Elementos orbitales I. Asteroides. Elementos orbitales III. Elementos orbitales II

Transcripción

1 Asteroides Elementos orbitales I Ubicación Características generales Distribución de elementos orbitales Fotometría y curvas de luz Clasificación taxonómica a semieje mayor e=a /a eccentricidad (e < 1 elipse; e =0 círculo) q (distancia P-Sun) distancia perihélica Elementos orbitales II Elementos orbitales III 1

2 Near Earth Asteroids (NEAs) q < 1.3 UA (186) Apollo (q < 1, a >1) - (11) Amor (1<q<1.3, a>1) (06) Aten (a < 1, Q > 1) Distribución de elementos orbitales Las brechas (gaps) de Kirkwood (1867) Ejemplo: resonancia :3 a vs e a vs i

3 Regiones de asteroides Interior al anillo Apohele - Q < 1.00 AU NEAs q < 1.3 UA Cruzadores de Marte - q = UA Grupo Hungaria - a = UA Anillo principal - a = UA Parte interior - a = -.5 UA Parte media - a = UA Parte exterior - a = UA Grupo Cybele - a = UA Grupo Hilda - a = UA Región casi vacía - a = UA (solo Thule) Troyanos - a = UA Familias de Hirayama Formación de familias Para que la astrometría? Determinación de las posiciones de objetos recientemente descubiertos permite hacer una determinación orbital inicial y predecir las ubicaciones futuras. En el caso de objetos conocidos es posible mejorar la órbita, refinando los elementos orbitales Con los elementos orbitales podes clasificar el objeto en alguno de los grupos conocidos (cinturón principal, NEAs, familias, etc.) En el caso de NEAs se puede determinar la probabilidad de colisión con la Tierra Se pueden hacer estudios de la evolución dinámica de objetos individuales o conjuntos de asteroides. Estudiar el origen de las familias y la evolución colisional Para que la fotometría? Determinar el brillo absoluto Obtener una curva de luz Obtener la función de fase y el efecto de oposición Determinar el tamaño y la forma de los asteroides. Determinar los valores de los parámetros fotométricos H y G. Estudiar el caso de los rotadores rápidos (períodos menores de hs). Estudiar el caso de los rotadores lentos (períodos de varios días). Estudiar el caso de curvas de luz complejas (con 1 solo o mas de picos) Asteroides binarios Hallar una correlación entre períodos de rotación y tamaños. Hallar una correlación entre grupos taxonómicos y períodos de rotación. Estudiar el efecto de oposición y la rugosidad superficial Asistir a observaciones de radar de asteroides. 3

4 Propiedades físicas Tamaños Rotacíón Características superficiales (clasificación taxonómica) Magnitudes asteroidales V(1,1,0) = map 5log(rΔ) +.5log( Φ( α)) V(1,1,0) magnitud absoluta magnitud aparente a 1 UA de la Tierra y del Sol y ángulo de fase 0 m ap magnitud aparente (observada) r distancia heliocéntrica Δ- distancia geocéntrica V(1,1,0) = map 5log(rΔ) +.5log( Φ( α)) α - ángulo de fase Φ(α) función de fase V(1,1, α) = map 5log(rΔ) V(1,1,α) magnitud corregida por distancia Relación entre tamaño y magnitud absoluta log(p v S) = (m -H) Rotación D = 139 km 10 H/5 p V 1/ Sección de corte fotométrica S = π R Magnitud absoluta H=V(1,1,0) Magnitud aparente V del Sol Albedo geométrico m = p v = Ida Lightcurves Lightcurve: - depends on shape and albedo - indistinguishable contribution at phase angle = 0 (Russell 1906) Kleopatra (reconstrucción a partir del radar) Lightcurves of figures with uniform surfaces Sphere and MacLaurin ellipsoid flat curve Jacobi Ellipsoid symmetric curve with two peaks Albedo spots could lead to weird patterns 4

5 La curva de luz de un elipsoide triaxial Lightcurve of a triaxial ellipsoid For an Elipsoid of axis a,b,c θ - aspect angle ψ - rotational angle the projected area A is given by 1 1 A = ( abcosθ ) + ( a + b )( c sinθ ) + ( a b )( c sinθ ) cosψ The observed Intensity (I ) is proportional to the area (A). I - Expansion in Fourier series of order I A with a null term of order 1 Curvas de luz Diferentes formas generan diferentes curvas de luz Distribución de frecuencias de rotación (inverso del período) para diferentes tamaños D (expresados en km) 5

6 Curva de fase Curvas de fase (V(1,1,α) vs α) y el efecto de oposición Grado de Polarización lineal P= Polarimetría Curvas de fase y polarimétricas Taxonomía de asteroides Tipo Albedo Espectro Mineralogía C S Plano, débiles rasgos Rojizo, absorciones del Fe + Silicatos mas minerales ricos en carbón Silicatos + metal M Ligeramente rojizo Metal o metal + silicatos neutros E > 0.3 Chato, sin rasgos Silicatos neutros D Rojo, sin rasgos Materiales orgánicos 6

7 Valores de albedos para las diferentes clases C-Complex X-Complex Reflectividad en función de long. de onda 6 Classes S-Complex Taxonomía según las regiones del cinturón Gaspra (Galileo - 91) En color verdadero y color resaltando las variaciones de albedo superficial Ida y Dactyl (Galileo - 93) 7

8 Mathilde (NEAR) Eros (NEAR - 00) Eros (NEAR - 00) Asteroide Braille Rápidos pasajes Asteroide 5535 Annefrank Asteroide 4769 Castalia, modelado de observaciones con Radar Asteroide 4179 Toutatis 8

9 MUSES C / Hayabusa (águila) Dawn ( 06) a Vesta ( 10) y Ceres ( 14) Nereus (Muses - C) 9