4179 Toutatis ( designación provisional 1989 AC ) es un asteroide alargado, rocoso y de rotación lenta , [11] clasificado como un objeto cercano a la Tierra y un asteroide potencialmente peligroso del grupo de asteroides Apolo , de aproximadamente 2,5 kilómetros de diámetro. Descubierto por el astrónomo francés Christian Pollas en Caussols en 1989, el asteroide recibió el nombre de Toutatis de la mitología celta. [1] [2]
Toutatis es también un asteroide que cruza Marte con una órbita caótica producida por una resonancia 3:1 con el planeta Júpiter , una resonancia 1:4 con el planeta Tierra y frecuentes acercamientos a los planetas terrestres , incluida la Tierra. [12] En diciembre de 2012, Toutatis pasó a unas 18 distancias lunares de la Tierra. La sonda lunar china Chang'e 2 sobrevoló el asteroide a una distancia de 3,2 kilómetros y una velocidad relativa de 10,73 km/s. [13] Toutatis se acercó a la Tierra de nuevo en 2016, pero no hará otro acercamiento notable hasta 2069. [14]
Toutatis fue avistado por primera vez el 10 de febrero de 1934, como objeto 1934 CT, pero se perdió poco después. [15] Permaneció como un asteroide perdido durante varias décadas hasta que fue redescubierto el 4 de enero de 1989 por el astrónomo francés Christian Pollas , y recibió el nombre del dios celta de la protección tribal Toutatis (Teutates). El nombre de este dios es muy familiar en Francia debido al eslogan Par Toutatis! de los galos en los cómics Astérix . [16]
Las propiedades espectrales sugieren que se trata de un asteroide de tipo S o pedregoso, que consiste principalmente en silicatos . Tiene un albedo de Bond moderado de 0,13. [3] Las imágenes de radar muestran que Toutatis es un cuerpo altamente irregular que consta de dos lóbulos distintos, con anchos máximos de aproximadamente 4,6 km y 2,4 km, respectivamente. Se plantea la hipótesis de que Toutatis se formó a partir de dos cuerpos originalmente separados que se fusionaron en algún momento (un binario de contacto ), y el asteroide resultante se compara con un montón de escombros .
Su rotación combina dos movimientos periódicos separados en un resultado no periódico; para alguien en la superficie de Toutatis, el Sol parecería salir y ponerse en lugares aparentemente aleatorios y en momentos aleatorios en el horizonte del asteroide. Tiene un período de rotación alrededor de su eje largo (P ψ ) de 5,38 días. Este eje largo está en precesión con un período (P φ ) de 7,38 días. [17] El asteroide puede haber perdido la mayor parte de su momento angular original y haber entrado en este movimiento de volteo como resultado del efecto YORP . [18]
Con un semieje mayor de 2,5294 UA , o aproximadamente 2,5 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, Toutatis tiene una resonancia orbital de 3:1 con Júpiter y una resonancia cercana a 1:4 con la Tierra, lo que lo convierte en miembro del grupo de asteroides Alinda . [12] [19] Por lo tanto, completa una órbita alrededor del Sol por cada 4,02 órbitas anuales de la Tierra. Las perturbaciones gravitacionales causadas por los frecuentes acercamientos a los planetas terrestres conducen a un comportamiento caótico en la órbita de Toutatis, [20] haciendo que las predicciones precisas a largo plazo de su ubicación sean progresivamente inexactas con el tiempo. [20] Las estimaciones en 1993 sitúan el horizonte temporal de Lyapunov para la previsibilidad en unos 50 años, [20] después de los cuales la región de incertidumbre se hace más grande con cada aproximación cercana a un planeta. Sin las perturbaciones de los planetas terrestres, el tiempo de Lyapunov estaría cerca de los 10.000 años. [20] Las observaciones iniciales que mostraron su comportamiento caótico fueron realizadas por Wiśniewski . [21]
La baja inclinación (0,47°) de la órbita permite tránsitos frecuentes , en los que los planetas interiores Mercurio, Venus, la Tierra y Marte pueden parecer cruzar el Sol vistos desde la perspectiva de Toutatis. La Tierra lo hizo en enero de 2009, julio de 2012, julio de 2016 y 2020. [22]
