Polideuces (luna)
Polideuces, también designado Saturno XXXIV, es una pequeña luna troyana de Saturno que ocupa el punto de Lagrange L5 de Dione. Fue descubierto por el equipo científico de imágenes de Cassini en imágenes tomadas por la sonda espacial Cassini el 21 de octubre de 2004. Con un diámetro medio de unos 3 km (1,9 millas), se cree que Polydeuces tiene una superficie lisa recubierta de finas partículas heladas acumuladas. de las columnas criovolcánicas de Encelado. En su órbita alrededor de Saturno, Polideuces se aleja periódicamente del punto de Lagrange de Dione debido a perturbaciones gravitacionales de otras lunas cercanas de Saturno. De las cuatro lunas troyanas conocidas de Saturno, Polideuces exhibe el mayor desplazamiento desde su punto de Lagrange.
Descubrimiento
Polydeuces fue descubierto por el equipo científico de imágenes de Cassini el 24 de octubre de 2004 mientras investigaba de forma rutinaria imágenes tomadas por la sonda espacial Cassini el 21 de octubre de 2004. Las imágenes fueron inspeccionadas visualmente mediante la técnica de comparación de parpadeo, lo que reveló posibles lunas que se movían en relación con las estrellas de fondo. Las imágenes del descubrimiento consistieron en cuatro fotogramas tomados con la cámara gran angular de Cassini' sobre menos de seis minutos, lo que mostró a Polydeuces moviéndose de 3 a 6 píxeles por cuadro. El movimiento observado de Polideuces sugirió inmediatamente que podría estar orbitando Saturno a la distancia de una de las grandes lunas, Dione, posiblemente compartiendo su órbita en una configuración coorbital.
El 4 de noviembre de 2004, el equipo científico de imágenes de Cassini obtuvo más imágenes Cassini de Polydeuces, incluidas dos tomas tomadas el 2 de noviembre de 2004 y otras dos anteriores a las imágenes del descubrimiento en tres horas. Las determinaciones orbitales preliminares utilizando estas imágenes confirmaron que Polydeuces era una luna troyana coorbital que residía alrededor del punto L5 de Lagrange de Dione. Con la ayuda de predicciones de efemérides de la órbita recién determinada de Polydeuces, el equipo científico de imágenes de Cassini pudo identificar 52 detecciones previas al descubrimiento de Polydeuces en Cassini' tomadas entre el 9 de abril de 2004 y el 9 de mayo de 2004. La Unión Astronómica Internacional (IAU) anunció el descubrimiento de Polydeuces el 8 de noviembre de 2004. Además de Polideuces, Cassini ha descubierto otros cinco objetos orbitando Saturno en 2004: Metone, Pallene, S/2004 S 3, S/2004 S 4 y S/2004 S 6.
Después del anuncio del descubrimiento, se reasignó a Cassini la tarea de comenzar observaciones específicas de Polydeuces en enero de 2005 para determinar mejor su órbita. En 2006, los investigadores encontraron imágenes de Polideuces previas al descubrimiento de Cassini aún más antiguas, tomadas el 2 de abril de 2004.
Nombre
El nombre Polideuces fue aprobado y anunciado por el Grupo de Trabajo de la IAU sobre Nomenclatura de Sistemas Planetarios el 21 de enero de 2005. En la mitología griega, Polideuces es otro nombre de Pólux, hermano gemelo de Castor e hijo de Zeus y Leda. Polideuces también es conocido por su designación oficial en números romanos Saturno XXXIV (descubierta la 34.ª luna de Saturno) y anteriormente era conocido por su designación provisional S/2004 S 5, que fue dada por el IAU cuando anunció el descubrimiento de la luna.
Órbita
Polydeuces · Helene· Dione· Saturno
Polydeuces es una luna interior de Saturno en una configuración coorbital con Dione, lo que significa que comparten la misma órbita. Junto con Dione y su otra compañera coorbital Helene, Polideuces orbita Saturno en 2,74 días a una distancia promedio de 377.600 km (234.600 millas) del centro del planeta, entre las órbitas de Tetis y Rea. Debido a las perturbaciones gravitacionales de otras lunas cercanas de Saturno, el radio orbital de Polideuces puede variar ±7660 km (4760 millas) con el tiempo. Su órbita está estrechamente alineada con el plano ecuatorial de Saturno con una inclinación orbital baja de 0,2°.
Polydeuces tiene una órbita ligeramente elíptica con una excentricidad de 0,019, que es inusualmente mayor que la excentricidad de Dione de 0,002. Si bien se sabe que la excentricidad de Dione es el resultado de su resonancia orbital de movimiento medio 1:2 con Encelado, los efectos de esta resonancia son demasiado débiles para explicar la excentricidad relativamente alta de Polideuces. Una posible explicación es que Polideuces siempre tuvo una órbita excéntrica desde su formación porque su órbita no cambió mucho durante miles de millones de años.
Polydeuces reside alrededor del punto de Lagrange L5 de Dione, a 60° detrás de Dione en su órbita, lo que convierte a Polydeuces en una luna troyana de Dione. Los puntos de Lagrange son lugares donde las fuerzas gravitacionales de Dione y Saturno se equilibran, permitiendo configuraciones coorbitales estables en los troyanos de Dione. La otra luna coorbital de Dione, Helene, es un troyano que reside alrededor del punto L4 de Lagrange, 60° por delante de Dione. Las lunas troyanas no son exclusivas de Dione; Otra gran luna de Saturno, Tetis, también tiene dos troyanos, llamados Telesto y Calypso, que residen en sus puntos L4 y L5 Lagrange, respectivamente.
