion da dimensiones proyectadas de aproximadamente 757 km × 685 km (470 mi × 426 mi), correspondientes a un diámetro esférico proyectado de 709,6 ± 0,2 km (440,92 ± 0,12 mi). Las cuerdas precisas del Observatorio Lowell colocan un límite superior de presión superficial de <2 microbares para cualquier posible atmósfera de Ixion. [9]
El astrónomo Gonzalo Tancredi considera a Ixion como un candidato probable ya que tiene un diámetro superior a 450 km (280 millas), el tamaño mínimo estimado para que un objeto alcance el equilibrio hidrostático , bajo el supuesto de una composición predominantemente helada. [56] Ixion también muestra una amplitud de curva de luz inferior a 0,15 magnitudes , indicativa de una probable forma esferoidal , de ahí que Tancredi considerara a Ixion como un probable planeta enano. [18] El astrónomo estadounidense Michael Brown considera que Ixion es muy probable que sea un planeta enano, colocándolo en el extremo inferior del rango "altamente probable". [19] Sin embargo, en 2019, el astrónomo William Grundy y sus colegas propusieron que los objetos transneptunianos de tamaño similar a Ixion, de alrededor de 400 a 1000 km (250 a 620 millas) de diámetro, no se han colapsado en cuerpos sólidos y, por lo tanto, son de transición entre cuerpos más pequeños, porosos (y por tanto de baja densidad) y cuerpos planetarios más grandes, más densos, más brillantes y geológicamente diferenciados, como los planetas enanos. Ixion se sitúa dentro de este rango de tamaño, lo que sugiere que, como mucho, está sólo parcialmente diferenciado , con una estructura interna porosa . Si bien el interior de Ixion pudo haber colapsado gravitacionalmente, su superficie permaneció sin comprimir, lo que implica que Ixion podría no estar en equilibrio hidrostático y, por lo tanto, no ser un planeta enano. [20] Sin embargo, esta noción para Ixion no se puede probar actualmente: actualmente no se sabe que el objeto tenga satélites naturales y, por lo tanto, la masa y la densidad de Ixion no se pueden medir actualmente. Sólo se han hecho dos intentos con el Telescopio Espacial Hubble para encontrar un satélite dentro de una distancia angular de 0,5 segundos de arco de Ixion, [1] [57] y se ha sugerido que existe una probabilidad de hasta el 0,5% de que un satélite pueda se han perdido en estas búsquedas. [49]
La superficie de Ixion es muy oscura y poco evolucionada, asemejándose a la de objetos más pequeños y primitivos del cinturón de Kuiper, como Arrokoth . [12] En el espectro visible , Ixion aparece de color moderadamente rojo , similar al gran objeto del cinturón de Kuiper, Quaoar . [58] El espectro de reflectancia de Ixion muestra una pendiente espectral roja que se extiende desde longitudes de onda de 0,4 a 0,95 μm , en las que refleja más luz en estas longitudes de onda. A partir de 0,85 μm, el espectro de Ixion se vuelve plano y sin rasgos distintivos, especialmente en longitudes de onda del infrarrojo cercano . [58] En el infrarrojo cercano, el espectro de reflectancia de Ixion parece de color neutro y carece de firmas de absorción aparentes del hielo de agua en longitudes de onda de 1,5 y 2 μm. [38] Aunque el hielo de agua parece estar ausente en el espectro infrarrojo cercano de Ixion, Barkume y sus colegas informaron sobre la detección de firmas de absorción débiles de hielo de agua en el espectro infrarrojo cercano de Ixion en 2007. [ 59] El espectro infrarrojo cercano sin rasgos característicos de Ixion indica que su superficie está cubierta por una gruesa capa de compuestos orgánicos oscuros irradiados por la radiación solar y los rayos cósmicos . [38]
El color rojo de la superficie de Ixion se origina por la irradiación de clatratos que contienen agua y sustancias orgánicas por la radiación solar y los rayos cósmicos, lo que produce heteropolímeros oscuros y rojizos llamados tolinas que cubren su superficie. [41] La producción de tolinas en la superficie de Ixion es responsable del espectro rojo y sin rasgos distintivos de Ixion, así como de su bajo albedo superficial. El color neutro del infrarrojo cercano de Ixion y su aparente falta de hielo de agua indican que tiene una gruesa capa de tolinas que cubren su superficie, lo que sugiere que Ixion ha sufrido irradiación a largo plazo y no ha experimentado un resurgimiento por eventos de impacto que de otro modo podrían exponer el hielo de agua debajo. [13] [38] Si bien se sabe generalmente que Ixion tiene un color rojo, las observaciones visibles y en el infrarrojo cercano realizadas por el Very Large Telescope (VLT) en 2006 y 2007, paradójicamente, encontraron un color más azul. [60] Se concluyó que esta discrepancia era una indicación de heterogeneidades en su superficie, lo que también puede explicar las detecciones contradictorias de hielo de agua en varios estudios. [60]