Toutatis se acerca frecuentemente a la Tierra, con una distancia mínima posible ( MOID terrestre ) de solo 0,006 UA (2,3 veces la distancia a la Luna ). [3] La aproximación del 29 de septiembre de 2004 fue particularmente cercana, a 0,0104 UA [23] (a menos de 4 distancias lunares ) de la Tierra, lo que presentó una buena oportunidad para la observación, ya que Toutatis tiene una magnitud aparente de 8,8 en su punto más brillante. [9] El 9 de noviembre de 2008 se produjo un acercamiento a 0,0502 UA (7 510 000 km ; 4 670 000 mi ). [14] [23] El acercamiento más reciente se produjo el 12 de diciembre de 2012, a una distancia de 0,046 UA (6 900 000 km; 4 300 000 mi), [14] [23] con una magnitud de 10,7. [24] Con una magnitud de 10,7, Toutatis no era visible a simple vista , pero sí lo era para observadores experimentados que utilizaran binoculares de alta gama . Durante el encuentro de 2012, Toutatis fue recuperado el 21 de mayo de 2012 por el Siding Spring Survey con una magnitud aparente de 18,9. [25] El 5 de noviembre de 2069 se producirá un acercamiento máximo, a 0,01985 UA (2.970.000 km). [14]
Dado que Toutatis se acerca mucho a la Tierra en numerosas ocasiones, como en 1992, 1996, 2000, 2004, 2008, 2012 y 2016, está catalogado como un objeto potencialmente peligroso . [14] Con un parámetro de incertidumbre de 0, [3] la órbita de Toutatis está muy bien determinada para los próximos cientos de años. [14] La probabilidad de que la órbita intersecte la Tierra es esencialmente cero durante al menos los próximos seis siglos. [26] La probabilidad de colisión en el futuro lejano se considera muy pequeña. [27] Como asteroide que cruza planetas, es probable que Toutatis sea expulsado del Sistema Solar interior dentro de unos pocos millones de años. En 2004, un correo electrónico en cadena afirmó falsamente que Toutatis tenía un 63% de posibilidades de impactar con la Tierra en ese momento. De hecho, Toutatis pasó a 1,5 millones de kilómetros, o aproximadamente cuatro distancias Tierra-Luna, como se predijo. [28]
En 2006, Toutatis se acercó a más de 2 UA de Júpiter; su órbita se encuentra dentro de la de Júpiter. [14] En la década de 2100, se acercará a Júpiter muchas veces a una distancia similar. [14]
Durante el paso de Chang'e 2 se obtuvieron grandes cantidades de datos de Toutatis . Toutatis no es un monolito, sino probablemente una coalescencia de fragmentos destrozados. Se muestra que este asteroide bifurcado consta principalmente de una cabeza (lóbulo pequeño) y un cuerpo (lóbulo grande). Las dos partes principales no tienen forma redonda y sus superficies tienen varias facetas grandes. En comparación con los modelos de radar, las observaciones de aproximación del paso de Chang'e 2 han revelado varios descubrimientos notables sobre Toutatis, entre los que la presencia de la cuenca gigante en el extremo grande parece ser una de las características geológicas más convincentes, y la silueta marcadamente perpendicular en la región del cuello que conecta la cabeza y el cuerpo también es bastante novedosa. También se observan una gran cantidad de rocas y varias estructuras lineales cortas en la superficie. [5]
La cuenca gigante en el extremo grande de Toutatis tiene un diámetro de ~805 m, lo que sugiere que uno o más impactadores pueden haber chocado con ella allí. La característica más significativa es la cresta alrededor de la cuenca más grande. La pared de esta cuenca tiene una densidad relativamente alta de lineamientos, algunos de los cuales parecen ser concéntricos a la cuenca. Estas crestas son indicativas de una estructura interna de cuerpos pequeños y la mayoría de las crestas cerca de la cuenca más grande en el extremo grande probablemente estén relacionadas con la enorme energía de tensión durante el impacto. [5]
Toutatis ha sido observado con imágenes de radar del Observatorio de Arecibo y el Radar del Sistema Solar Goldstone durante los sobrevuelos anteriores de la Tierra del asteroide en 1992, 1996, 2000, 2004 y 2008. También se observó con radar durante el sobrevuelo de diciembre de 2012 y se observó un sobrevuelo más distante con radar en diciembre de 2016. [29] Después de 2016, Toutatis no volverá a pasar cerca de la Tierra hasta 2069.
La resolución de las imágenes de radar es de hasta 3,75 m por píxel, [30] proporcionando datos para modelar la forma y el estado de giro de Toutatis.
La sonda lunar china Chang'e 2 partió del punto L2 Sol-Tierra en abril de 2012 [31] e hizo un sobrevuelo de Toutatis el 13 de diciembre de 2012, con un acercamiento máximo de 3,2 kilómetros y una velocidad relativa de 10,73 km/s, cuando Toutatis estaba cerca de su aproximación más cercana a la Tierra. [13] [32] [33] Tomó varias fotografías del asteroide, revelando que era de un color rojo/naranja polvoriento.
