Asteroide troyano de Neptuno

Los asteroides troyanos de Neptuno son cuerpos en órbita alrededor del Sol que orbitan cerca de uno de los puntos lagrangianos estables de Neptuno. Por lo tanto, tienen aproximadamente el mismo período orbital que Neptuno y siguen aproximadamente su mismo camino orbital. Actualmente se conocen diecisiete troyanos de Neptuno,^[1]​ de los cuales trece orbitan cerca del punto Lagrangiano Sol-Neptuno L4 (60° delante de Neptuno)^[1]​ y cuatro orbitan cerca del punto Lagrangiano Sol-Neptuno L5 (60° detrás de Neptuno).^[1]​ Los troyanos de Neptuno son llamados 'troyanos' por analogía con los asteroides troyanos de Júpiter.

Los troyanos de L4 de Neptuno con los plutinos como referencia.

Troyanos de Neptuno (selección)  · 2001 QR322  · 2005 TN53  · 2007 VL305

Plutinos  · (134340) Pluto  · (90482) Orcus  · (28978) Ixion

El descubrimiento de 2005 TN53 en una órbita de alta inclinación (> 25°) fue significativo, ya que sugirió una "gruesa" nube de troyanos^[2]​ (Júpiter tiene troyanos con órbitas con inclinaciones de hasta 40º),^[3]​ lo cual es indicativo de la captura por congelación del movimiento en lugar de la formación in situ por colisión.^[2]​ Se sospecha que los troyanos de Neptuno "grandes" (radio ≈ 100 km) podrían superar proporcionalmente al número de troyanos "grandes" de Júpiter.^[4]​^[5]​

En 2010, se anunció el descubrimiento del primer troyano de Neptuno situado en L5, 2008 LC₁₈.^[6]​ La región alrededor del punto de Lagrange L5 de Neptuno es actualmente muy difícil de observar porque se encuentra a lo largo de la visual que lleva hacia el centro de la Vía Láctea, una zona del cielo llena de estrellas.

En 2014, la nave espacial New Horizons atravesó la región del espacio próxima al punto de Lagrange L5 de Neptuno en su camino a Plutón, por lo que en principio, habría sido posible investigar el asteroide 2011 HM₁₀₂ el único de esa zona por entonces conocido. Sin embargo, dado que el ancho de banda en dirección a la tierra no era muy bueno, se decidió dar prioridad a los preparativos para sobrevolar Plutón.

Hubiera sido posible que la nave espacial New Horizons investigara el 2011 HM102, los únicos troyanos L5 de Neptuno descubiertos en 2014, detectados por New Horizons, cuando pasaron por esta región del espacio en ruta a Plutón.^[5]​ Sin embargo, New Horizons puede no haber tenido suficiente ancho de banda de enlace descendente, por lo que se decidió dar prioridad a los preparativos para el vuelo de Plutón.^[7]​^[8]​

Descubrimiento y exploración

En 2001 se descubríó el primer troyano de Neptuno, 2001 QR₃₂₂, en la zona del punto lagrangiano L4, el quinto^{[nota 1]}​ almacén conocido más poblado de asteroides estables en el Sistema Solar. En 2005, el descubrimiento de 2005 TN53 en una órbita de alta inclinación (> 25°) fue significativo, ya que sugirió una "gruesa" nube de troyanos^[2]​ (Júpiter tiene troyanos con órbitas con inclinaciones de hasta 40º),^[3]​ lo cual es indicativo de la captura por congelación del movimiento en lugar de la formación in situ por colisión.^[2]​ Se sospecha que los troyanos de Neptuno "grandes" (radio ≈ 100 km) podrían superar proporcionalmente al número de troyanos "grandes" de Júpiter.^[4]​^[5]​

