Los satélites de los objetos transneptunianos

No solo los planetas tienen satélites naturales; unos cuantos objetos transneptunianos (TNO), como los planetas enanos plutoides, o como los posibles candidatos a planetas enanos, Orcus y Quaoar, también tienen satélites.

Como se comenta en la entrada Los planetas enanos, en concreto, de los cinco planetas enanos reconocidos por la UAI, los cuatro plutoides (Eris, Plutón, Makemake y Haumea) tienen satélites naturales; el antiguamente considerado asteroide, Ceres, que no es TNO (se encuentra en el cinturón de asteroides), no tiene.

La figura siguiente, que es un montaje de dos recreaciones artísticas, muestra las lunas de los cuatro planetas enanos TNO y de dos cuerpos más (Quaoar y Orcus), también TNO (están en el cinturón de Kuiper).

Recreación artística de algunos cuerpos TNO y sus lunas. Créditos: Fobos92, CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons. Makemake y MK2: R. Hurt (SSC-Caltech)/ JPL-Caltech/NASA

MK2, satélite de Makemake

Makemake y MK2. Créditos: NASA, ESA, A. Parker y M. Buie (Southwest Research Institute), W. Grundy (Lowell Observatory) y K. Noll (NASA GSFC)

En 2015, el telescopio espacial Hubble, utilizando las mismas técnicas usadas para descubrir los pequeños satélites de Plutón, descubrió una pequeña y tenue luna que orbitaba alrededor de Makemake a una distancia de unos 21000 km; recibió el nombre provisional de S/2015 (136472) y el apodo de MK2.

La imagen de la izquierda, en la que Mk2 está por encima de Makemake y señalado con una flecha, la realizó el telescopio espacial Hubble en abril de 2015 con la cámara Wide Field Camera 3.

MK2 es tenue, es unas 1300 veces menos brillante que Makemake, y pequeño (se estima que tiene un diámetro de unos 160 km, frente a los 1400 km de Makemake).

El descubrimiento de MK2 y su estudio no es importante solamente por sí mismo (desde que se descubrió Makemake en 2005 hasta el descubrimiento de Mk2 en 2015, se pensaba que este planeta enano no tenía satélites), sino también porque nos permitirá conocer mejor los planetas enanos y, concretamente, Makemake, así como su origen y evolución.

La imagen siguiente es una recreación artística de Makemake, en primer plano, Mk2, en segundo plano y, en un tercer plano, el Sol.

Recreación artística de Makemake, Mk2 y el Sol. Créditos: R. Hurt (SSC-Caltech)/ JPL-Caltech/NASA

Disnomia, satélite de Eris

Eris y Disnomia. Créditos; NASA, ESA y M. Brown (Instituto Tecnológico de California)

Eris tiene un único satélite, Disnomia, el cual fue descubierto en 2005 (el mismo año que se descubrió el planeta enano), por Michael E. Brown y su equipo en el observatorio Keck de Hawái.

La imagen de la derecha es fruto de una combinación de imágenes tomadas por el Hubble con la Cámara Avanzada para Sondeos, en agosto de 2005 y agosto de 2006, y por los telescopios del observatorio Keck, en agosto de 2006.

El nombre del satélite se tomó de la mitología griega, en la cual Disnomia era la diosa de la ilegalidad y el desorden civil e hija de Eris.

Disnomia orbita alrededor de Eris a una distancia de unos 37000 km, completando una órbita en unos 14-16 días terrestres.

El diámetro de Disnomia es de unos 700 km, por lo que es el segundo satélite de mayor tamaño de los planetas enanos (después de Caronte, el mayor satélite de Plutón y de los planetas enanos).

Caronte y los satélites de Plutón

Plutón y sus cinco lunas. Créditos: NASA, ESA y L. Frattare (STScI)

Plutón tiene cinco lunas, Caronte, el satélite mayor de todos los planetas enanos y el más grande, respecto al planeta o cuerpo que orbita, de todo el Sistema Solar, y cuatro pequeñas y amorfas lunas, Nix, Hidra, Cerbero y Estigia.

La imagen de la izquierda, que muestra al planeta enano y sus cinco lunas, fue tomada con la Cámara de Campo Amplio 3 del Hubble en julio de 2012.

Realmente, Plutón y Caronte son un sistema binario, es decir, los dos cuerpos giran alrededor de un centro de masa común exterior a los dos cuerpos, el centro de masas del sistema (baricentro) y, alrededor de este sistema de planeta enano doble, orbitan Nix, Hidra, Cerbero y Estigia.

La siguiente imagen está compuesta por una serie de imágenes realizadas en 2015 con la LORRI (Cámara de Reconocimiento de Largo Alcance) de la sonda espacial New Horizons, y en ella se muestra la comparativa de tamaños entre el enorme Caronte, del cual solo se muestra una pequeña parte, y los pequeños Nix, Hidra, Cerbero y Estigia.

