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Epimeteo (luna)

Epimeteo / ɛ p ə ˈ m iː θ iː ə s / es un satélite interior de Saturno . También se le conoce como Saturno XI . Lleva el nombre del mitológico Epimeteo , hermano de Prometeo .

Descubrimiento

Epimeteo

Epimeteo ocupa esencialmente la misma órbita que la luna Jano . Los astrónomos originalmente asumieron que solo había un cuerpo en esa órbita, y no creían que dos lunas pudieran compartir órbitas casi idénticas sin eventualmente colisionar. [7] Por lo tanto, hubo dificultades para determinar sus características orbitales. Las observaciones fueron fotográficas y estuvieron muy espaciadas en el tiempo, de modo que si bien la presencia de dos objetos no era obvia, las observaciones eran difíciles de conciliar con una órbita razonable. [8]

Audouin Dollfus observó una luna el 15 de diciembre de 1966, [9] que propuso llamarla "Janus". [10] El 18 de diciembre, Richard Walker hizo una observación similar a la que ahora se le atribuye el descubrimiento de Epimeteo. [11] Sin embargo, en ese momento, se creía que solo había una luna, conocida extraoficialmente como "Janus", en la órbita dada. [7]

Doce años más tarde, en octubre de 1978, Stephen M. Larson y John W. Fountain se dieron cuenta de que las observaciones de 1966 se explicaban mejor mediante dos objetos distintos (Janus y Epimetheus) que compartían órbitas muy similares. [12] Esto fue confirmado en 1980 por la Voyager 1 , [13] por lo que Larson y Fountain comparten oficialmente el descubrimiento de Epimeteo con Walker. [7] Una luna que probablemente era Epimeteo apareció en dos imágenes de Pioneer 11 y fue designada 1979S1 , aunque hay incertidumbre porque las dos imágenes no fueron suficientes para permitir calcular una órbita confiable. [14]

Epimeteo recibió su nombre en 1983. [b] El nombre Janus fue aprobado por la IAU al mismo tiempo, aunque el nombre se había utilizado informalmente desde que Dollfus lo propuso poco después del descubrimiento de 1966. [7]

Orbita

Epimeteo (abajo a la izquierda) y Jano (derecha) vistos el 20 de marzo de 2006, dos meses después de intercambiar órbitas. Las dos lunas parecen cercanas sólo por el escorzo ; en realidad, Jano está unos 40.000 kilómetros más lejos de Cassini que Epimeteo.
Representación con marco giratorio de las órbitas en herradura de Jano y Epimeteo.
Animación de la órbita de Epimeteo – Marco de referencia giratorio
   Saturno  ·    Jano  ·   Epimeteo

La órbita de Epimeteo es coorbital con la de Jano . El radio orbital medio de Jano desde Saturno es, en 2006 (como se muestra en el color verde en la imagen adyacente), sólo 50 km menos que el de Epimeteo, una distancia menor que el radio medio de cualquiera de las lunas. De acuerdo con las leyes del movimiento planetario de Kepler , la órbita más cercana se completa más rápidamente. Debido a la pequeña diferencia, se completa en sólo unos 30 segundos menos. Cada día, la luna interior está 0,25° más lejos alrededor de Saturno que la luna exterior. A medida que la luna interior alcanza a la luna exterior, su atracción gravitacional mutua aumenta el impulso de la luna interior y disminuye el de la luna exterior. Este impulso adicional significa que la distancia de la luna interior a Saturno y el período orbital aumentan, y los de la luna exterior disminuyen. El momento y la magnitud del intercambio de impulso son tales que las lunas efectivamente intercambian órbitas, sin acercarse nunca a menos de unos 10.000 km. En cada encuentro, el radio orbital de Jano cambia ~20 km y el de Epimeteo ~80 km: la órbita de Jano se ve menos afectada porque es cuatro veces más masiva que Epimeteo. El intercambio se realiza aproximadamente cada cuatro años; los últimos acercamientos cercanos ocurrieron en enero de 2006, [15] 2010, 2014 y 2018. Esta es la única configuración orbital de lunas conocida en el Sistema Solar [16] (aunque se sabe que los asteroides participan en órbitas de herradura).

