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Cuasi-satélite

Diagrama de órbita genérica de un cuasi satélite

Un cuasisatélite es un objeto en un tipo específico de configuración coorbital ( resonancia orbital 1:1 ) con un planeta (o planeta enano ) donde el objeto permanece cerca de ese planeta durante muchos períodos orbitales.

La órbita de un cuasisatélite alrededor del Sol dura lo mismo que la del planeta, pero tiene una excentricidad diferente (normalmente mayor), como se muestra en el diagrama. Cuando se observa desde la perspectiva del planeta por un observador que mira hacia el Sol, el cuasisatélite parecerá viajar en un bucle retrógrado oblongo alrededor del planeta. (Véase Analema § De los cuasisatélites ) .

A diferencia de los satélites verdaderos , las órbitas cuasi-satélites se encuentran fuera de la esfera de Hill del planeta y son inestables. Con el tiempo, tienden a evolucionar hacia otros tipos de movimiento resonante, donde ya no permanecen en la vecindad del planeta y posiblemente luego regresen a una órbita cuasi-satélite, etc.

Otros tipos de órbitas en resonancia 1:1 con el planeta incluyen órbitas de herradura y órbitas de renacuajo alrededor de los puntos de Lagrange , pero los objetos en estas órbitas no permanecen cerca de la longitud del planeta a lo largo de muchas revoluciones alrededor de la estrella. Se sabe que los objetos en órbitas de herradura a veces se transfieren periódicamente a una órbita cuasi-satélite de vida relativamente corta, [1] y a veces se confunden con ellas. Un ejemplo de un objeto de este tipo es 2002 AA 29 .

Un cuasisatélite es similar a un objeto en una órbita retrógrada distante , en un contexto diferente. El último término se usa generalmente para una sonda espacial o satélite artificial en una órbita retrógrada alrededor de una luna, y el período puede ser mucho más corto que el de la luna, mientras que el término "cuasisatélite" generalmente se refiere a un objeto como un asteroide cuyo período es similar al del planeta del que se considera un cuasisatélite. Pero en ambos casos, el objeto (asteroide, sonda espacial) visto en un marco de referencia que gira con los dos objetos principales (una vez al año para el Sol-Tierra, una vez al mes para la Tierra-Luna) parece moverse retrógrado en comparación con esa rotación, alargando así su período sideral. Por lo tanto, un cuasisatélite (con baja inclinación) tiende a permanecer en ciertas constelaciones en lugar de recorrer todo el zodíaco. Los cuasi-satélites con alta excentricidad pueden llegar bastante lejos de su planeta, más que una unidad astronómica para cuasi-satélites de la Tierra como 2014 OL 339 .

La palabra "geosincrónico" se utiliza a veces para describir a los cuasi satélites de la Tierra, porque su movimiento alrededor del Sol está sincronizado con el de la Tierra. Sin embargo, este uso es poco convencional y genera confusión. Tradicionalmente, los satélites geosincrónicos giran en sentido progrado alrededor de la Tierra, con períodos orbitales que están sincronizados con la rotación de la Tierra.

Ejemplos

Venus

Venus tiene un cuasi satélite conocido, 524522 Zoozve . Este asteroide también cruza Mercurio y la Tierra ; parece haber sido un "compañero" de Venus durante aproximadamente los últimos 7000 años solamente, y está destinado a ser expulsado de esta disposición orbital dentro de unos 500 años. [2]

Tierra

La trayectoria oscilante del asteroide 469219 Kamoʻoalewa vista desde la perspectiva de la Tierra mientras orbita alrededor del Sol. La trayectoria trazada de Kamoʻoalewa lo hace aparecer como un compañero constante de la Tierra.