En agosto de 2010, se anunció el descubrimiento del primer troyano de Neptuno situado en L5, 2008 LC₁₈.^[6]​ La región alrededor del punto de Lagrange L5 de Neptuno es actualmente muy difícil de observar porque se encuentra a lo largo de la visual que lleva hacia el centro de la Vía Láctea, una zona del cielo llena de estrellas. El 2008 LC₁₈ fue descubierto mediante una búsqueda muy detallada que escaneaba regiones donde la luz de las estrella cercanas al centro de la Vía Láctea está oscurecida por nubes de polvo.^[9]​ Esto sugiere que los grandes troyanos en L5 en Neptuno son tan comunes como los de L4, salvando la incertidumbre que puedan aportar los distintos modelos sobre sus orígenes.^[9]​

Ninguno de los troyanos de Neptuno ha sido visitado por ninguna misión espacial, aunque pudo haberlo sido por la New Horizons. En 2014, la nave espacial New Horizons atravesó la región del espacio próxima al punto de Lagrange L5 de Neptuno en su camino a Plutón,^[5]​ En esos momentos, algunos de las nubes de polvo que oscurecían el centro de la galaxia se encontraban a lo largo del camino que debía seguir la "New Horizons", lo cual permitía detectar los objetos que la nave pudiera fotografiar 2011 HM₁₀₂^[9]​ (el único de esa zona por entonces conocido) a una distancia de 1,2 UA.^[9]​ Sin embargo, dado que el ancho de banda en dirección a la tierra no era muy bueno, se decidió dar prioridad a los preparativos para sobrevolar Plutón.^[7]​^[8]​

Dinámica y origen

 

Una animación mostrando el camino de seis troyanos de Neptuno (L4) durante un periodo igual al periodo orbital de Neptuno. Neptuno se considera estacionario. (Pulsar para ver.)

Las órbitas de los troyanos de Neptuno son muy estables; Neptuno puede haber retenido más del 50% de la población original de troyanos existente en el principio del Sistema Solar.^[2]​ El punto lagrangiano L5 puede albergar troyanos estables tan bien como el punto L4.^[10]​ Los troyanos de Neptuno pueden separarse hasta 30° desde sus puntos Lagrangianos asociados con un período de 10.000 años.^[9]​ Los que consiguen escapar de la influencia del punto lagrangiano entran en órbitas similares a las de los centauros.^[10]​ Aunque Neptuno no puede actualmente atraer a los troyanos estables,^[2]​ aproximadamente el 2,8% de los centauros dentro de 34 UA se prevé que sean co-orbitales de Neptuno. De estos, el 54% estaría en órbitas de herradura, el 10% serían cuasisatélites y el 36% serían troyanos (repartidos uniformemente entre los puntos lagrangianos L4 y L5.^[11]​

Los inesperados troyanos de alta inclinación son la clave para comprender el origen y la evolución de la población en su conjunto.^[10]​ La existencia de troyanos de Neptuno de alta inclinación apunta a una captura durante la migración planetaria en lugar de formación "in situ" o por colisión.^[2]​^[9]​ El número estimado de los troyanos grandes igual de grande para los situados en L5 y en L4 indica que no hubo arrastre de gas durante la captura y apunta a un mecanismo de captura común para todos los troyanos de Neptuno.^[9]​ La captura de troyanos de Neptuno durante una migración del planeta se produce a través de proceso similar a la captura caótica de troyanos de Júpiter en el modelo de Niza. Cuando Urano y Neptuno están cerca, pero no en una resonancia del movimiento medio diario, el período en el que la situación de Urano pasa sobre Neptuno puede resonar con el periodo de libración de los troyanos de Neptuno. Esto resulta en perturbaciones repetidas que aumentan la posibilidad de liberación de los troyanos existentes causando que sus órbitas se vuelvan inestables.^[12]​ Este proceso es reversible permitiendo que nuevos troyanos sean capturados cuando la migración planetaria continúa.^[13]​ Para que los troyanos de alta inclinación sean capturados, la migración debe haber sido lenta,^[14]​ o sus inclinaciones deben haber sido adquiridas previamente.^[15]​ tan