Comparativa de tamaños entre Caronte y las otras cuatro lunas de Plutón. Créditos: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Caronte

Caronte. Créditos: Créditos: NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste/Alex Parker

La imagen de la derecha es de Caronte, la cual fue tomada el 14 de julio de 2015 a una distancia de 74176 kilómetros, con la Cámara de Imágenes Multiespectrales Visibles (MVIC) en color de la sonda espacial New Horizons.

Fue descubierto en 1978 por el astrónomo estadounidense James W. Christy, quien propuso llamarlo Caronte, el barquero que llevaba las almas a través del Estigia hacia el inframundo, según la mitología griega.

Caronte tiene un diámetro de 1208 km, algo más de la mitad del de Plutón (2370 km) y un 12% de la masa de Plutón (el diámetro de la Luna es una cuarta parte del de la Tierra y su masa de solo un 1,2% de la masa de la Tierra, y eso que la Luna es grande en comparación a su planeta; de hecho, la Luna es el segundo satélite más grande del Sistema Solar en comparación con su planeta), lo cual hace que Caronte sea el satélite mayor de los objetos transneptunianos y el más grande del Sistema Solar en comparación con su planeta.

La siguiente imagen es una composición de unas imágenes de Plutón, Caronte, la Luna y la Tierra (parte de ella), donde podemos ver la comparativa de tamaños de los cuatro astros. La imagen de Plutón y Caronte es una combinación de imágenes en color mejoradas y tomadas por la sonda New Horizons de la NASA en julio de 2015, la de la Tierra es parte de la famosa «Canica azul», fotografía realizada el día 7 de diciembre de 1972 por los astronautas del Apolo 17 y la de la Luna es mía.

Plutón, Caronte, la Luna y la Tierra. Créditos de Plutón, Caronte y la Tierra: NASA
Sistema Plutón-Caronte

Al ser tan grande Caronte respecto a Plutón, el centro de masas de ambos cuerpos (baricentro), no está en Plutón, sino que está desplazado y externo a éste, girando los dos en torno a este centro de masas común y formando un sistema binario o doble de planeta enano; alrededor de este sistema binario giran los satélites Nix, Hidra, Cerbero y Estigia.

Otra característica de este sistema es que ambos cuerpos están anclados gravitatoriamente, por lo que se muestran siempre la misma cara entre sí; el período de rotación de Plutón y Caronte es de 6,387 días terrestres, el mismo también que el período orbital de Caronte.

La superficie de Caronte parece ser que es de agua helada, a diferencia de la de Plutón, que es de hielo de nitrógeno y metano; también, y a diferencia de Plutón que tiene una tenue atmósfera, Caronte carece de ella.

La distancia media entre Plutón y Caronte es de 19600 km, unas veinte veces más cerca de lo que están la Tierra y la Luna.

Nix, Hidra, Cerbero y Estigia

En torno al sistema Plutón-Caronte orbitan cuatro pequeños satélites, dos algo mayores, Nix e Hidra y dos muy pequeños, Cerbero y Estigia, como puede verse en la imagen de más arriba de la comparativa de Caronte y estas cuatro lunas.

Sistema Plutón-Caronte y los satélites Nix e Hidra. Créditos: H. Weaver (JHU/APL), A. Stern (SwRI) y el equipo de búsqueda de compañeros de Plutón del HST

La imagen de la derecha, que muestra el sistema Plutón-Caronte y las dos lunas mayores, Nix e Hidra, fue realizada en 2005 por el telescopio espacial Hubble.

Nix e Hidra, con unos diámetros similares (en torno a los 100 km), fueron descubiertos en 2005 por el telescopio espacial Hubble y sus nombres provienen también del inframundo de la mitología griega: Nix era la diosa de la oscuridad y madre de Caronte; Hidra era la serpiente de nueve cabezas que custodiaba la entrada al inframundo y, además, era hermana de Cerbero.

Además, se pusieron conjuntamente ambos nombres en honor a la nave New Horizons (tiene las mismas iniciales que Nix e Hidra, NH), que en 2006 partió hacia Plutón.

Hidra es la luna más externa del sistema Plutón-Caronte, orbitando a una distancia del baricentro de unos 65000 km; Nix está entre Hidra y Cerbero, orbitando a una distancia de unos 48700 km del baricentro del sistema.

Cerbero, de entre 10 y 30 km de diámetro, fue descubierto en 2011 por el Hubble y se encuentra orbitando el sistema entre Hidra y Nix, a unos 57000 km de distancia del baricentro. Su nombre proviene también de la mitología griega del inframundo, ya que Cerbero era un perro de tres cabezas, hermano de Hidra, que custodiaba también la entrada al inframundo.

Estigia fue descubierto también por el Hubble, pero un año después que Cerbero, en 2012. Es el más pequeño de todos, su tamaño se estima entre los 10 y los 25 km de diámetro y es la más interna de las cuatro lunas. Su nombre, como los demás, proviene de la mitología griega y el inframundo; en este caso Estigia era una diosa que personificaba el Estigia, el río del inframundo.

