Orcus ( designación de planeta menor : 90482 Orcus ) es un planeta enano ubicado en el cinturón de Kuiper , con una gran luna, Vanth . [7] Tiene un diámetro estimado de 870 a 960 km (540 a 600 mi), comparable al planeta enano del Sistema Solar Interior Ceres . La superficie de Orcus es relativamente brillante con un albedo que alcanza el 23 por ciento, de color neutro y rica en hielo de agua. El hielo está predominantemente en forma cristalina, lo que puede estar relacionado con la actividad criovolcánica pasada . Otros compuestos como metano o amoníaco también pueden estar presentes en su superficie. Orcus fue descubierto por los astrónomos estadounidenses Michael Brown , Chad Trujillo y David Rabinowitz el 17 de febrero de 2004.
Orcus es un plutino , un objeto transneptuniano que está bloqueado en una resonancia orbital 2:3 con el gigante de hielo Neptuno , haciendo dos revoluciones alrededor del Sol por cada tres de Neptuno. [5] Esto es muy parecido a Plutón , excepto que la fase de la órbita de Orcus es opuesta a la de Plutón: Orcus está en afelio (más recientemente en 2019) alrededor del momento en que Plutón está en perihelio (más recientemente en 1989) y viceversa. [17] Orcus es el segundo plutino más grande conocido, después del propio Plutón. El perihelio de la órbita de Orcus está a unos 120° del de Plutón, mientras que las excentricidades e inclinaciones son similares. Debido a estas similitudes y contrastes, junto con su gran luna Vanth que se puede comparar con la gran luna de Plutón, Caronte , Orcus ha sido apodado el " anti-Plutón ". [18] Esta fue una consideración importante a la hora de seleccionar su nombre, ya que la deidad Orco era el equivalente romano / etrusco del romano/ griego Plutón . [18]
Orcus fue descubierto el 17 de febrero de 2004 por los astrónomos estadounidenses Michael Brown de Caltech , Chad Trujillo del Observatorio Gemini y David Rabinowitz de la Universidad de Yale . Las imágenes previas al descubrimiento tomadas por el Observatorio Palomar el 8 de noviembre de 1951 fueron obtenidas posteriormente por el Digitized Sky Survey . [2]
El planeta menor Orcus recibió su nombre de uno de los dioses romanos del inframundo, Orcus . Mientras que Plutón (de origen griego) era el gobernante del inframundo, Orcus (de origen etrusco) era un castigador de los condenados. El nombre fue publicado por el Minor Planet Center el 26 de noviembre de 2004 ( MPC 53177 ). [20] Según las directrices de las convenciones de nomenclatura de la Unión Astronómica Internacional (UAI) , los objetos con un tamaño y una órbita similares a los de Plutón reciben el nombre de deidades del inframundo . En consecuencia, los descubridores sugirieron nombrar al objeto en honor a Orcus , el dios etrusco del inframundo y castigador de juramentos rotos. El nombre también era una referencia privada a la homónima isla Orcas , donde la esposa de Brown había vivido de niña y que visitan con frecuencia. [21]
El 30 de marzo de 2005, la luna de Orcus, Vanth , recibió el nombre de un demonio femenino alado, Vanth , del inframundo etrusco. Podía estar presente en el momento de la muerte y con frecuencia actuaba como psicopompo , una guía del difunto al inframundo. [22]
El uso de símbolos planetarios ya no se recomienda en astronomía, por lo que Orcus nunca recibió un símbolo en la literatura astronómica. Un símbolo ⟨.svg/1280px-Orcus_symbol_(fixed_width).svg.png){kind=small}
⟩ , utilizado principalmente entre astrólogos, [23] está incluido en Unicode como U+1F77F. [24] El símbolo fue diseñado por Denis Moskowitz, un ingeniero de software en Massachusetts; es un monograma OR , diseñado para parecerse tanto a una calavera como a la boca de una orca . [25] Hay un símbolo más raro.svg/1280px-Orcus_anti-Pluto_symbol_(fixed_width).svg.png){kind=small}
, un símbolo astrológico de Plutón invertido, que refleja a Orco como el anti-Plutón: fue diseñado por Melanie Reinhart. [23]
