Gonggong ( designación de planeta menor : 225088 Gonggong ) es un planeta enano y miembro del disco disperso más allá de Neptuno . Tiene una órbita altamente excéntrica e inclinada durante la cual se encuentra a una distancia de entre 34 y 101 unidades astronómicas (5100 y 15100 millones de kilómetros; 3200 y 9400 millones de millas) del Sol . A partir de 2019 [actualizar], su distancia del Sol es de 88 UA (13,2 × 10 9 km; 8,2 × 10 9 mi), y es el sexto objeto más lejano conocido del Sistema Solar. Según el Deep Ecliptic Survey , Gonggong está en una resonancia orbital 3:10 con Neptuno, en la que completa tres órbitas alrededor del Sol por cada diez órbitas completadas por Neptuno. Gonggong fue descubierto en julio de 2007 por los astrónomos estadounidenses Megan Schwamb , Michael Brown y David Rabinowitz en el Observatorio Palomar , y el descubrimiento fue anunciado en enero de 2009.
Con un diámetro de aproximadamente 1230 km (760 mi), Gonggong es similar en tamaño a la luna Caronte de Plutón , lo que lo convierte en el quinto objeto transneptuniano más grande conocido (aparte posiblemente de Caronte). Puede ser lo suficientemente masivo como para estar en equilibrio hidrostático y, por lo tanto, ser un planeta enano. La gran masa de Gonggong hace que la retención de una tenue atmósfera de metano sea posible, aunque dicha atmósfera se escaparía lentamente al espacio. El objeto recibe su nombre de Gònggōng , un dios chino del agua responsable del caos, las inundaciones y la inclinación de la Tierra. El nombre fue elegido por sus descubridores en 2019, cuando organizaron una encuesta en línea para el público en general para ayudar a elegir un nombre para el objeto, y ganó el nombre Gonggong.
Gonggong es rojo, probablemente debido a la presencia de compuestos orgánicos llamados tolinas en su superficie. También hay hielo de agua en su superficie, lo que sugiere un breve período de actividad criovolcánica en el pasado distante. Con un período de rotación de alrededor de 22 horas, Gonggong gira lentamente en comparación con otros objetos transneptunianos, que suelen tener períodos de menos de 12 horas. La lenta rotación de Gonggong puede haber sido causada por fuerzas de marea de su satélite natural , llamado Xiangliu .
Gonggong fue descubierto por los astrónomos estadounidenses Megan Schwamb , Michael Brown y David Rabinowitz el 17 de julio de 2007. [1] El descubrimiento fue parte del Palomar Distant Solar System Survey , un estudio realizado para encontrar objetos distantes en la región de Sedna , más allá de 50 UA (7,5 × 10 9 km; 4,6 × 10 9 mi) del Sol , utilizando el telescopio Samuel Oschin en el Observatorio Palomar cerca de San Diego , California . [15] [16] [17] El estudio fue diseñado para detectar los movimientos de objetos a al menos 1.000 UA del Sol. [17] Schwamb identificó a Gonggong comparando imágenes utilizando la técnica del parpadeo . [16] En las imágenes del descubrimiento, Gonggong parecía moverse lentamente, lo que sugiere que es un objeto distante. [16] [18] El descubrimiento fue parte de la tesis doctoral de Schwamb . En ese momento, Schwamb era un estudiante de posgrado de Michael Brown en el Instituto de Tecnología de California . [19] [16]
Gonggong fue anunciado formalmente en una Circular Electrónica de Planetas Menores el 7 de enero de 2009. [2] Luego se le dio la designación provisional 2007 OR 10 porque fue descubierto durante la segunda mitad de julio de 2007. [2] La última letra y números de su designación indican que es el objeto número 267 descubierto durante la segunda mitad de julio. [b] Hasta abril de 2017 [actualizar], se ha observado 230 veces en 13 oposiciones y se ha identificado en dos imágenes de pre-recuperación , con la imagen más antigua tomada por el Observatorio La Silla el 19 de agosto de 1985. [1] [21]
