47171 Lempo , o como binario (47171) Lempo–Hiisi ( designación provisional 1999 TC 36 ), es un objeto transneptuniano y sistema trinario del cinturón de Kuiper , ubicado en las regiones más exteriores del Sistema Solar . Fue descubierto el 1 de octubre de 1999 por los astrónomos estadounidenses Eric Rubenstein y Louis-Gregory Strolger durante una observación en el Observatorio Nacional Kitt Peak en Arizona , Estados Unidos. [2] [11] Rubenstein estaba buscando imágenes tomadas por Strolger como parte de su proyecto de búsqueda de supernovas en galaxias cercanas. Está clasificado como un plutino con una resonancia de movimiento medio de 2:3 con Neptuno y se encuentra entre los TNO más brillantes. Alcanzó el perihelio en julio de 2015. Este planeta menor lleva el nombre de Lempo de la mitología finlandesa. [2]
Los otros dos componentes del sistema trinario, Paha / ˈ p ɑː h ɑː / y Hiisi / ˈ h iː s i / , fueron descubiertos en 2001 y 2007, respectivamente, y más tarde recibieron el nombre de las dos cohortes de demonios de Lempo, Paha y Hiisi . [12]
El sistema Lempo fue descubierto el 1 de octubre de 1999 por los astrónomos estadounidenses Eric Rubenstein y Louis-Gregory Strolger durante una sesión de observación para su proyecto de Búsqueda de Supernovas en Galaxias Cercanas (NGSS) en el Observatorio Nacional Kitt Peak en Arizona . Iniciado en 1998 como parte de la tesis doctoral de Strolger, el proyecto NGSS fue un estudio de tres años de duración basado en CCD de galaxias a lo largo del ecuador celeste para buscar supernovas cercanas de bajo corrimiento al rojo . El telescopio WIYN de 0,9 metros del Observatorio Kitt Peak se utilizó para obtener imágenes de campo amplio de esta región, que coincidía con el plano de la eclíptica donde era probable que aparecieran los objetos del cinturón de Kuiper (KBO), incluido Lempo. [13] Rubenstein identificó a Lempo como un objeto relativamente brillante y de movimiento lento en la constelación de Cetus en imágenes tomadas por Strolger el 1 de octubre de 1999. [11] [a] Con una magnitud aparente de 20, su brillo excepcional para un presunto KBO justificaba observaciones de seguimiento para confirmar el objeto. [13] [14]
Lempo fue observado por Rubenstein y Strolger durante tres días consecutivos después de su descubrimiento. El objeto también fue encontrado en imágenes tomadas por Strolger el 30 de septiembre de 1999, un día antes de su descubrimiento. El descubrimiento fue anunciado por el Minor Planet Center el 21 de diciembre de 1999 y el objeto recibió la designación provisional 1999 TC 36 . [11] La designación provisional indica que Lempo fue el 903º planeta menor descubierto en la primera quincena de octubre de 1999. [b] Para 2002, observaciones adicionales han ampliado el arco de observación de Lempo a más de dos años, suficiente para determinar una órbita precisa. [2] En consecuencia , el Minor Planet Center le dio a Lempo el número de planeta menor permanente 47171 el 21 de septiembre de 2002. [16] A partir de 2021 [actualizar], se han documentado más de 500 observaciones totales de Lempo durante un arco de observación de más de 46 años. [2] Las primeras observaciones previas a la recuperación conocidas de Lempo se han encontrado en placas fotográficas del Digitized Sky Survey del Observatorio Siding Spring de junio de 1974 y mayo y septiembre de 1976. [17]
El componente principal más grande del sistema triple lleva el nombre de Lempo de la mitología finlandesa . [c] Originalmente adorado como el dios del amor y la fertilidad, más tarde fue representado como un demonio después de que el cristianismo llegó a Finlandia. Lempo derribó al héroe Väinämöinen con la ayuda de sus dos cohortes demoníacas, Hiisi y Paha , cuyos nombres denominan los componentes internos y externos más pequeños, respectivamente. [2] Los nombres fueron elegidos en nombre del astrónomo Bryan J. Holler. [14] La cita oficial del nombre fue publicada por el Minor Planet Center el 5 de octubre de 2017. [12]