Colores

Los primeros cuatro troyanos de Neptuno descubiertos tienen colores similares.^[2]​ Son modestamente rojos, ligeramente más rojos que los objetos grises del cinturón de Kuiper, pero no tan extremadamente rojos como el que se puede observar de los cubewanos cerca de su perihelio.^[2]​ Es algo similar a lo que ocurre con la distribución de colores de los centauros, los troyanos de Júpiter, los satélites irregulares de los gigantes gaseosos y, probablemente, los cometas, lo cual es compatible con un origen similar para todos estos objetos menores del Sistema Solar.^[2]​

Los troyanos de Neptuno son demasiado débiles para observar de forma eficiente espectroscópicamente con la tecnología actual, lo que significa que hay una gran variedad de composiciones superficiales que son compatibles con los colores.^[2]​

Miembros

La cantidad de objetos de alta inclinación en una muestra tan pequeña, en la que se conocen relativamente menos troyanos de Neptuno de alta inclinación debido a sesgos observacionales,^[2]​ implica que los troyanos de este tipo pueden superar significativamente a los troyanos de baja inclinación.^[10]​ Se estima que la proporción de troyanos de Neptuno de alta a baja inclinación es de aproximadamente 4: 1.^[2]​ Suponiendo albedos de 0,05, se esperan unos 400 troyanos (± 200) troyanos de Neptuno con un radio por encima de 40 km en la zona del punto lagrangiano L4.^[2]​ Esto indicaría que los troyanos grandes de Neptuno son entre 5 y 20 veces más abundantes que los troyanos de Júpiter (dependiendo de sus albedos).^[2]​ Puede haber relativamente menos troyanos de Neptuno más pequeños, lo que podría ser debido a que estos fragmentan más fácilmente.^[2]​ Se estima que los troyanos grandes en L5 son tan comunes como los troyanos grandes en L4.^[9]​

2001 QR₃₂₂ y 2008 LC₁₈ dan muestras de una significativa inestabilidad dinámica.^[10]​ Esto significa que podrían haberse capturado durante la migración planetaria, pero también puede ser un miembro a largo plazo que no es perfectamente dinámicamente estable.^[10]​

Actualmente^{[nota 2]}​ se conocen diecisiete troyanos de Neptuno, de los cuales trece orbitan cerca del punto lagrangiano L4 (adelantado 60º a Neptuno)^[1]​ y cuatro orbitan cerca del punto lagrangiano L5 (atrasado 60º respecto a Neptuno).^[1]​ Además existe un elemento situado cerca del punto L3 (opuesto al sol, respecto a Neptuno) pero su situación está variando entre L4 y L5, por lo que La Unión Astronómica Internacional no lo incluye entre los troyanos de Neptuno.^[1]​