En 2003, las observaciones del VLT resolvieron tentativamente una característica de absorción débil en 0,8 μm en el espectro de Ixion, que posiblemente podría atribuirse a materiales de la superficie alterados acuosamente por el agua. Sin embargo, no fue confirmado en un estudio de seguimiento realizado por Boehnhardt y sus colegas en 2004, concluyendo que la discrepancia entre los resultados espectroscópicos de 2003 y 2004 puede ser el resultado de la superficie heterogénea de Ixion. [41] En ese mismo estudio, sus resultados de observaciones fotométricas y polarimétricas sugieren que la superficie de Ixion consiste en una mezcla de material mayoritariamente oscuro y una proporción menor de material helado más brillante. Boehnhardt y sus colegas sugirieron una proporción de mezcla de 6:1 para material oscuro y brillante como modelo de mejor ajuste para un albedo geométrico de 0,08. [41] Basándose en resultados espectroscópicos visibles e infrarrojos combinados, sugirieron que la superficie de Ixion consiste en una mezcla en gran parte de carbono amorfo y tolinas, con el siguiente modelo de mejor ajuste de la composición de la superficie de Ixion: 65% de carbono amorfo, 20% de tolinas de hielo cometario . (tolina de hielo II), 13% de tolinas de Titán ricas en nitrógeno y metano , y 2% de agua helada. [41]
En 2005, los astrónomos Lorin y Rousselot observaron Ixion con el VLT en un intento de buscar evidencia de actividad cometaria. No detectaron coma alrededor de Ixion, lo que sitúa un límite superior de 5,2 kilogramos por segundo para la tasa de producción de polvo de Ixion. [61]
La nave espacial New Horizons , que sobrevoló con éxito Plutón en 2015, observó a Ixion desde lejos utilizando su generador de imágenes de largo alcance los días 13 y 14 de julio de 2016. [12] La nave espacial detectó a Ixion con una magnitud de 20,2 desde un rango de 15 AU (2,2 mil millones de km; 1.400 millones de millas), y pudo observarlo desde un alto ángulo de fase de 64 grados, lo que permitió determinar las propiedades de dispersión de la luz y el comportamiento fotométrico de la curva de fase de su superficie. [12]
En un estudio publicado por Ashley Gleaves y sus colegas en 2012, se consideró a Ixion como un objetivo potencial para un concepto de misión orbital , que se lanzaría en un cohete Atlas V 551 o Delta IV HLV . Para una misión orbital a Ixion, la nave espacial tiene una fecha de lanzamiento en noviembre de 2039 y utiliza asistencia gravitatoria de Júpiter, y tardará entre 20 y 25 años en llegar. [62] Gleaves concluyó que Ixion y Huya eran los objetivos más factibles para el orbitador, ya que las trayectorias requerían la menor cantidad de maniobras para la inserción orbital alrededor de cualquiera de ellos. [62] Para una misión de sobrevuelo a Ixion, la científica planetaria Amanda Zangari calculó que una nave espacial podría tardar poco más de 10 años en llegar a Ixion utilizando la asistencia gravitatoria de Júpiter, basándose en una fecha de lanzamiento de 2027 o 2032. Ixion tardaría aproximadamente 31 a 35 AU del Sol cuando llegue la nave espacial. Alternativamente, una misión de sobrevuelo con una fecha de lanzamiento posterior a 2040 también tardaría poco más de 10 años, utilizando la asistencia gravitatoria de Júpiter. Para cuando la nave espacial llegue en 2050, Ixion estaría aproximadamente a 31 o 32 AU del Sol. [63] También se han considerado otras trayectorias que utilizan asistencia gravitatoria de Júpiter o Saturno. Una trayectoria que utilice asistencia gravitatoria de Júpiter y Saturno podría tardar menos de 22 años, según una fecha de lanzamiento de 2035 o 2040, mientras que una trayectoria que utilice una asistencia gravitatoria de Saturno podría tardar al menos 19 años, según una fecha de lanzamiento de 2038 o 2040. Usando estas trayectorias alternativas para la nave espacial, Ixion estaría aproximadamente a 30 AU del Sol cuando llegue la nave espacial. [63]
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