Lempo es un sistema triple (o trinario) jerárquico que consta de un primario central, que es a su vez un sistema binario de dos componentes de tamaño similar (Lempo y Hiisi), y un pequeño satélite en una órbita circumbinaria amplia y excéntrica (Paha). La estructura de la jerarquía se discierne denotando el aparente primario Lempo-Hiisi con la letra A y el compañero externo más pequeño Paha con la letra B ; los componentes primarios individuales Lempo y Hiisi se distinguen como A1 y A2 , respectivamente. [4] Los tres componentes ordenados de mayor a menor son Lempo, Hiisi y Paha. [18]
Suponiendo formas esféricas con una densidad aparente uniforme para todos los componentes, la masa del sistema estimada en función del movimiento de Paha es(12,75 ± 0,06) × 10 18 kg . [4] [6] El movimiento orbital de los componentes de Lempo-Hiisi da una masa estimada algo mayor de(14,20 ± 0,05) × 10 18 kg . Esta discrepancia probablemente esté relacionada con interacciones gravitacionales no contabilizadas de los componentes de un sistema triple complejo. [4]
Lempo es uno de los tres únicos sistemas múltiples transneptunianos conocidos con más de dos componentes; los otros dos son los planetas enanos Plutón y Haumea . [4] Se sospecha que el objeto binario del cinturón de Kuiper 385446 Manwë alguna vez fue un sistema triple jerárquico similar a Lempo, pero la órbita de su binario interno evolucionó mediante mareas y se convirtió en un binario de contacto . [19]
Hiisi , oficialmente designado (47171) Lempo II Hiisi , [20] es el segundo componente interno más grande del sistema triple de Lempo, descubierto en último lugar entre los tres. Junto con el componente primario Lempo, forma el binario central Lempo-Hiisi alrededor del cual gira el componente externo Paha. La existencia de un tercer componente interno (o segundo compañero) en el sistema Lempo fue planteada por primera vez en 2006 por John Stansberry y sus colaboradores, quienes observaron que el primario parecía tener una densidad inusualmente baja. [21] Seth Jacobson y Jean-Luc Margot presentaron más evidencia de la existencia de un componente interno en octubre de 2007, quienes notaron un claro alargamiento del componente primario en las imágenes del Hubble. [22] La binaridad de la primaria de Lempo finalmente se confirmó en un análisis más extenso de imágenes del Hubble realizado por Susan Benecchi, Keith Noll, Will Grundy y Hal Levison en 2009. [4] [2]
Debido a circunstancias complejas del descubrimiento que involucraron a diferentes grupos independientes de investigadores, [23] Hiisi no tenía una designación provisional formal que indicara el año de su primera observación o descubrimiento. [20] En cambio, fue designado extraoficialmente "componente A2" en la literatura científica por ser el componente más pequeño del binario central Lempo-Hiisi. [4] Finalmente recibió su designación y nombre de satélite permanente, mientras que el primer componente más grande, A1, mantuvo el nombre de Lempo el 5 de octubre de 2017. [12]
La separación entre los dos componentes es sólo aproximadamente la mitad del límite de difracción del Hubble, lo que hace imposible resolver completamente el sistema. En cambio, aparece alargado en las imágenes del Hubble, revelando su naturaleza binaria. [4] Este par central tiene un semieje mayor de alrededor de 867 km y un período de aproximadamente 1,9 días. [4] Suponiendo albedos iguales de aproximadamente 0,079, Lempo y Hiisi son aproximadamente272+
17-19 kilómetros y251+
16-17 km de diámetro, respectivamente. [5] Suponiendo una densidad uniforme para todos los componentes, la masa del propio Hiisi5.273 × 10 18 kg . [6]
Paha , oficialmente designado (47171) Lempo I Paha , [2] es el componente externo más pequeño del sistema triple de Lempo. Fue descubierto el 8 de diciembre de 2001 por los astrónomos Chadwick Trujillo y Michael Brown utilizando el espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial del Telescopio Espacial Hubble para buscar objetos binarios transneptunianos. [24] El descubrimiento fue informado en un aviso circular de la IAU publicado por la Unión Astronómica Internacional el 10 de enero de 2002. [25] La confirmación de Paha en observaciones de archivo del 4 de octubre de 2001 del sistema de óptica adaptativa del telescopio Shane del Observatorio Lick fue reportada en un Circular de seguimiento de la IAU publicada el 24 de enero de 2002. [26] [27]