El objeto recibe su nombre de Gonggong , un dios del agua en la mitología china . Gonggong es representado con una cabeza humana pelirroja de cobre y hierro (o a veces torso) y el cuerpo o la cola de una serpiente. Gonggong fue responsable de crear caos y catástrofes, causando inundaciones e inclinando la Tierra, hasta que fue enviado al exilio. [22] Gonggong suele estar acompañado por su ministro, Xiangliu , un monstruo serpiente venenoso de nueve cabezas que también fue responsable de causar inundaciones y destrucción. [1]
Antes de su nombre oficial, Gonggong era el objeto sin nombre más grande conocido en el Sistema Solar. [23] Inicialmente, después del descubrimiento de Gonggong, Brown apodó al objeto " Blancanieves " por su presunto color blanco basado en su suposición de que podría ser un miembro de la gélida familia de colisiones Haumea . [24] [25] El apodo también encajaba porque, en ese momento, el equipo de Brown había descubierto otros siete grandes objetos transneptunianos a los que se denominó colectivamente los " siete enanos ": [26] Quaoar en 2002, Sedna en 2003, Haumea , Salacia y Orcus en 2004, y Makemake y Eris en 2005. Sin embargo, Gonggong resultó ser de color muy rojo, comparable a Quaoar, por lo que el apodo se abandonó. [24] [18] El 2 de noviembre de 2009, dos años después de su descubrimiento, el Centro de Planetas Menores asignó a Gonggong el número de planeta menor 225088. [21]
Cuando se anunció por primera vez el descubrimiento de Gonggong, Brown no lo nombró, ya que lo consideró un objeto sin importancia, a pesar de su gran tamaño. [25] [27] En 2011, declaró que ahora tenía suficiente información para justificar nombrarlo, debido al descubrimiento de hielo de agua y la posibilidad de metano en su superficie, lo que lo hacía lo suficientemente digno de mención como para justificar un estudio más profundo. [19] Después de la gran revisión de la nave espacial Kepler del tamaño de Gonggong en 2016, Schwamb justificó que Gonggong era elegible para el nombre, un reconocimiento de su gran tamaño y que sus características se conocían con suficiente certeza para que se le diera un nombre que las reflejara. [23]
En 2019, los descubridores de Gonggong organizaron una encuesta en línea para que el público en general eligiera entre tres nombres posibles: Gonggong (chino), Holle (alemán) y Vili (nórdico). Estos fueron seleccionados por los descubridores de acuerdo con los criterios de denominación de planetas menores de la Unión Astronómica Internacional (UAI), que establecen que los objetos con órbitas como la de Gonggong deben recibir nombres relacionados con figuras mitológicas asociadas con la creación . [28] [29] Las tres opciones fueron elegidas porque estaban asociadas con el agua, el hielo, la nieve y el color rojo, todas características de Gonggong, y porque tenían figuras asociadas que más tarde podrían proporcionar un nombre para el satélite de Gonggong. [30] El nombre del satélite de Gonggong no fue elegido por los anfitriones de la encuesta de nombres, ya que este privilegio está reservado para sus descubridores. [28] [22]
Tras obtener el 46 por ciento de los 280.000 votos, el 29 de mayo de 2019, el equipo de descubrimiento anunció que Gonggong era el nombre ganador. [22] El nombre fue propuesto al Comité de Nomenclatura de Cuerpos Pequeños (CSBN) de la UAI , que es responsable de nombrar a los planetas menores. [22] El nombre fue aceptado por el CSBN y fue anunciado por el Centro de Planetas Menores el 5 de febrero de 2020. [31]
Como los símbolos planetarios ya no se utilizan con regularidad en astronomía, Gonggong nunca recibió un símbolo en la literatura astronómica. Un símbolo ⟨⟩ , utilizado principalmente entre astrólogos, [32] está incluido en Unicode como U+1F77D 🝽 GONGGONG . [33] El símbolo fue diseñado por Denis Moskowitz, un ingeniero de software en Massachusetts; combina el carácter chino 共gòng con la cola de una serpiente. [34]