Hi’iaka y Namaka, los satélites de Haumea

Haumea y sus dos lunas. Créditos: NASA

Haumea tiene dos lunas conocidas, Hi’iaka y Namaka, descubiertas en 2005 por Michael E. Brown y su equipo en el observatorio Keck de Hawái.

La imagen de la izquierda, realizada por el telescopio espacial Hublle el 30 de junio de 2015, muestra el planeta enano Haumea (centro) y sus dos satélites naturales, Hi’iaka (arriba) y Namaka (abajo).

Hi’iaka es la mayor, más externa y más brillante de las dos lunas de Haumea; tiene un diámetro de unos 310 km y orbita al planeta enano a una distancia de unos 49000 km en unos 49 días terrestres.

Namaka es más pequeña, más interna y menos brillante que Hi’iaka; tiene un diámetro de unos 170 km y orbita al planeta enano a una distancia de unos 39000 km en unos 18 días terrestres.

El nombre de los dos satélites proviene de la mitología hawaiana, al igual que el de Haumea, ya que en dicha mitología Hi’iaka y Namaka eran hijas de la diosa Haumea.

Weywot y Vanth, satélites de Quaoar y Orcus

Quaoar y Orcus son dos objetos del cinturón de Kuiper con unos tamaños considerables (1100 km de diámetro Quaoar y 1600 km Orcus) y que muy probablemente pasen a engrosar la lista de planetas enanos.

Quaoar tiene un satélite conocido, Weywot, descubierto por Michael E. Brown y su equipo a partir de unas imágenes tomadas por el Hubble el día 13 de noviembre de 2005 y su descubrimiento se confirmó el 22 de febrero de 2007.

Orcus tiene también un satélite conocido, Vanth, descubierto por Michael E. Brown y la astrónoma Terry-Ann Suer, a partir de unas imágenes tomadas por el Hublle el 14 de febrero de 2006 y su descubrimiento se confirmó el 22 de febrero de 2007.

En la imagen siguiente, la de la izquierda fue tomada por por el Hubble el 14 de febrero de 2006 y es de Quaoar y Weywot; la de la derecha fue tomada por el Hubble el 31 de octubre de 2006 y es de Orcus y Vanth.

Quaoar-Weywot y Orcus-Vanth. Créditos: Telescopio espacial Hubble/Michael E. Brown

Weywot tiene un diámetro entre 170 y 200 km y orbita a Quaoar a una distancia media de 13300 km en unos 12 días terrestres.

Vanth, con un diámetro de unos 400 km (una cuarta parte del de Orcus), tiene una órbita prácticamente circular situada a una distancia de unos 9000 km de Orcus, que completa en casi 10 días terrestres. Como Plutón y Caronte, Orcus y Vanth están anclados gravitatoriamente, por lo que se muestran siempre la misma cara entre sí y, como también Plutón y Caronte, Orcus y Vanth forman un sistema binario donde ambos cuerpos giran en torno a su centro de masas común.

Otros satélites de objetos transneptunianos

Se han descubierto más satélites naturales de objetos transneptunianos, y más que se descubrirán. Entre ellos destacan:

  • Ilmarë, descubierto en 2009 por el Hubble, es un satélite del posible candidato a planeta enano Varda; ambos forman un sistema binario.
  • Actaea, descubierto en 2006 por el Hubble, es un satélite del posible candidato a planeta enano Salacia; ambos forman un sistema binario.
  • Xiangliu, descubierto en 2016 por el Hubble, es un satélite del posible candidato a planeta enano Gonggong.

Avatar de Desconocido

About José Luis Martínez Martínez

Profesor de matemáticas de ESO y Bachillerato
Esta entrada fue publicada en El Sistema Solar, Satélites naturales y etiquetada , , , , , , . Guarda el enlace permanente.

2 Responses to Los satélites de los objetos transneptunianos

  1. Avatar de Alvaro Lázaro Laín Alvaro Lázaro Laín dice:

    Gracias.

    No me había percatado de los planetas enanos de no ser por ti. Mi sorpresa ha sido mayúscula al darme cuenta que fueron descubiertos muchos sobre 2003 o poco más tarde. Pensaba que no habían descubierto planetas enanos o como quieras llamarlo más allá de Plutón. Cuando he visto las fechas, me he quedado boquiabierto.

    Saludos

    Le gusta a 1 persona

    • De nada, gracias a ti por comentar. Me alegro de que hayas descubierto más planetas enanos además de Plutón. Por ahora van cinco reconocidos oficialmente, pero hay unos cuantos cuerpos descubiertos recientemente (en lo que llevamos de siglo) más allá de Neptuno que todavía no lo son, pero que muy probablemente acabarán siendo reconocidos como tales. Un saludo

      Me gusta

Replica a Alvaro Lázaro Laín Cancelar la respuesta

Este sitio utiliza Akismet para reducir el spam. Conoce cómo se procesan los datos de tus comentarios.