Una luna de un planeta menor es un objeto astronómico que orbita alrededor de un planeta menor como su satélite natural . A partir de enero de 2022 [actualizar], se sabe o se sospecha que 457 planetas menores tienen lunas. [1] Los descubrimientos de lunas de planetas menores (y objetos binarios, en general) son importantes porque la determinación de sus órbitas proporciona estimaciones sobre la masa y la densidad del primario, lo que permite obtener información sobre sus propiedades físicas que, por lo general, no son accesibles de otra manera. [2]
Varias de las lunas son bastante grandes en comparación con sus primarias: 90 Antiope , Mors–Somnus y Sila–Nunam (95%), Patroclus–Menoetius , Altjira y Lempo–Hiisi (90%, con Lempo–Paha en el 50%). La luna de un planeta menor más grande conocida en tamaño absoluto es la luna más grande de Plutón, Caronte , que tiene aproximadamente la mitad del diámetro de Plutón.
También se conocen varios sistemas de anillos alrededor de objetos distantes (ver: Anillos de Cariclo y Quirón ).
Además de los términos satélite y luna , el término "binario" ( planeta binario menor ) se utiliza a veces para los planetas menores con lunas, y "triple" para los planetas menores con dos lunas. Si un objeto es mucho más grande, se puede hacer referencia a él como el primario y su compañero como secundario . El término asteroide doble se utiliza a veces para sistemas en los que el asteroide y su luna son aproximadamente del mismo tamaño, mientras que binario tiende a utilizarse independientemente de los tamaños relativos de los componentes. Cuando los planetas menores binarios son similares en tamaño, el Centro de Planetas Menores (MPC) se refiere a ellos como " compañeros binarios " en lugar de referirse al cuerpo más pequeño como un satélite. [3] Un buen ejemplo de un binario verdadero es el sistema 90 Antiope , identificado en agosto de 2000. [4] Los satélites pequeños a menudo se denominan lunitas. [2] [5]
Antes de la era del telescopio espacial Hubble y las sondas espaciales que llegaban al sistema solar exterior , los intentos de detectar satélites alrededor de asteroides se limitaban a observaciones ópticas desde la Tierra. Por ejemplo, en 1978, las observaciones de ocultación estelar se afirmaron como evidencia de un satélite para el asteroide 532 Herculina . [6] [7] Sin embargo, imágenes posteriores más detalladas del telescopio Hubble no revelaron un satélite, y el consenso actual es que Herculina no tiene un satélite significativo. [8] Hubo otros informes similares de asteroides que tenían compañeros (generalmente denominados satélites) en los años siguientes. Una carta del astrónomo Thomas Hamilton en la revista Sky & Telescope en este momento señaló cráteres de impacto aparentemente simultáneos en la Tierra (por ejemplo, los lagos Clearwater en Quebec), lo que sugiere que estos cráteres fueron causados por pares de objetos ligados gravitacionalmente. [9]
También en 1978 se descubrió Caronte , la luna más grande de Plutón ; sin embargo, en ese momento Plutón todavía era considerado uno de los planetas principales.
En 1993, la primera luna de asteroide fue confirmada cuando la sonda Galileo descubrió el pequeño Dactyl orbitando alrededor de 243 Ida en el cinturón de asteroides . El segundo fue descubierto alrededor de 45 Eugenia en 1998. [10] En 2001, 617 Patroclus y su compañero del mismo tamaño Menoetius se convirtieron en los primeros asteroides binarios conocidos en los troyanos de Júpiter . [11] El primer binario transneptuniano después de Plutón-Caronte, 1998 WW 31 , fue resuelto ópticamente en 2002. [12]
En 2005, se descubrió que el asteroide 87 Sylvia tenía dos satélites, lo que lo convirtió en el primer sistema triple conocido (también llamado planetas menores trinarios ). [13] A esto le siguió el descubrimiento de una segunda luna orbitando a 45 Eugenia . [14] También en 2005, se descubrió que el planeta enano Haumea tenía dos lunas, lo que lo convirtió en el segundo objeto transneptuniano después de Plutón que se sabe que tiene más de una luna. [15] Además, se descubrió que 216 Kleopatra [16] y 93 Minerva [17] eran asteroides trinarios en 2008 y 2009 respectivamente. Desde que se descubrieron los primeros planetas menores triples, se siguen descubriendo más a un ritmo de aproximadamente uno por año. El más reciente descubierto fueron dos lunas orbitando el gran asteroide cercano a la Tierra 3122 Florence , lo que eleva el número de sistemas múltiples conocidos en el Sistema Solar a 16 (incluidos los sistemas de Plutón y Haumea).