La relación orbital entre Jano y Epimeteo puede entenderse en términos del problema circular restringido de los tres cuerpos , como un caso en el que las dos lunas (el tercer cuerpo es Saturno) son similares en tamaño entre sí. [17]

Características físicas

Hay varios cráteres epimeteos de más de 30 km de diámetro, así como crestas y surcos grandes y pequeños. Los extensos cráteres indican que Epimeteo debe ser bastante antiguo. Es posible que Janus y Epimetheus se hayan formado a partir de la interrupción de un único progenitor para formar satélites coorbitales, pero si este es el caso, la interrupción debe haber ocurrido temprano en la historia del sistema de satélites. Por su muy baja densidad y su albedo relativamente alto , parece probable que Epimeteo sea un cuerpo helado muy poroso. [7] Sin embargo, existe una considerable incertidumbre en estos valores, por lo que queda por confirmar. [ cita necesaria ]

El polo sur está dominado por una cuenca grande y plana con un pico central que cubre gran parte del hemisferio sur de la Luna, que pueden ser los restos de un gran cráter de impacto. [7]

Parece haber dos tipos de terreno: áreas más oscuras y suaves y terreno más brillante, ligeramente más amarillento y fracturado. Una interpretación es que el material más oscuro evidentemente se mueve cuesta abajo y probablemente tiene un menor contenido de hielo que el material más brillante, que parece más un "base de roca". No obstante, es probable que los materiales de ambos terrenos sean ricos en hielo de agua. [18]

Características

Los cráteres de Epimeteo, como los de Jano, llevan el nombre de personajes de la leyenda de Castor y Pólux . [19]

El primero está mal escrito como 'Hilairea' en el USGS, que presumiblemente se pronunciaría /hɪˈlɛəriə/ .

Interacciones con anillos

Un débil anillo de polvo está presente alrededor de la región ocupada por las órbitas de Epimeteo y Jano, como lo revelan las imágenes tomadas con luz dispersada hacia adelante por la nave espacial Cassini en 2006. El anillo tiene una extensión radial de unos 5.000 km. [20] Su fuente son partículas expulsadas de sus superficies por impactos de meteoritos, que luego forman un anillo difuso alrededor de sus trayectorias orbitales. [21] [22]

Junto con Jano, Epimeteo actúa como una luna pastora , manteniendo el borde exterior afilado del Anillo A en una resonancia orbital de 7:6 . El efecto es más obvio cuando Janus, más masivo, se encuentra en la órbita resonante (interior). [dieciséis]

Galería

Notas

  1. ^ Calculado a partir del parámetro gravitacional estándar GM =(3,508 06 ± 0,000 54 ) × 10 −2  km 3 ·s –2 dado por Lainey et al. (2023), dividido por la constante gravitacional G =6.6743 × 10 −2  km 3 ·kg –1 ·s –2 . [5]
  2. ^ Transacciones de la Unión Astronómica Internacional, vol. XVIIIA, 1982 (confirma a Jano, nombra a Epimeteo, Telesto, Calipso) (mencionado en IAUC 3872: Satélites de Júpiter y Saturno 1983 30 de septiembre)

Referencias

Citas

  1. ^ Epimetheus. Charlton T. Lewis and Charles Short. A Latin Dictionary on Perseus Project.
  2. ^ NASA (2005 March 28) Epimethean Profile
  3. ^ Spitale Jacobson et al. 2006.
  4. ^ a b c Thomas & Helfenstein 2020.
  5. ^ a b c Lainey et al. 2023.
  6. ^ Verbiscer French et al. 2007.
  7. ^ a b c d e f JPL/NASA: Epimetheus.
  8. ^ Phys.org.
  9. ^ IAUC 1987.
  10. ^ IAUC 1995.
  11. ^ IAUC 1991.
  12. ^ Fountain & Larson 1978.
  13. ^ Leverington 2003, p. 454.
  14. ^ Ulivi, Paolo; Harland, David M (2007). Robotic Exploration of the Solar System Part I: The Golden Age 1957–1982. Springer. p. 150. ISBN 9780387493268.
  15. ^ JPL/NASA: The Dancing Moons.
  16. ^ a b El Moutamid et al 2015.
  17. ^ Llibre and Ollé 2011.
  18. ^ JPL/NASA: Epimetheus Revealed.
  19. ^ USGS: Epimetheus nomenclature
  20. ^ JPL/NASA: Moon-Made Rings.
  21. ^ Williams et al. 2011.
  22. ^ JPL/NASA: Creating New Rings.

Sources

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