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Luna de pastor

Prometeo (derecha) y Pandora (izquierda) orbitan cerca del anillo F de Saturno, pero se cree que sólo Prometeo actúa como pastor.
Funcionamiento de una luna pastora: las partículas se sitúan delante o detrás de la Luna en su órbita, por lo que o bien son aceleradas en dirección a la Luna y expulsadas hacia fuera, o bien son ralentizadas en su trayectoria y atraídas hacia dentro.

Una luna pastora es un pequeño satélite natural que despeja un hueco en el material del anillo planetario o mantiene las partículas contenidas en el interior de un anillo. El nombre se debe a que limitan el "rebaño" de partículas del anillo como si fueran un pastor.

Debido a su influencia gravitatoria , las lunas pastoras desvían las partículas de los anillos de sus órbitas originales debido a la proximidad o a través de resonancias orbitales . Esto puede crear huecos en el sistema de anillos, como el hueco de Encke que mantiene la luna Pan de Saturno , o provocar el confinamiento de anillos estrechos, como el anillo F de Saturno.

Descubrimiento

La existencia de lunas pastoras fue teorizada a principios de 1979. [1] Las observaciones de los anillos de Urano muestran que son muy delgados y bien definidos, con espacios muy marcados entre ellos. Para explicar esto, Goldreich y Tremaine sugirieron que dos pequeños satélites que no fueron detectados en ese momento podrían estar confinando cada anillo. Las primeras imágenes de satélites pastores fueron tomadas más tarde ese año por la Voyager 1. [2]

Ejemplos

Júpiter

Varias de las pequeñas lunas más internas de Júpiter , a saber, Metis y Adrastea , están dentro del sistema de anillos de Júpiter y también dentro del límite de Roche de Júpiter . [3] Es posible que estos anillos estén compuestos de material que está siendo arrancado de estos dos cuerpos por las fuerzas de marea de Júpiter , posiblemente facilitadas por impactos del material de los anillos en sus superficies.

Saturno

El complejo sistema de anillos de Saturno tiene varios satélites de este tipo, entre ellos Prometeo (anillo F), [4] Dafnis (brecha de Keeler), [5] Pan (brecha de Encke), [6] Jano y Epimeteo (ambos anillos A). [7]

Urano

Urano también tiene lunas pastoras en su anillo ε , Cordelia y Ofelia . Son pastoras interiores y exteriores, respectivamente. [8] Ambas lunas están dentro del radio de la órbita sincrónica de Urano y, por lo tanto, sus órbitas están decayendo lentamente debido a la desaceleración de las mareas . [9]

Neptuno

Los anillos de Neptuno son muy inusuales, ya que al principio parecían estar compuestos de arcos incompletos en las observaciones desde la Tierra, pero las imágenes de la Voyager 2 mostraron que eran anillos completos con grumos brillantes. [10] Se cree que la influencia gravitatoria de la luna pastora Galatea y posiblemente otras lunas pastoras aún no descubiertas son responsables de esta aglomeración. [11]

Planetas menores

Se han identificado anillos alrededor de algunos centauros . Los anillos de Cariclo están notablemente bien definidos y se sospecha que son muy jóvenes o que se mantienen en su lugar gracias a una luna pastora de masa similar a la de los anillos. [12] También se cree que Quirón tiene anillos de forma similar a los de Cariclo. [13]

Exoplanetas

Un gran hueco en el disco circunestelar o sistema de anillos grandes del enano marrón o planeta rebelde flotante J1407b a unos 61 millones de kilómetros (0,4 UA ) de su centro se considera una evidencia indirecta de la existencia de una exoluna (o exoplaneta ) con una masa de hasta 0,8 masas terrestres . [14] [15] [16]