Gonggong orbita el Sol a una distancia media de 67,5 UA (1,010 × 10 10 km; 6,27 × 10 9 mi), y completa una órbita completa en 554 años. [3] La órbita de Gonggong está muy inclinada respecto a la eclíptica , con una inclinación orbital de 30,7 grados. [3] Su órbita también es muy excéntrica, con una excentricidad orbital medida de 0,50. [3] Debido a su órbita altamente excéntrica, la distancia de Gonggong al Sol varía mucho a lo largo de su órbita, desde 101,2 UA (1,514 × 10 10 km; 9,41 × 10 9 mi) en el afelio , su punto más alejado del Sol, hasta alrededor de 33,7 UA (5,04 × 10 9 km; 3,13 × 10 9 mi) en el perihelio , su punto más cercano al Sol. [3] [1] Gonggong alcanzó el perihelio por última vez en 1857, y actualmente se está alejando del Sol, hacia su afelio. [35] Gonggong alcanzará el afelio en 2134. [14]
El período, la inclinación y la excentricidad de la órbita de Gonggong son bastante extremos en comparación con otros cuerpos grandes del Sistema Solar. Entre los posibles planetas enanos , su período es el tercero más largo, con 554 años en comparación con los 558 años de Eris y los aproximadamente 11.400 años de Sedna . Su inclinación de 31° es la segunda, después de los 44° de Eris, y su excentricidad de 0,50 también es (bastante distante) la segunda, después de Sedna con 0,84.
El Minor Planet Center lo clasifica como un objeto de disco disperso por su órbita excéntrica y distante. [4] El Deep Ecliptic Survey muestra que la órbita de Gonggong está en una resonancia 3:10 con Neptuno ; Gonggong completa tres órbitas alrededor del Sol por cada diez órbitas completadas por Neptuno. [5]
A partir de 2021 [actualizar], Gonggong se encuentra a unas 89 UA (1,33 × 10 10 km; 8,3 × 10 9 mi) del Sol [36] y se aleja a una velocidad de 1,1 kilómetros por segundo (2500 millas por hora). [37] Es el undécimo objeto conocido más alejado del Sol , precediendo a 2021 DR 15 (89,5 AU), 2014 UZ 224 (89,6 AU), 2015 TH 367 (90,3 AU), 2020 FQ40 (92,4 AU), Eris (95,9 AU), 2020 FA 31 (97,2 AU), 2020 FY 30 (99,0 AU), 2020 BE 102 (111,0 AU), 2018 VG 18 (123,5 AU) y 2018 AG 37 (~ 132 AU). [36] [38] [39] Gonggong está más distante que Sedna , que se encuentra a 84,3 AU del Sol en 2021 [actualizar]. [36] Ha estado más lejos del Sol que Sedna desde 2013, y superará a Eris en distancia en 2045. [37] [40]
Gonggong tiene una magnitud absoluta (H) de 2,34, [12] [10] lo que lo convierte en el séptimo objeto transneptuniano más brillante conocido. Es más tenue que Orcus (H=2,31; D=917 km) [41] pero más brillante que Quaoar (H=2,82; D=1.110 km). [42] El Minor Planet Center y la Jet Propulsion Laboratory Small-Body Database suponen una magnitud absoluta más brillante de 1,6 y 1,8, respectivamente, [1] [3] lo que lo convertiría en el quinto objeto transneptuniano más brillante. [43]
Al estar a 88 UA del Sol, la magnitud aparente de Gonggong es de solo 21,5, [44] y, por lo tanto, es demasiado tenue para ser visto desde la Tierra a simple vista . [28] [c] Aunque está más cerca del Sol que el planeta enano Eris, Gonggong parece más tenue, ya que Eris tiene un albedo más alto y una magnitud aparente de 18,8. [46] [47]
La superficie de Gonggong tiene un albedo (reflectividad) de 0,14. [9] Se espera que la composición de la superficie y el espectro de Gonggong sean similares a los de Quaoar , ya que ambos objetos son de color rojo y muestran signos de hielo de agua y posiblemente metano en sus espectros. [48] [46] El espectro de reflectancia de Gonggong se midió por primera vez en 2011 en longitudes de onda del infrarrojo cercano , con el espectrógrafo FIRE (Folded port InfraRed Echellette) en el telescopio Magellan Baade en el Observatorio Las Campanas en Chile . [49] El espectro de Gonggong exhibe una fuerte pendiente espectral roja junto con amplias bandas de absorción en longitudes de onda de 1,5 μm y 2 μm, lo que significa que Gonggong refleja más luz en estas longitudes de onda. [49] Mediciones fotométricas adicionales del instrumento Wide Field Camera 3 del Telescopio Espacial Hubble muestran bandas de absorción similares a 1,5 μm, [49] que son características del hielo de agua, una sustancia que a menudo se encuentra en grandes objetos del cinturón de Kuiper . [50] La presencia de hielo de agua en la superficie de Gonggong implica un breve período de criovulcanismo en el pasado distante, cuando el agua brotó de su interior, se depositó sobre su superficie y posteriormente se congeló. [51]