Nombre	Designación provisional	Punto de Lagrange	Perihelio (AU)	Afelio (AU)	Inclinación (°)	Magnitud absoluta	Diámetro (km)	Año de identificación	Notas
---	2001 QR322	L4	29,404	31,011	1,3	8,2	140 !~140	2001	Primer troyano de Neptuno descubierto
(385571) Otrera	2004 UP10	L4	29,318	30,942	1,4	8,8	100 !~100	2004
---	2005 TN53	L4	28,092	32,162	25,0	9,0	080 !~80	2005	Primer troyano de alta inclinación descubierto^[2]​
(385695) 2005 TO74	2005 TO74	L4	28,469	31,771	5,3	8,5	100 !~100	2005
---	2006 RJ103	L4	29,077	31,014	8,2	7,5	180 !~180	2006
---	2007 VL305	L4	28,130	32,028	28,1	8,0	160 !~160	2007
---	2008 LC18	L5	27,365	32,479	27,6	8,4	100 !~100	2008	Primer trojano de Neptuno descubierto en L5 ^[9]​
---	2004 KV18	L5	24,553	35,851	13,6	8,9	056 !56^[16]​	2011	Troyano de Neptuno temporal
(316179) 2010 EN65	2010 EN65	L3	21,109	40,613	19,2	6,9	200 !~200		No es un verdadero troyano, sino un Jumping trojan, un troyano que está saltando desde el punto L4 al L5
---	2010 TS191	L4	28,608	31,253	6,6	8,1	120 !~120	2016	Anunciado el 31/05/2016
---	2010 TT191	L4	27,913	32,189	4,3	8,0	130 !~130	2016	Anunciado el 31/05/2016
---	2011 HM102	L5	27,662	32,455	29,4	8,1	140 !90–180^[17]​	2012
---	2011 SO277	L4	29,622	30,503	9,6	7,7	140 !~140	2016	Anunciado el 31/05/2016
---	2011 WG157	L4	29,064	30,878	22,3	7,1	170 !~170	2016	Anunciado el 31/05/2016
---	2012 UV177	L4	27,806	32,259	20,8	9,2	080 !~80^[18]​
---	2013 KY18	L5	26,598	33,873	6,7	6,8	200 !~200	2016	Anunciado el 31/05/2016; estabilidad no confirmada
---	2014 QO441	L4	26,961	33,215	18,8	8,2	130 !~130^[18]​		El más excéntrico troyano de Neptuno estable^[19]​
---	2014 QP441	L4	28,022	32,110	19,4	9,1	090 !~90^[18]​

En el momento de su descubrimiento se pensó que 2005 TN74^[20]​ y (309239) 2007 RW10^[21]​ eran troyanos de Neptuno, pero observaciones adicionales han confirmado que no lo son. 2005 TN₇₄ es considerado actualmente como un TNO en resonancia 3:5 con Neptuno.^[22]​ (309239) 2007 RW10 está actualmente siguiendo un bucle de cuasisatélite alrededor de Neptuno.^[23]​

Véase también

• Asteroide troyano
• Puntos de Lagrange
• Modelo de Niza
• Categoría:Asteroides troyanos de Neptuno

Notas

1. Después del Cinturón de asteroides, los troyanos de Júpiter, los objetos transneptuniano y los troyanos de Marte.
2. Actualizado a 28 de marzo de 2017.