En 2023, la Tierra tenía siete cuasi-satélites conocidos:

A largo plazo, los asteroides pueden transferirse entre órbitas cuasi-satélites y órbitas de herradura , que circulan alrededor de los puntos lagrangianos L4 y L5. Para 2016, los cálculos orbitales mostraron que los cinco cuasi-satélites conocidos de la Tierra en ese momento se transfieren repetidamente entre órbitas de herradura y cuasi-satélites. [8] 3753 Cruithne , [9] 2002 AA 29 , [1] 2003 YN 107 y 2015 SO 2 [5] son ​​planetas menores en órbitas de herradura que podrían evolucionar hacia una órbita cuasi-satélite. El tiempo que pasan en la fase cuasi-satélite difiere de un asteroide a otro. Se predice que el cuasi-satélite 2016 HO 3 se mantendrá estable en este estado orbital durante varios cientos de años, a diferencia de 2003 YN 107 , que fue un cuasi-satélite entre 1996 y 2006, pero luego se alejó de la vecindad de la Tierra en una órbita de herradura. [8] [10]

Se cree que 469219 Kamoʻoalewa ( 2016 HO 3 ) es uno de los cuasi satélites más estables que se han encontrado hasta ahora en la Tierra. Se mantiene entre 38 y 100  distancias lunares de la Tierra. [10]

Ceres

Se cree que el asteroide planeta enano 1 Ceres tiene un cuasi satélite, el aún sin nombre (76146) 2000 EU 16 .

Neptuno

(309239) 2007 RW 10 es un cuasi satélite temporal de Neptuno . [11] El objeto ha sido un cuasi satélite de Neptuno durante aproximadamente 12.500 años y permanecerá en ese estado dinámico durante otros 12.500 años. [11]

Otros planetas

Basándose en simulaciones, se cree que Urano y Neptuno podrían albergar cuasi-satélites durante un período de hasta la edad del Sistema Solar (unos 4.500 millones de años), [12] pero la órbita de un cuasi-satélite permanecería estable solo durante 10 millones de años cerca de Júpiter y 100.000 años cerca de Saturno . Se sabe que Júpiter y Saturno tienen cuasi-satélites. [ aclaración necesaria ] 2015 OL106 , un coorbital de Júpiter, se convierte intermitentemente en un cuasi-satélite del planeta, y se convertirá en uno entre 2380 y 2480.

Cuasi-satélites artificiales

A principios de 1989, la sonda soviética Phobos 2 fue lanzada a una órbita casi satelital alrededor de la luna marciana Fobos , con un radio orbital medio de unos 100 kilómetros (62 millas) de Fobos. [13] Según los cálculos, podría haber quedado atrapada en las proximidades de Fobos durante muchos meses. La nave espacial se perdió debido a un mal funcionamiento del sistema de control de a bordo.