Gonggong es uno de los objetos transneptunianos más rojos conocidos, especialmente en el espectro visible e infrarrojo cercano. [49] [12] Su color rojo es inesperado para un objeto con una cantidad sustancial de hielo de agua en su superficie, [51] [19] que normalmente son de color neutro, de ahí que Gonggong fuera apodado inicialmente "Blancanieves". [24] [25] El color de Gonggong implica que hay metano presente en su superficie, aunque no se detectó directamente en el espectro de Gonggong debido a la baja relación señal-ruido de los datos. [49] La presencia de escarcha de metano explicaría su color, como resultado de la fotólisis del metano por la radiación solar y los rayos cósmicos que producen compuestos orgánicos rojizos conocidos como tolinas . [49] [10] Las observaciones del espectro infrarrojo cercano de Gonggong en 2015 revelaron una característica de absorción a 2,27 μm, lo que indica la presencia de metanol junto con sus productos de irradiación en su superficie. [52]
Gonggong es lo suficientemente grande como para poder retener trazas de metano volátil en su superficie, [49] incluso cuando está a su distancia más cercana al Sol (33,7 UA ), [3] donde las temperaturas son más altas que las de Quaoar. [49] En particular, el gran tamaño de Gonggong significa que es probable que retenga trazas de otros volátiles, incluidos amoníaco , monóxido de carbono y posiblemente nitrógeno , que casi todos los objetos transneptunianos pierden a lo largo de su existencia. [48] [10] [23] Al igual que Quaoar, se espera que Gonggong esté cerca del límite de masa en el que puede retener esos materiales volátiles en su superficie. [48] [19]
En 2022, las observaciones espectroscópicas de baja resolución en el infrarrojo cercano (0,7–5 μm) realizadas por el telescopio espacial James Webb (JWST) revelaron la presencia de cantidades significativas de hielo de etano (C 2 H 6 ) en la superficie de Gonggong, aunque parece haber menos etano en Gonggong que en Sedna . Los espectros del JWST también contienen evidencia de la presencia de pequeñas cantidades de dióxido de carbono (CO 2 ) en complejos con material superficial oscuro o con algunos hielos, así como con compuestos orgánicos complejos. Por otro lado, no se encontró evidencia de la presencia de metano (CH 4 ) y metanol (CH 3 OH), lo que contrasta con las observaciones anteriores. [53]
La presencia de tolinas en la superficie de Gonggong implica la posible existencia de una tenue atmósfera de metano, análoga a Quaoar. [51] [19] Aunque Gonggong ocasionalmente se acerca más al Sol que Quaoar, donde se calienta lo suficiente como para que se evapore una atmósfera de metano, su mayor masa podría hacer que la retención de metano sea apenas posible. [49] Durante el afelio, el metano junto con otros volátiles se condensaría en la superficie de Gonggong, lo que permitiría una irradiación a largo plazo que de otro modo resultaría en una disminución del albedo de la superficie. [54] El albedo superficial más bajo contribuiría a la pérdida de materiales altamente volátiles como el nitrógeno, ya que un albedo más bajo corresponde a que la superficie absorba más luz en lugar de reflejarla, lo que resulta en un mayor calentamiento de la superficie. Por lo tanto, se espera que el contenido de nitrógeno de la atmósfera de Gonggong se reduzca a cantidades traza, mientras que es probable que se retenga metano. [54]