Paha anteriormente tenía la designación provisional temporal S/2001 (1999 TC 36 ) 1 antes de que fuera cambiada a S/2001 (47171) 1 después de que Lempo fuera numerado. [28] Al ser el componente externo más pequeño en una órbita circumbinaria alrededor del binario central Lempo-Hiisi, a veces se lo designaba "componente B" en la literatura científica. [4] Recibió su designación y nombre de satélite permanente junto con Lempo y Hiisi el 5 de octubre de 2017. [12]
En longitudes de onda visuales sin filtrar, Paha aparece 2,2 magnitudes más tenue que la primaria en promedio, lo que corresponde a una magnitud aparente individual de 22,6. [29] El satélite tiene un diámetro estimado de132+
8-9 km [5] y un semieje mayor de7411 ± 12 km , orbitando su principal en50,302 ± 0,001 días . [4] Se estima que sólo tiene una masa de aproximadamente7,67 × 10 17 kg . [6]
La dinámica orbital del sistema Lempo es muy compleja y no se puede modelar únicamente con la dinámica kepleriana . [4] [6] Muchos parámetros cruciales, como los estados iniciales de giro y las formas de los componentes individuales, se desconocen y, por lo tanto, no se podría modelar adecuadamente la dinámica del sistema Lempo como un problema de tres cuerpos sin conducir a un comportamiento significativamente caótico . En un estudio dinámico de 2018, Alexandre Correia descubrió que los modelos simulados que utilizaban estados y formas de espín asumidos de manera realista no lograban explicar la órbita mutua actualmente excéntrica del binario interno Lempo-Hiisi, incluso con la inclusión de fuerzas de marea que amortiguan la excentricidad . Correia concluyó que era necesario volver a medir las órbitas, los estados de giro y las formas actuales de todos los componentes del sistema Lempo con mayor precisión antes de poder desarrollar un modelo más sofisticado. [6]
Existen dos hipótesis principales sobre cómo se formó este triple sistema. El primero es una colisión gigante y posterior reacreción en el disco . El segundo es la captura gravitacional de un tercer objeto por un binario preexistente. Los tamaños similares de Lempo y Hiisi favorecen la última hipótesis. [4]
Las observaciones combinadas del telescopio espacial infrarrojo Spitzer , [21] el telescopio espacial Herschel [5] y el telescopio espacial Hubble (HST) permiten estimar los tamaños de los componentes del sistema y, en consecuencia, proporcionar el rango de valores posibles para los objetos. Densidad a Granel . [4] El diámetro de un solo cuerpo (tamaño efectivo del sistema) de Lempo se estima actualmente en393.1+25,2
−26,8 km . [5]
La muy baja densidad estimada de 0,3 a 0,8 g/cm 3 obtenida en 2006 (cuando se pensaba que el sistema era binario) requeriría una porosidad inusualmente alta de 50 a 75%, suponiendo una mezcla igual de roca y hielo. [21] La medición directa de los flujos visibles de los tres componentes del sistema en 2009 por el HST ha dado como resultado una densidad promedio mejorada de0.532+0,317
−0,211 g/cm 3, lo que confirma la conclusión anterior de que el objeto probablemente sea un montón de escombros . [4] La densidad fue revisada hasta0,64+0,15
−0,11 g/cm 3 en 2012, cuando estuvo disponible nueva información del Herschel. Para una densidad aparente en el rango de 1 a 2 g/cm 3, la porosidad está en el rango de 36 a 68%, lo que confirma nuevamente que el objeto es un montón de escombros. [5]
Lempo tiene una pendiente espectral muy roja en luz visible [30] y un espectro plano en infrarrojo cercano . También hay una característica de absorción débil cerca de la longitud de onda de 2 μm , probablemente causada por el hielo de agua . El mejor modelo que reproduce el espectro del infrarrojo cercano incluye tolinas , hielo de agua cristalina y serpentinas como materiales de superficie. Estos resultados son para el espectro integrado de los tres componentes del sistema. [31]
El sistema Lempo ha sido considerado para futuras exploraciones debido a su configuración inusual. [32] Lempo fue sugerido como objetivo para New Horizons 2 , un gemelo propuesto de su homónimo que volaría sobre Júpiter, Urano y hasta cuatro KBO. [33]
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