514107 Kaʻepaokaʻāwela ( / k ə ˌ ʔ ɛ p ə . oʊ k ə . ʔ ɑː ˈ v ɛ l ə / ), designado provisionalmente 2015 BZ 509 y apodado Bee-Zed , [9] es un asteroide pequeño , de aproximadamente 3 km (2 mi) de diámetro, [8] en un movimiento coorbital resonante con Júpiter . [3] Es un planeta menor inusual ya que su órbita es retrógrada , que es opuesta a la dirección de la mayoría de los otros cuerpos en el Sistema Solar . [4] Fue descubierto el 26 de noviembre de 2014 por astrónomos del sondeo Pan-STARRS en el Observatorio Haleakala en la isla de Maui, Estados Unidos. [1] Kaʻepaokaʻāwela es el primer ejemplo de un asteroide en resonancia 1:–1 con cualquiera de los planetas. [5] Este tipo de resonancia solo se había estudiado unos pocos años antes del descubrimiento del objeto. [10] [11] Un estudio sugiere que era un asteroide interestelar capturado hace 4.500 millones de años en una órbita alrededor del Sol.
El nombre hawaiano Kaʻepaokaʻāwela [kəˈʔɛpəokəʔaːˈvɛlə] está compuesto de ka 'el', ʻepa 'complicado' o 'travieso', en referencia a su órbita contraria, o 'de', y Kaʻāwela 'Júpiter'. [2] [12] El nombre fue creado por A Hua He Inoa, un programa en idioma hawaiano dedicado a nombrar objetos descubiertos con Pan-STARRS. [13] El programa A Hua He Inoa está formado por expertos en idioma hawaiano y astrónomos del Centro de Astronomía ʻImiloa . [6] [13] Su nombre presentado fue aprobado por la Unión Astronómica Internacional el 9 de abril de 2019. [6] Antes del nombramiento de Kaʻepaokaʻawela , se le dio la designación provisional 2015 BZ 509 durante el 16 al 31 de enero de 2015, por ser el objeto número 12.750 observado por primera vez en ese período. [1] [14] Luego fue numerado 514107 y agregado al catálogo de planetas menores por el Centro de Planetas Menores el 2 de marzo de 2018 ( MPC 109159 ), [15] después de que su órbita se determinó suficientemente . [1]
Kaʻepaokaʻawela orbita alrededor del Sol a una distancia de 3,2–7,1 UA una vez cada 11 años y 8 meses (4256 días; semieje mayor de 5,14 UA). Su órbita tiene una excentricidad de 0,38 y una inclinación de 163 ° con respecto a la eclíptica . [6]
Su período es cercano al de Júpiter, de 11,86 años. Durante un año joviano, Júpiter se mueve 360° alrededor del Sol, mientras que Kaʻepaokaʻawela se mueve 366,3° en la dirección opuesta. La excentricidad de su órbita le permite pasar alternativamente dentro y fuera de la órbita de Júpiter en sus aproximaciones más cercanas de 176 millones de kilómetros. Cada vez que pasa cerca de Júpiter, sus elementos orbitales, incluido su período, se alteran ligeramente. A lo largo de miles de años, el ángulo entre la posición del asteroide y su perihelio menos el ángulo entre Júpiter y el perihelio del asteroide tiende a oscilar alrededor de cero con un período de unos 660 años y una amplitud de unos 125°, aunque a veces esta diferencia se desliza por un total de 360°. [nota 1]
El diagrama adjunto muestra una órbita completa del asteroide Kaʻepaokaʻawela en un marco de referencia que gira con Júpiter. La vista es desde el norte mirando hacia el sur hacia el Sistema Solar. El punto en el medio es el Sol y el círculo verde es la órbita de la Tierra. El círculo negro muestra el tamaño de la órbita de Júpiter, pero en este marco de referencia Júpiter (el punto rojo) permanece casi estacionario en el punto del círculo directamente a la derecha del Sol. La órbita de este asteroide se muestra en azul cuando está sobre el plano de la órbita de Júpiter, y en magenta cuando está debajo del plano de la órbita de Júpiter. [3]
El segundo diagrama muestra una órbita completa del asteroide Kaʻepaokaʻawela en un marco de referencia que gira con Júpiter. La vista es desde el lado que mira hacia el Sistema Solar. El Sol es el disco amarillo en el medio. El plano de la órbita de Júpiter se muestra en negro, pero en este marco de referencia Júpiter (el punto rojo) permanece en el extremo derecho de la línea negra. La órbita de este asteroide se muestra en azul cuando está por encima (al norte) del plano de la órbita de Júpiter, y se muestra en magenta cuando está por debajo (al sur) del plano de la órbita de Júpiter. [3]
Las perturbaciones de Júpiter por sí solas mantendrían la configuración coorbital indefinidamente. [16] Las simulaciones que incluyen también las perturbaciones de los otros planetas muestran que ha estado en su relación coorbital con Júpiter durante al menos un millón de años y continuará durante al menos otro millón de años. Es un tanto misterioso cómo este asteroide (o cometa) llegó a esta órbita, pero se cree que en algún momento del pasado distante fue puesto en una órbita similar a su órbita actual por una interacción con Saturno, y luego su órbita fue perturbada hasta el estado en el que se encuentra hoy. [3] Asimismo, en el futuro lejano puede llegar a acercarse lo suficiente a Saturno para ser expulsado de su actual relación coorbital con Júpiter.
Una búsqueda estadística de órbitas estables por parte de Fathi Namouni y Helena Morais usando un millón de objetos con órbitas similares a la de Kaʻepaokaʻawela identificó 27 que fueron estables durante 4.500 millones de años, la vida útil del Sistema Solar. Usando este resultado, concluyeron que Kaʻepaokaʻawela ha estado en su resonancia retrógrada con Júpiter desde el origen del Sistema Solar en lugar de ser un objeto que está solo brevemente en esta órbita que fue observada por casualidad usando el principio copernicano . [17] [18] Dado que su órbita retrógrada está en la dirección opuesta a los objetos que se formaron en el Sistema Solar temprano, postulan que Kaʻepaokaʻawela tiene un origen interestelar. [19] Si se confirma, este origen tendría implicaciones en las teorías actuales, como el tiempo detallado y la mecánica de la formación de planetas , y la entrega de agua y moléculas orgánicas a la Tierra. [17]
Otros sugieren que Kaʻepaokaʻawela se originó en la nube de Oort o que adquirió una órbita retrógrada debido a interacciones con el Planeta Nueve , y que es un residente de corto plazo de su resonancia actual. [17] Dada la pequeña fracción de objetos con órbitas como Kaʻepaokaʻawela que sobreviven durante la vida del Sistema Solar, encuentran que una población primordial de objetos similares debe haber sido diez veces más grande que el cinturón de asteroides actual si fue un objeto interestelar capturado durante la formación del Sistema Solar. [20] Otra fuente potencial de troyanos retrógrados de Júpiter son los asteroides cercanos a la Tierra que escapan . [21]