Véase también

Referencias

  1. ^ Goldreich, Peter; Tremaine, Scott (1979). "Hacia una teoría de los anillos de Urano" (PDF) . Nature . 277 (5692): 97–99. Bibcode :1979Natur.277...97G. doi :10.1038/277097a0. S2CID  4232962.
  2. ^ "Viajero 1".
  3. ^ Faure, Gunter; Mensing, Teresa (2007). Introducción a la ciencia planetaria: la perspectiva geológica . Springer. ISBN 978-1-4020-5233-0.
  4. ^ "Sobre las masas y los movimientos de las minilunas: Pandora no es una". www.planetary.org . Consultado el 14 de junio de 2016 .
  5. ^ "NASA - Cassini descubre una nueva luna en Saturno que genera ondas". www.nasa.gov . Consultado el 14 de junio de 2016 .
  6. ^ Showalter, Mark R. (27 de junio de 1991). "Detección visual de 1981S13, el decimoctavo satélite de Saturno, y su papel en la brecha de Encke". Nature . 351 (6329): 709–713. Bibcode :1991Natur.351..709S. doi :10.1038/351709a0. S2CID  4317496.
  7. ^ Moutamid, Maryame El; Nicholson, Philip D.; French, Richard G.; Tiscareno, Matthew S.; Murray, Carl D .; Evans, Michael W.; French, Colleen McGhee; Hedman, Matthew M.; Burns, Joseph A. (1 de octubre de 2015). "¿Cómo afecta el intercambio orbital de Jano al borde del anillo A de Saturno?". Icarus . 279 : 125–140. arXiv : 1510.00434 . Código Bibliográfico :2016Icar..279..125E. doi :10.1016/j.icarus.2015.10.025. S2CID  51785280.
  8. ^ Esposito, Larry W. (1 de enero de 2002). "Anillos planetarios". Informes sobre el progreso en física . 65 (12): 1741–1783. Bibcode :2002RPPh...65.1741E. doi :10.1088/0034-4885/65/12/201. ISSN  0034-4885. S2CID  250909885.
  9. ^ Karkoschka, Erich (1 de mayo de 2001). "Undécimo descubrimiento de un satélite de Urano por parte de la Voyager y fotometría y primeras mediciones del tamaño de nueve satélites". Icarus . 151 (1): 69–77. Bibcode :2001Icar..151...69K. doi :10.1006/icar.2001.6597.
  10. ^ Miner, Ellis D.; Wessen, Randii R.; Cuzzi, Jeffrey N. (2007). "Conocimiento actual del sistema de anillos de Neptuno". Sistema de anillos planetarios . Springer Praxis Books. ISBN 978-0-387-34177-4.
  11. ^ Salo, Heikki; Hanninen, Jyrki (1998). "Anillos parciales de Neptuno: acción de Galatea sobre partículas de arco autogravitantes". Science . 282 (5391): 1102–1104. Bibcode :1998Sci...282.1102S. doi :10.1126/science.282.5391.1102. PMID  9804544.
  12. ^ Braga-Ribas, F.; Sicardy, B.; Ortiz, JL; Snodgrass, C.; Roques, F.; Vieira-Martins, R.; Camargo, JIB; Assafin, M.; Duffard, R. (abril de 2014). "Un sistema de anillos detectado alrededor del Centauro (10199) Chariklo". Nature . 508 (7494): 72–75. arXiv : 1409.7259 . Código Bibliográfico :2014Natur.508...72B. doi :10.1038/nature13155. PMID  24670644. S2CID  4467484.
  13. ^ Ortiz, JL; Duffard, R.; Pinilla-Alonso, N.; Álvarez-Candal, A.; Santos-Sanz, P.; Morales, N.; Fernández-Valenzuela, E.; Licandro, J.; Bagatin, A. Campo (2015). "Posible material del anillo alrededor del centauro (2060) Quirón". Astronomía y Astrofísica . 576 : A18. arXiv : 1501.05911 . Código Bib : 2015A&A...576A..18O. doi :10.1051/0004-6361/201424461. ISSN  0004-6361. S2CID  38950384.
  14. ^ Kenworthy, Matthew A.; Mamajek, Eric E. (22 de enero de 2015). "Modelado de sistemas de anillos extrasolares gigantes en eclipse y el caso de J1407b: ¿esculpido por exolunas?". The Astrophysical Journal . 800 (2): 126. arXiv : 1501.05652 . Bibcode :2015ApJ...800..126K. doi :10.1088/0004-637X/800/2/126. S2CID  56118870.
  15. ^ Sutton, PJ (2019). "Resonancias de movimiento medio con lunas cercanas: un origen improbable para los huecos observados en el anillo alrededor del exoplaneta J1407b". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 486 (2): 1681–1689. arXiv : 1902.09285 . doi : 10.1093/mnras/stz563 . S2CID  119546405.
  16. ^ Kenworthy, MA; Klaassen, PD; et al. (enero de 2020). "Observaciones de ALMA y NACO hacia el joven sistema de tránsito exoring J1407 (V1400 Cen)". Astronomía y Astrofísica . 633 : A115. arXiv : 1912.03314 . Código Bibliográfico :2020A&A...633A.115K. doi :10.1051/0004-6361/201936141.

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