Orcus está en una resonancia orbital 2:3 con Neptuno , teniendo un período orbital de 245 años, [5] [1] y está clasificado como un plutino . [2] Su órbita está moderadamente inclinada a 20,6 grados con respecto a la eclíptica . [1] La órbita de Orcus es similar a la de Plutón (ambos tienen perihelios por encima de la eclíptica ), pero está orientada de manera diferente. Aunque en un punto su órbita se aproxima a la de Neptuno, la resonancia entre los dos cuerpos significa que Orcus en sí mismo está siempre a una gran distancia de Neptuno (siempre hay una separación angular de más de 60 grados entre ellos). Durante un período de 14.000 años, Orcus se mantiene a más de 18 UA de Neptuno. [17] Debido a que su resonancia mutua con Neptuno obliga a Orcus y Plutón a permanecer en fases opuestas de sus movimientos, por lo demás muy similares, Orcus a veces se describe como el "anti-Plutón". [18] Orcus alcanzó por última vez su afelio (distancia más lejana del Sol) en 2019 y llegará al perihelio (distancia más cercana al Sol) alrededor del 10 de enero de 2143. [9] Las simulaciones del Deep Ecliptic Survey muestran que durante los próximos 10 millones de años Orcus puede adquirir una distancia de perihelio ( q min ) tan pequeña como 27,8 UA. [5]
El período de rotación de Orcus es incierto, ya que diferentes estudios fotométricos han producido resultados diferentes. Algunos muestran variaciones de baja amplitud con períodos que van de 7 a 21 horas, mientras que otros no muestran variabilidad. [26] El eje de rotación de Orcus probablemente coincide con el eje orbital de su luna, Vanth. Esto significa que Orcus se ve actualmente de frente, lo que podría explicar la casi ausencia de cualquier modulación rotacional de su brillo. [26] [27] El astrónomo José Luis Ortiz y sus colegas han derivado un posible período de rotación de aproximadamente 10,5 horas, suponiendo que Orcus no está bloqueado por mareas con Vanth. [27] Si, sin embargo, el primario está bloqueado por mareas con el satélite, el período de rotación coincidiría con el período orbital de 9,7 días de Vanth. [27]
La magnitud absoluta de Orcus es de aproximadamente 2,3. [11] La detección de Orcus por el telescopio espacial Spitzer en el infrarrojo lejano [28] y por el telescopio espacial Herschel en submilimétrico estima su diámetro en 958,4 km (595,5 mi), con una incertidumbre de 22,9 km (14,2 mi). [11] Orcus parece tener un albedo de alrededor del 21-25 por ciento, [11] lo que puede ser típico de los objetos transneptunianos que se acercan al rango de diámetro de 1000 km (620 mi). [29] Las estimaciones de magnitud y tamaño se realizaron bajo el supuesto de que Orcus es un objeto singular. La presencia de un satélite relativamente grande, Vanth, puede cambiarlas considerablemente. La magnitud absoluta de Vanth se estima en 4,88, lo que significa que es aproximadamente 11 veces más débil que el propio Orcus. [16] Las mediciones submilimétricas de ALMA tomadas en 2016 mostraron que Vanth tiene un tamaño relativamente grande de 475 km (295 mi) con un albedo de aproximadamente el 8 por ciento, mientras que Orcus tiene un tamaño ligeramente más pequeño de 910 km (570 mi). [10] Utilizando una ocultación estelar de Vanth en 2017, se ha determinado que el diámetro de Vanth es de 442,5 km (275,0 mi), con una incertidumbre de 10,2 km (6,3 mi). [30] El sitio web de Michael Brown enumera a Orcus como un planeta enano con "casi certeza", [31] Tancredi concluye que lo es, [32] y es lo suficientemente masivo como para ser considerado uno según la propuesta preliminar de 2006 de la IAU , [33] pero la IAU no lo ha reconocido formalmente como tal. [34] [35]
Se sabe que Orcus y Vanth constituyen un sistema binario. Se ha estimado que la masa del sistema es(6,348 ± 0,019) × 10 20 kg , [7] aproximadamente igual al de la luna saturniana Tetis (6,175 × 10 20 kg ). [36] La masa del sistema Orcus es aproximadamente el 3,8 por ciento de la de Eris , el planeta enano más masivo conocido (1,66 × 10 22 kg ). [16] [37]
La relación entre la masa de Vanth y la de Orcus se midió astrométricamente con el telescopio submilimétrico ALMA y es0,16 ± 0,02 con Vanth que contiene13,7% ± 1,3% de la masa total del sistema. Esto también significa que las densidades de ambos cuerpos son aproximadamente las mismas en ~1,5 g/cm3 . [ 12]
Las primeras observaciones espectroscópicas en 2004 mostraron que el espectro visible de Orcus es plano (neutral en color) y sin rasgos distintivos, mientras que en el infrarrojo cercano había bandas de absorción de agua moderadamente fuertes a 1,5 y 2,0 μm. [38] El espectro visible neutro y las fuertes bandas de absorción de agua de Orcus mostraron que Orcus parecía diferente de otros objetos transneptunianos, que típicamente tienen un espectro visible rojo y espectros infrarrojos a menudo sin rasgos distintivos . [38] Otras observaciones infrarrojas en 2004 por el Observatorio Europeo Austral y el telescopio Gemini dieron resultados consistentes con mezclas de hielo de agua y compuestos carbonosos , como las tolinas . [14] Los hielos de agua y metano pueden cubrir no más del 50 por ciento y el 30 por ciento de la superficie, respectivamente. [39] Esto significa que la proporción de hielo en la superficie es menor que en Caronte , pero similar a la de Tritón . [39]