Cuasi-satélites accidentales

Se sabe que algunos objetos son cuasi-satélites accidentales, lo que significa que no están forzados a la configuración por la influencia gravitatoria del cuerpo del que son cuasi-satélites. [14] Se sabe que los planetas enanos Ceres y Plutón tienen cuasi-satélites accidentales. [14] En el caso de Plutón, el cuasi-satélite accidental conocido, 15810 Arawn , es, como Plutón, un plutino , y está forzado a esta configuración por la influencia gravitatoria de Neptuno. [14] Este comportamiento dinámico es recurrente donde Arawn se convierte en un cuasi-satélite de Plutón cada 2,4 millones de años y permanece en esa configuración durante casi 350.000 años. [14] [15] [16]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Connors, Martín; Chodas, Paul; Mikkola, Seppo; Wiegert, Paul; Veillet, cristiano; Innanen, Kimmo (2002). "Descubrimiento de un asteroide y un cuasi satélite en una órbita de herradura similar a la de la Tierra". Meteoritos y ciencia planetaria . 37 (10): 1435-1441. Código Bib : 2002M&PS...37.1435C. doi : 10.1111/j.1945-5100.2002.tb01039.x .
  2. ^ Mikkola, S.; Brasser, R.; Wiegert, P.; Innanen, K. (2004). "Asteroide 2002 VE68, un cuasi-satélite de Venus". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 351 (3): L63–L65. Bibcode :2004MNRAS.351L..63M. doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.07994.x .
  3. ^ Brasser, R.; et al. (septiembre de 2004). "Asteroides coorbitales transitorios". Icarus . 171 (1): 102–109. Bibcode :2004Icar..171..102B. doi :10.1016/j.icarus.2004.04.019.
  4. ^ Wajer, Paweł (octubre de 2010). "Evolución dinámica de los cuasi satélites de la Tierra: 2004 GU9 y 2006 FV35" (PDF) . Ícaro . 209 (2): 488–493. Código Bib : 2010Icar..209..488W. doi :10.1016/j.icarus.2010.05.012.
  5. ^ ab de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (2016). "De herradura a cuasi-satélite y viceversa: La curiosa dinámica del asteroide coorbital terrestre 2015 SO2". Astrofísica y ciencia espacial . 361 : 16. arXiv : 1511.08360 . Bibcode :2016Ap&SS.361...16D. doi :10.1007/s10509-015-2597-8. S2CID  189842725.
  6. ^ de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (2014). "Asteroide 2014 OL339: otro cuasi-satélite más de la Tierra". Avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica . 445 (3): 2985–2994. arXiv : 1409.5588 . Código Bib : 2014MNRAS.445.2961D. doi : 10.1093/mnras/stu1978 .
  7. ^ Agle, DC; Brown, Dwayne; Cantillo, Laurie (15 de junio de 2016). «El pequeño asteroide es el compañero constante de la Tierra». NASA . Consultado el 15 de junio de 2016 .
  8. ^ abc de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (2016). «Asteroide (469219) 2016 HO3, el cuasi-satélite más pequeño y cercano a la Tierra». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 462 (4): 3441–3456. arXiv : 1608.01518 . Bibcode :2016MNRAS.462.3441D. doi : 10.1093/mnras/stw1972 .
  9. ^ Christou, Apostolos A.; Asher, David J. (2011). "Una herradura que acompaña a la Tierra durante mucho tiempo". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 414 (4): 2965–2969. arXiv : 1104.0036 . Código Bibliográfico :2011MNRAS.414.2965C. doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.18595.x . S2CID  13832179.
  10. ^ ab "Un pequeño asteroide es el compañero constante de la Tierra". Laboratorio de Propulsión a Chorro .
  11. ^ ab de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (septiembre de 2012). "(309239) 2007 RW10: un gran cuasi-satélite temporal de Neptuno". Letras de Astronomía y Astrofísica . 545 : L9. arXiv : 1209.1577 . Código Bib : 2012A y A...545L...9D. doi :10.1051/0004-6361/201219931. S2CID  118374080.
  12. ^ Wiegert, P.; Innanen, K. (2000). "La estabilidad de los cuasi satélites en el sistema solar exterior". The Astronomical Journal . 119 (4): 1978–1984. Bibcode :2000AJ....119.1978W. doi : 10.1086/301291 .
  13. ^ Verde, LM; Zakharov, AV; Pichkhadze, KM. Что мы ищем на Фобосе [Lo que buscamos [en] Fobos] (en ruso). Archivado desde el original el 20 de julio de 2009.
  14. ^ abcd de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (2012). "Plutino 15810 (1994 JR1), un cuasi-satélite accidental de Plutón". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society: cartas . 427 (1): L85. arXiv : 1209.3116 . Código Bib : 2012MNRAS.427L..85D. doi : 10.1111/j.1745-3933.2012.01350.x . S2CID  118570875.
  15. ^ "La falsa luna de Plutón". Archivado desde el original el 5 de enero de 2013. Consultado el 24 de septiembre de 2012 .
  16. ^ de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (2016). "El criterio del analema: los cuasi-satélites accidentales son de hecho verdaderos cuasi-satélites". Avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica . 462 (3): 3344–3349. arXiv : 1607.06686 . Código Bib : 2016MNRAS.462.3344D. doi : 10.1093/mnras/stw1833 .

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