4179 Tutatis

4179 Toutatis, designación provisional 1989 AC, es un asteroide alargado, pedregoso y de rotación lenta, clasificado como objeto cercano a la Tierra y potencialmente peligroso asteroide de los grupos de asteroides Apolo y Alinda, de aproximadamente 2,5 kilómetros de diámetro. Descubierto por el astrónomo francés Christian Pollas en Caussols en 1989, el asteroide lleva el nombre de Toutatis de la mitología celta.

Toutatis también es un asteroide que cruza Marte con una órbita caótica producida por una resonancia de 3:1 con el planeta Júpiter, una resonancia de 1:4 con el planeta Tierra y acercamientos frecuentes a los planetas terrestres, incluida la Tierra. En diciembre de 2012, Toutatis pasó a unas 18 distancias lunares de la Tierra. La sonda lunar china Chang'e 2 sobrevoló el asteroide a una distancia de 3,2 kilómetros y una velocidad relativa de 10,73 km/s. Toutatis se acercó a la Tierra nuevamente en 2016, pero no hará otro acercamiento notablemente cercano hasta 2069.

Propiedades

Toutatis fue visto por primera vez el 10 de febrero de 1934, como objeto 1934 CT, pero se perdió poco después. Siguió siendo un asteroide perdido durante varias décadas hasta que fue redescubierto el 4 de enero de 1989 por el astrónomo francés Christian Pollas, y recibió su nombre del dios celta de la protección tribal Toutatis (Teutates). El nombre de este dios es muy familiar en Francia debido al eslogan Par Toutatis! de los galos en los cómics Asterix.

Las propiedades espectrales sugieren que se trata de un asteroide de tipo S, o pedregoso, compuesto principalmente de silicatos. Tiene un albedo de Bond moderado de 0,13. Las imágenes de radar muestran que Toutatis es un cuerpo altamente irregular que consta de dos lóbulos distintos, con anchos máximos de aproximadamente 4,6 km y 2,4 km, respectivamente. Se plantea la hipótesis de que Toutatis se formó a partir de dos cuerpos originalmente separados que se fusionaron en algún punto, y el asteroide resultante se compara con una pila de escombros.

Su rotación combina dos movimientos periódicos separados en un resultado no periódico; para alguien en la superficie de Toutatis, el Sol parecería salir y ponerse en lugares aparentemente aleatorios y en momentos aleatorios en el horizonte del asteroide. Tiene un periodo de rotación alrededor de su eje mayor (P_ψ) de 5,38 días. Este eje largo está en precesión con un período (P_φ) de 7,38 días. Es posible que el asteroide haya perdido la mayor parte de su momento angular original y haya entrado en este movimiento de volteo como resultado del efecto YORP.

Órbita

Animación de 4179 La órbita de Toutatis alrededor del Sol
4179 ToutatisSol · Tierra · Júpiter

Con un semieje mayor de 2,5294 AU, o aproximadamente 2,5 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, Toutatis tiene una resonancia orbital de 3:1 con Júpiter y una resonancia de casi 1:4 con la Tierra, lo que lo convierte en miembro de Alinda. grupo de asteroides. Completa así una órbita alrededor del Sol por cada 4,02 órbitas anuales de la Tierra. Las perturbaciones gravitatorias causadas por los frecuentes acercamientos a los planetas terrestres conducen a un comportamiento caótico en la órbita de Toutatis, lo que hace que las predicciones precisas a largo plazo sobre su ubicación sean progresivamente inexactas con el tiempo. Las estimaciones de 1993 sitúan el horizonte de tiempo de Lyapunov para la previsibilidad en alrededor de 50 años, después de lo cual la región de incertidumbre se vuelve más grande con cada acercamiento a un planeta. Sin las perturbaciones de los planetas terrestres, el tiempo de Lyapunov estaría cerca de los 10.000 años. Las observaciones iniciales que mostraron su comportamiento caótico fueron realizadas por Wiśniewski.

La baja inclinación (0,47°) de la órbita permite tránsitos frecuentes, en los que los planetas interiores Mercurio, Venus, la Tierra y Marte parecen cruzar el Sol visto desde la perspectiva de Toutatis. La Tierra hizo esto en enero de 2009, julio de 2012, julio de 2016 y 2020.