Debido a las perturbaciones de otras lunas de Saturno, Polideuces no se queda exactamente 60° detrás de Dione; su distancia angular a Dione oscila o libra con el tiempo. De las cuatro lunas troyanas conocidas de Saturno, Polideuces es la que libra más lejos de su punto de Lagrange: su distancia angular detrás de Dione oscila de 33,9° a 91,4° con un período de 790,931 días (2,17 años). En un marco de referencia giratorio con respecto a la órbita de Dione, Polideuces parece viajar en una trayectoria circular alrededor del punto L5 de Dione debido a su velocidad relativa y distancia radial variables desde Saturno. en su perturbada órbita excéntrica. El aparente movimiento circular de Polideuces combinado con su distancia angular de libración desde Dione forma una órbita de renacuajo alrededor del punto L5 de Dione.
Origen
Se cree que Polydeuces se formó mediante acreción de restos atrapados en el punto L5 Lagrange de Dione, en un proceso similar experimentado por otras lunas troyanas de Saturno. Este proceso probablemente tuvo lugar en una etapa intermedia de la formación de las lunas de Saturno, cuando Tetis y Dione no han terminado de formarse y los gases se han agotado en el disco circumplanetario de Saturno. Las resonancias orbitales de movimiento medio de otras lunas cercanas no parecen desempeñar un papel significativo en la formación de las lunas troyanas.
Modelado dinámico de las lunas troyanas' La formación sugiere que los puntos de Lagrange L4 y L5 de Tetis y Dione deberían haber comenzado con cantidades similares de material para que se formaran lunas troyanas con aproximadamente tamaños similares. Sin embargo, este no es el caso de los troyanos de Dione, Helene y Polydeuces, cuyas masas difieren significativamente en más de un orden de magnitud. Hasta el momento, esta asimetría de masas en los troyanos L4 y L5 de Dione sigue sin explicación.
Características físicas
A partir de 2020, la estimación más reciente de las dimensiones de Polydeuces es 3,50 km × 3,10 km × 2,62 km (2,17 mi × 1,93 mi × 1,63 mi), según imágenes resueltas de Cassini de la luna de 2015. Estas dimensiones corresponden a un diámetro medio equivalente en volumen de 3,06 km (1,90 mi) para Polydeuces. Las imágenes de mayor resolución de Cassini' de Polydeuces de 2015 muestran que tiene un cuerpo alargado. forma, con una extremidad relativamente lisa que se desvía de un elipsoide simple. Presumiblemente, Polydeuces gira sincrónicamente con su período orbital, similar al resto de las lunas troyanas de Saturno.
Poco se sabe sobre las otras propiedades físicas de Polideuces porque nunca fue abordado de cerca por Cassini ni por ninguna otra misión espacial a Saturno. Debido a su tamaño muy pequeño, las perturbaciones gravitacionales de Polideuces en la trayectoria de la nave espacial Cassini y otras lunas de Saturno son insignificantes, lo que impide medir la masa y la densidad de la luna. A pesar de esto, los investigadores suponen que Polideuces tiene una densidad similar a la de las pequeñas lunas interiores de Saturno, cuya densidad promedio es 0,5 g/cm3,
El pequeño tamaño de Polydeuces hace que sea propenso a la perturbación por los eventos de impacto. Dependiendo de la frecuencia de tamaño de los impactantes en el sistema Saturno, se prevé que Polydeuces ha sufrido al menos un impacto disruptivo en los últimos mil millones de años. Esto implica que Polydeuces es muy joven con una edad de menos de mil millones de años, o es una luna primordial que ha reacretado constantemente de cada impacto disruptivo sobre la vida útil del sistema Saturniano de 4,5 mil millones de años.
Polydeuces tiene una superficie brillante y probablemente lisa debido a la acumulación de finas partículas de hielo de agua del Anillo E circundante, que es generada por las columnas criovolcánicas de Encelado. Debido a su pequeño tamaño, cualquier cráter en Polydeuces estaría completamente enterrado en el material del Anillo E, dándole una apariencia sin cráteres que se asemeja a Metone o Palene. Se desconoce su albedo geométrico ya que nunca se ha observado en ángulos de fase bajos. Las imágenes de Cassini muestran que Polideuces tiene un brillo superficial uniforme en sus hemisferios delantero y trasero. Su superficie es tan brillante como la de Dione pero más oscura que la de Helene. Las lunas troyanas de Tetis exhiben una diferencia similar en el brillo de la superficie, donde Calipso es más brillante que Telesto y Tetis. Se desconoce el motivo de estas asimetrías de brillo en las lunas troyanas de Dione y Tetis; Las posibles explicaciones incluyen una distribución asimétrica de las partículas del Anillo E o impactos recientes que iluminaron a Helene y Calipso.
Exploración
Cassini es la única misión espacial a Saturno que ha realizado observaciones específicas de Polideuces. Durante los 13 años que duró la misión Cassini' en órbita alrededor de Saturno, el La nave espacial ha realizado 22 aproximaciones cercanas dentro de 130.000 km (81.000 millas) de Polydeuces. El encuentro más cercano de Cassini' con Polideuces tuvo lugar el 17 de febrero de 2005, cuando pasó 6.446,7 km (4.005,8 millas) de Polideuces mientras se aleja del periápside. Sin embargo, Cassini no tomó ninguna imagen de Polideuces en esa fecha. Los únicos encuentros en los que Cassini tomó imágenes resueltas de Polideuces fueron el 22 de mayo de 2006, el 10 de mayo de 2015 y el 16 de junio de 2015, en distancias de aproximación más cercanas de 64.089,9 km (39.823,6 mi), 33.997,8 km (21.125,3 mi).) y 34.794,3 km (21.620,2 mi), respectivamente. Los dos encuentros cercanos de Cassini' en 2015 proporcionaron las primeras imágenes en las que Polideuces era más grande que 10 píxeles de ancho.
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