Se cree que Gonggong tuvo actividad criovolcánica junto con una atmósfera más sustancial poco después de su formación . [51] [19] Se espera que dicha actividad criovolcánica haya sido breve y que la atmósfera resultante se haya escapado gradualmente con el tiempo. [51] [19] Se perdieron gases volátiles, como el nitrógeno y el monóxido de carbono, mientras que es probable que los gases menos volátiles, como el metano, permanezcan en su tenue atmósfera actual. [51] [54]
A partir de 2019, se estima que Gonggong tiene un diámetro de 1230 km (760 mi), derivado de mediciones radiométricas , su masa calculada y asumiendo una densidad similar a otros cuerpos similares. [9] Esto convertiría a Gonggong en el quinto objeto transneptuniano más grande, después de Plutón , Eris , Haumea y Makemake . Gonggong tiene aproximadamente el tamaño de la luna de Plutón , Caronte , aunque la estimación actual del tamaño de Gonggong tiene una incertidumbre de 50 km (31 mi). [9]
La Unión Astronómica Internacional (UAI) no ha abordado la posibilidad de aceptar oficialmente planetas enanos adicionales desde la aceptación de Makemake y Haumea en 2008, antes del anuncio de Gonggong en 2009. [57] [58] A pesar de no satisfacer el criterio de la UAI de tener una magnitud absoluta más brillante que +1, [57] [d] Gonggong es lo suficientemente grande como para ser considerado un planeta enano por varios astrónomos. [55] [59] [7] Brown afirma que Gonggong "debe ser un planeta enano incluso si es predominantemente rocoso", basándose en la medición radiométrica de 2013 de 1.290 km (800 mi). [7] Scott Sheppard y sus colegas piensan que es probable que sea un planeta enano, [59] basándose en su diámetro mínimo posible (580 km (360 mi) bajo el supuesto de una superficie completamente reflectante con un albedo de 1 [e]) y lo que era en ese momento el límite de tamaño inferior esperado de alrededor de 200 km (120 mi) para el equilibrio hidrostático en cuerpos helados y rocosos. [59] Sin embargo, Jápeto no está en equilibrio a pesar de tener 1.470 km (910 mi) de diámetro, por lo que esto sigue siendo solo una posibilidad. [61]
En 2010, el astrónomo Gonzalo Tancredi estimó inicialmente que Gonggong tenía un diámetro muy grande de 1.752 km (1.089 mi), aunque su condición de planeta enano no estaba clara ya que no había datos de curvas de luz u otra información para determinar su tamaño. [55] Gonggong está demasiado distante para ser resuelto directamente; Brown colocó una estimación aproximada de su diámetro que oscilaba entre 1.000 y 1.500 km (620-930 mi), basándose en un albedo de 0,18, que era el que mejor se ajustaba a su modelo. [49] Una encuesta dirigida por un equipo de astrónomos que utilizó el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea en 2012 determinó que su diámetro era1280 ± 210 kilómetros (795 ± 130 mi ), basado en las propiedades térmicas de Gonggong observadas en el rango infrarrojo lejano . [46] Esta medición es consistente con la estimación de Brown. Observaciones posteriores en 2013 utilizando datos combinados de emisión térmica de Herschel y el Telescopio Espacial Spitzer sugirieron un tamaño más pequeño de1142+647
−467 kilómetros (710+402
−290 mi ), aunque esta estimación tenía un rango mayor de incertidumbre. [56]
En 2016, las observaciones combinadas de la nave espacial Kepler y los datos de emisión térmica de archivo de Herschel sugirieron que Gonggong era mucho más grande de lo que se pensaba anteriormente, lo que dio una estimación de tamaño de1535+75
−225 kilómetros (954+46