Aproximaciones cercanas y riesgo de colisión

Toutatis realiza frecuentes acercamientos a la Tierra, con una distancia mínima posible actual (MOID de la Tierra) de solo 0,006 AU (2,3 veces la distancia a la Luna). El acercamiento del 29 de septiembre de 2004 fue particularmente cercano, a 0,0104 AU (dentro de 4 distancias lunares) de la Tierra, lo que presenta una buena oportunidad para la observación, con Toutatis con una magnitud aparente de 8,8 en su punto más brillante. El 9 de noviembre de 2008 se produjo un acercamiento cercano de 0,0502 AU (7 510 000 km; 4 670 000 mi). El acercamiento más reciente fue el 12 de diciembre de 2012, a una distancia de 0,046 AU (6 900 000 km; 4 300 000 mi), con una magnitud de 10,7. Con una magnitud de 10,7, Toutatis no era visible a simple vista, pero solo era visible para los observadores experimentados que usaban binoculares de alta gama. Durante el encuentro de 2012, Toutatis fue recuperado el 21 de mayo de 2012 por Siding Spring Survey con una magnitud aparente de 18,9. Una aproximación cercana será el 5 de noviembre de 2069, a las 0,01985 AU (2 970 000 km).

Dado que Toutatis se acerca mucho a la Tierra, como en 1992, 1996, 2000, 2004, 2008, 2012 y 2016, está catalogado como un objeto potencialmente peligroso. Con un parámetro de incertidumbre de 0, la órbita de Toutatis está muy bien determinada para los próximos cientos de años. La probabilidad de que la órbita se cruce con la Tierra es esencialmente cero durante al menos los próximos seis siglos. La probabilidad de colisión en un futuro lejano se considera muy pequeña. Como asteroide que cruza planetas, es probable que Toutatis sea expulsado del Sistema Solar interior dentro de unos pocos millones de años. En 2004, una cadena de correos electrónicos afirmaba falsamente que Toutatis tenía un 63 % de posibilidades de impactar en la Tierra en ese momento. De hecho, Toutatis pasó a 1,5 millones de kilómetros, o unas cuatro distancias entre la Tierra y la Luna, como se predijo.

En 2006, Toutatis estuvo más cerca de 2 UA de Júpiter; su órbita se encuentra dentro de la de Júpiter. En el 2100, se acercará a Júpiter muchas veces a una distancia similar.

Características físicas

Goldstone radar image (1996)

Modelo informático de Toutatis

Se obtuvieron grandes cantidades de datos de Toutatis durante el sobrevuelo de Chang'e 2'. Toutatis no es un monolito, sino probablemente una coalescencia de fragmentos destrozados. Se muestra que este asteroide bifurcado consiste principalmente en una cabeza (lóbulo pequeño) y un cuerpo (lóbulo grande). Las dos partes principales no tienen forma redonda y sus superficies tienen varias facetas grandes. En comparación con los modelos de radar, las observaciones próximas del sobrevuelo de Chang'e 2' han revelado varios descubrimientos notables relacionados con Toutatis, entre los cuales la presencia de la cuenca gigante en el extremo grande parece ser uno de los hallazgos geológicos más convincentes. características, y la silueta marcadamente perpendicular en la región del cuello que conecta la cabeza y el cuerpo también es bastante novedosa. Una gran cantidad de cantos rodados y varias estructuras lineales cortas también son evidentes en la superficie.

Cuenca gigante

La cuenca gigante en el extremo grande de Toutatis tiene un diámetro de ~805 m, lo que sugiere que uno o más impactadores pueden haber chocado allí. La característica más significativa es la cresta alrededor de la cuenca más grande. La pared de esta cuenca tiene una densidad relativamente alta de lineamientos, algunos de los cuales parecen ser concéntricos a la cuenca. Estas crestas son indicativas de una estructura interna de cuerpos pequeños y la mayoría de las crestas cerca de la cuenca más grande en el extremo grande probablemente estén relacionadas con la enorme energía de tensión durante el impacto.

Observación

Toutatis se ha observado con imágenes de radar del Observatorio de Arecibo y el radar del Sistema Solar Goldstone durante los sobrevuelos anteriores de la Tierra del asteroide en 1992, 1996, 2000, 2004 y 2008. También se observó con radar durante el Sobrevuelo de diciembre de 2012 y sobrevuelo más distante observado con radar en diciembre de 2016. Después de 2016, Toutatis no volverá a pasar cerca de la Tierra hasta 2069.

La resolución de las imágenes de radar es tan fina como 3,75 m por píxel, lo que proporciona datos para modelar la forma y el estado de giro de Toutatis.

Exploración

Imágenes de Toutatis tomadas por Chang'e 2 sonda

La sonda lunar china Chang'e 2 partió del punto Sol-Tierra L2 en abril de 2012 y sobrevoló Toutatis el 13 de diciembre de 2012, con una aproximación máxima de 3,2 kilómetros y una velocidad relativa de 10,73 km/s, cuando Toutatis estaba cerca de su máximo acercamiento a la Tierra. Tomó varias fotografías del asteroide, revelando que era de un color rojo/naranja polvoriento.