Referencias

1. Minor Planet Center (ed.). «List Of Neptune Trojans» [Listado de troyanos de Neptuno] (en inglés). Consultado el 27 de marzo de 2017. 
2. Sheppard, Scott S.; Trujillo, Chadwick A. (junio de 2006). «A Thick Cloud of Neptune Trojans and Their Colors» [Una gruesa nube de troyanos de Neptuno y sus colores]. Science (AAAS) 313 (5786): 511-514. Bibcode:2006Sci...313..511S. PMID 16778021. doi:10.1126/science.1127173. Consultado el 27 de marzo de 2017. 
3. Jewitt, David C.; Trujillo, Chadwick A.; Luu, Jane X. (2000). «Population and size distribution of small Jovian Trojan asteroids». The Astronomical Journal 120 (2): 1140-1147. Bibcode:2000AJ....120.1140J. arXiv:astro-ph/0004117. doi:10.1086/301453. 
4. Chiang, Y.; Lithwick. «Neptune Trojans as a Testbed for Planet Formation». The Astrophysical Journal (628): 520-530. Consultado el 27 de marzo de 2017. 
5. Powell, David (30 de enero de 2007). Space.com, ed. «Neptune May Have Thousands of Escorts». Consultado el 27 de marzo de 2017. 
6. "Sheppard", Scott S. (12 de agosto de 2010). Carnegie Institution of Washington, ed. «Trojan Asteroid Found in Neptune's Trailing Gravitational Stability Zone». Consultado el 27 de marzo de 2017. 
7. Stern, Alan (1 de mayo de 2006). Johns Hopkins APL, ed. «Where Is the Centaur Rocket?». Archivado desde el original el 9 de marzo de 2011. Consultado el 27 de marzo de 2017. 
8. Parker, Alex (30 de abril de 2013). «2011 HM102: A new companion for Neptune». The Planetary Society. Consultado el 27 de marzo de 2017. 
9. Sheppard, Scott S.; Trujillo, Chadwick A. (12 de agosto de 2010). «Detection of a Trailing (L5) Neptune Trojan» [Detección de la órbita de un troyano (L5) de Neptuno]. Science (AAAS) 329 (5997): 1304. Bibcode:2010Sci...329.1304S. PMID 20705814. doi:10.1126/science.1189666. Consultado el 27 de marzo de 2017. 
10. Horner, J., Lykawka, P. S., Bannister, M. T., & Francis, P. 2008 LC18: a potentially unstable Neptune Trojan Accepted to appear in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
11. Alexandersen, M.; Gladman, B.; Greenstreet, S.; Kavelaars, J. J.; Petit, J. -M.; Gwyn, S. (2013). «A Uranian Trojan and the Frequency of Temporary Giant-Planet Co-Orbitals». Science 341 (6149): 994-997. Bibcode:2013Sci...341..994A. PMID 23990557. arXiv:1303.5774. doi:10.1126/science.1238072. 
12. Kortenkamp, Stephen J.; Malhotra, Renu; Michtchenko, Tatiana (2004). «Survival of Trojan-type companions of Neptune during primordial planet migration». Icarus 167 (2): 347-359. arXiv:astro-ph/0305572. doi:10.1016/j.icarus.2003.09.021. 
13. Nesvorný, David; Vokrouhlický, David (2009). «Chaotic Capture of Neptune Trojans». The Astronomical Journal 137 (6): 5003-5011. doi:10.1088/0004-6256/137/6/5003. 
14. Gomes, R.; Nesvorny, D. (2016). «Neptune trojan formation during planetary instability and migration». Astronomy & Astrophysics 592: A146. doi:10.1051/0004-6361/201527757. 
15. Parker, Alex (2015). «The intrinsic Neptune Trojan orbit distribution: Implications for the primordial disk and planet migration». Icarus 247: 112-125. arXiv:1409.6735. doi:10.1016/j.icarus.2014.09.043. 
16. «The Tracking News» (en inglés). Consultado el 27 de marzo de 2017. 
17. Parker, Alex. «Citizen "Ice Hunters" help find a Neptune Trojan target for New Horizons». En The Planetary Society, ed. www.planetary.org/blogs. Consultado el 27 de marzo de 2017. 
18. «Absolute magnitude converter» (en inglés). Consultado el 27 de marzo de 2017. 
19. «Observation of Two New L4 Neptune Trojans in the Dark Energy Survey Supernova Fields». 18 de junio de 2015. doi:10.3847/0004-6256/151/2/39. Consultado el 27 de marzo de 2017. 
20. Johns Hopkins APL, ed. (1 de mayo de 2006). «MPEC 2005-U97 : 2005 TN74, 2005 TO74». Minor Planet Center. Consultado el 27 de marzo de 2017. 
21. «Distant EKOs, 55». Consultado el 27 de marzo de 2017. 
22. «Orbit Fit and Astrometric record for 05TN74». Consultado el 27 de marzo de 2017. 
23. de la Fuente, Marcos (2012). «(309239) 2007 RW10: a large temporary quasi-satellite of Neptune». Astronomy and Astrophysics Letters 545: L9. Bibcode:2012A&A...545L...9D. arXiv:1209.1577. doi:10.1051/0004-6361/201219931.  |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)

Enlaces externos

• Horner, J.; Lykawka, P. S. (2010). «Planetary Trojans – the main source of short period comets?». International Journal of Astrobiology 9 (4): 227-234. Bibcode:2010IJAsB...9..227H. arXiv:1007.2541. doi:10.1017/S1473550410000212. 
• «New Trojan asteroid hints at huge Neptunian cloud». New Scientist. 

•   Datos: Q336004