Más tarde, en 2008-2010, nuevas observaciones espectroscópicas infrarrojas con una mayor relación señal-ruido revelaron características espectrales adicionales. Entre ellas se encuentra una banda de absorción de hielo de agua profunda a 1,65 μm, que es evidencia del hielo de agua cristalino en la superficie de Orcus, y una nueva banda de absorción a 2,22 μm. El origen de la última característica no está completamente claro. Puede ser causada por amoníaco / amonio disuelto en el hielo de agua o por hielos de metano / etano . [13] El modelo de transferencia radiativa mostró que una mezcla de hielo de agua, tolinas (como agente oscurecedor), hielo de etano e ion amonio (NH 4 + ) proporciona la mejor coincidencia con los espectros, mientras que una combinación de hielo de agua, tolinas, hielo de metano e hidrato de amoníaco da un resultado ligeramente inferior. Por otro lado, una mezcla de solo hidrato de amoníaco, tolinas y hielo de agua no proporcionó una coincidencia satisfactoria. [26] En 2010, los únicos compuestos identificados de manera fiable en la superficie de Orcus son hielo de agua cristalino y, posiblemente, tolinas oscuras. Para identificar con certeza el amoníaco, el metano y otros hidrocarburos se necesitan espectros infrarrojos más precisos. [26]
Orcus se encuentra en el umbral de los objetos transneptunianos lo suficientemente masivos como para retener volátiles como el metano en la superficie. [26] El espectro de reflectancia de Orcus muestra las bandas de absorción de hielo de agua más profundas de cualquier objeto del cinturón de Kuiper que no esté asociado con la familia de colisiones de Haumea . [16] Los grandes satélites helados de Urano tienen espectros infrarrojos bastante similares al de Orcus. [16] Entre otros objetos transneptunianos, el gran plutino 2003 AZ 84 y la luna de Plutón, Caronte, tienen espectros de superficie similares a Orcus, [13] con espectros visibles planos y sin características y bandas de absorción de hielo de agua moderadamente fuertes en el infrarrojo cercano. [26]
El hielo de agua cristalino en las superficies de los objetos transneptunianos debería ser completamente amorfizado por la radiación galáctica y solar en unos 10 millones de años. [13] Por lo tanto, la presencia de hielo de agua cristalino , y posiblemente hielo de amoníaco , puede indicar que un mecanismo de renovación estuvo activo en el pasado en la superficie de Orcus. [13] Hasta ahora, no se ha detectado amoníaco en ningún objeto transneptuniano o satélite helado de los planetas exteriores que no sea Miranda . [13] La banda de 1,65 μm en Orcus es amplia y profunda (12%), como en Caronte, Quaoar , Haumea y los satélites helados de los planetas gigantes . [13] Algunos cálculos indican que el criovulcanismo , que se considera uno de los posibles mecanismos de renovación, puede ser posible para objetos transneptunianos mayores de unos 1000 km (620 mi). [26] Es posible que Orcus haya experimentado al menos un episodio de este tipo en el pasado, que convirtió el hielo de agua amorfo de su superficie en cristalino. El tipo de vulcanismo preferido puede haber sido el vulcanismo acuoso explosivo impulsado por una disolución explosiva de metano a partir de fundidos de agua y amoníaco. [26]
Orcus tiene una luna conocida, Vanth (designación completa (90482) Orcus I Vanth ). Fue descubierto por Michael Brown y T.-A. Suer usando imágenes de descubrimiento tomadas por el Telescopio Espacial Hubble el 13 de noviembre de 2005. [40] El descubrimiento fue anunciado en un aviso circular de la IAU publicado el 22 de febrero de 2007. [41] Una imagen submilimétrica con resolución espacial del sistema Orcus-Vanth en 2016 mostró que Vanth tiene un tamaño relativamente grande de 475 km (295 mi), con una incertidumbre de 75 km (47 mi). [10] Esa estimación para Vanth concuerda bien con el tamaño de aproximadamente 442,5 km (275,0 mi) derivado de una ocultación estelar en 2017. [30] Al igual que Caronte en comparación con Plutón, Vanth es bastante grande en comparación con Orcus, y es una de las razones para caracterizar a Orcus como el "anti-Plutón". Si Orcus es un planeta enano, Vanth sería la tercera luna enana más grande conocida, después de Caronte y Disnomia . La relación de las masas de Orcus y Vanth es incierta, posiblemente entre 1:33 y 1:12. [42]