La siguiente tabla enumera todos los satélites de sistemas múltiples, comenzando por Plutón, que no estaba numerado cuando se descubrió su primera luna en 1978. Las multiplicidades más altas conocidas son para Plutón (un sistema séxtuple) y 130 Elektra (un sistema cuádruple).
Los datos sobre las poblaciones de objetos binarios aún son fragmentarios. Además del inevitable sesgo observacional (dependencia de la distancia a la Tierra, tamaño, albedo y separación de los componentes), la frecuencia parece ser diferente entre las distintas categorías de objetos. Entre los asteroides, se estima que un 2% tendría satélites. Entre los objetos transneptunianos (TNO), se estima que un 11% son objetos binarios o múltiples, y la mayoría de los grandes TNO tienen al menos un satélite, incluidos los cuatro planetas enanos incluidos en la lista de la UAI.
Se conocen más de 50 sistemas binarios en cada uno de los grupos principales: asteroides cercanos a la Tierra , asteroides del cinturón y objetos transneptunianos , sin incluir numerosas afirmaciones basadas únicamente en la variación de la curva de luz.
Hasta ahora se han encontrado dos sistemas binarios entre centauros con semiejes mayores más pequeños que Neptuno. [18] Ambos son sistemas de doble anillo alrededor de 2060 Chiron y 10199 Chariklo , descubiertos en 1993-2011 y 2013 respectivamente.
Actualmente no se conoce con certeza el origen de las lunas de los planetas menores, y existen diversas hipótesis. Una de ellas es que las lunas de los planetas menores se forman a partir de restos que se desprenden de la luna primaria por un impacto. Otras combinaciones pueden formarse cuando un objeto pequeño es capturado por la gravedad de uno más grande.
La formación por colisión está limitada por el momento angular de los componentes, es decir, por las masas y su separación. Los sistemas binarios cercanos se ajustan a este modelo (por ejemplo, Plutón – Caronte ). Sin embargo, es poco probable que los sistemas binarios distantes, con componentes de tamaño comparable, hayan seguido este escenario, a menos que se haya perdido una masa considerable en el evento.
Las distancias de los componentes de los sistemas binarios conocidos varían desde unos pocos cientos de kilómetros ( 243 Ida , 3749 Balam ) hasta más de 3000 km ( 379 Huenna ) para los asteroides. Entre los TNO, las separaciones conocidas varían de 3000 a 50 000 km. [18]
Lo que es "típico" para un sistema binario tiende a depender de su ubicación en el Sistema Solar (presumiblemente debido a los diferentes modos de origen y duraciones de vida de tales sistemas en diferentes poblaciones de planetas menores). [19]
A partir de enero de 2022 [actualizar], hay 457 planetas menores (sistemas) con 477 compañeros conocidos. [1] La siguiente tabla es una lista del número total de estos sistemas por clase orbital:
Esta es una lista de asteroides cercanos a la Tierra con compañeros. [1] Los sistemas binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [22] Para obtener una descripción general, consulte el resumen y la introducción.
Esta es una lista de asteroides que cruzan Marte con compañeros. [1] Los sistemas binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [22] Para obtener una descripción general, consulte el resumen y la introducción.
Esta es una lista de asteroides del cinturón principal con compañeros. [1] Los binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [22] Para obtener una descripción general, consulte el resumen y la introducción.
Los siguientes binarios son asteroides dobles , con componentes de tamaño similar y un baricentro fuera del objeto más grande.
Además, estos cuerpos podrían ser asteroides dobles , pero debido a errores en su tamaño y órbita, es incierto.
Esta es una lista de troyanos Jupiter con compañeros. [1] Los binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [22] Para obtener una descripción general, consulte el resumen y la introducción.
Esta es una lista de objetos transneptunianos con compañeros. [1] Los sistemas binarios candidatos con un estado no confirmado se muestran sobre un fondo oscuro. [22] Esta lista muestra el período orbital del compañero (P s ) en días en lugar de horas. Para obtener una descripción general, consulte el resumen y la introducción.