−140 mi ) basado en una vista asumida desde el ecuador y un albedo estimado más bajo de 0,089. [10] [11] Esto habría convertido a Gonggong en el tercer objeto transneptuniano más grande después de Eris y Plutón, más grande que Makemake (1.430 km (890 mi)). [11] [23] Estas observaciones de Gonggong fueron parte de la misión K2 de la nave espacial Kepler que incluye el estudio de pequeños cuerpos del Sistema Solar . [23] Las mediciones posteriores en 2018 revisaron el tamaño de Gonggong a1230 ± 50 kilómetros (764 ± 31 mi ), basado en la masa y densidad de Gonggong derivada de la órbita de su satélite y el descubrimiento de que la dirección de observación era casi polar . [9] Con esta estimación de tamaño, se piensa nuevamente que Gonggong es el quinto objeto transneptuniano más grande. [9]
Basándose en la órbita de su satélite, se ha calculado que la masa de Gonggong es de 1,75 × 10 21 kg (3,86 × 10 21 lb), con una densidad de1,72 ± 0,16 g/cm 3 . [9] Dada la masa, la estimación del tamaño de 2016 de 1535 km (954 mi) habría implicado una densidad inesperadamente baja (y probablemente errónea) de0,92 g/cm3 . [ 9]
Gonggong es el quinto objeto transneptuniano más masivo, después de Eris, Plutón, Haumea y Makemake. [9] Es ligeramente más masivo y más denso que Caronte, que tiene una masa de 1,586 × 10 21 kg (3,497 × 10 21 lb) y una densidad de1,702 g/cm 3 . [9] [62] Debido a su gran tamaño, masa y densidad, se espera que Gonggong esté en equilibrio hidrostático, tomando la forma de un esferoide de MacLaurin que está ligeramente aplanado debido a su rotación. [9] [10]
El período de rotación de Gonggong se midió por primera vez en marzo de 2016, a través de observaciones de variaciones en su brillo con el telescopio espacial Kepler . [10] La amplitud de la curva de luz de Gonggong observada por Kepler es pequeña, y solo varía en brillo en aproximadamente 0,09 magnitudes . [10] La pequeña amplitud de la curva de luz de Gonggong indica que se está observando en una configuración de polo, evidenciada además por la órbita inclinada observada de su satélite. [9] Las observaciones de Kepler proporcionaron valores ambiguos de44,81 ± 0,37 y22,4 ± 0,18 horas para el período de rotación. [10] [9] Basado en un modelo de mejor ajuste para su orientación del polo de rotación, el valor deSe cree que 22,4 ± 0,18 horas es el período más plausible. [9] Gonggong gira lentamente en comparación con otros objetos transneptunianos, que suelen tener períodos de entre 6 y 12 horas. [9] Debido a su rotación lenta, se espera que tenga una oblatación baja de 0,03 o 0,007, para períodos de rotación de 22,4 o 44,81 horas, respectivamente. [9]
Tras el descubrimiento en marzo de 2016 de que Gonggong era un rotador inusualmente lento, se planteó la posibilidad de que un satélite pudiera haberlo ralentizado a través de fuerzas de marea . [63] Los indicios de un posible satélite orbitando Gonggong llevaron a Csaba Kiss y su equipo a analizar las observaciones de archivo del Hubble de Gonggong. [64] Su análisis de las imágenes del Hubble tomadas el 18 de septiembre de 2010 reveló un satélite débil orbitando Gonggong a una distancia de al menos 15.000 km (9.300 mi). [65] El descubrimiento se anunció en una reunión de la División de Ciencias Planetarias el 17 de octubre de 2016. [28] El satélite tiene aproximadamente 100 km (62 mi) de diámetro y tiene un período orbital de 25 días. [64] El 5 de febrero de 2020, el satélite recibió el nombre oficial de Xiangliu , en honor al monstruo serpiente venenosa de nueve cabezas que acompañaba a Gonggong en la mitología china. Este nombre se produjo al mismo tiempo que el propio Gonggong recibió su nombre oficialmente. [1]
La científica planetaria Amanda Zangari calculó que una misión de sobrevuelo a Gonggong tardaría un mínimo de más de 20 años con las capacidades actuales de los cohetes. [66] Una misión de sobrevuelo podría tardar poco menos de 25 años utilizando la asistencia gravitacional de Júpiter , basándose en una fecha de lanzamiento de 2030 o 2031. Gonggong estaría aproximadamente a 95 UA del Sol cuando llegue la nave espacial. [66]
Objetos con una distancia del Sol superior a 84,2 UA