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Orbits of Neptuian moons
Manuel Posada Ayala
Física del Sistema Solar
Master en Astrofísica UCM-UAM
Curso 2011-2012
Orbits of Neptuian moons
EL SISTEMA DE NEPTUNO
13 satélites, divididos en:
- Internos y regulares: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa y Proteus
- Triton
- Externos e irregulares:Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Psamathe y Neso
Orbits of Neptuian moons
SATÉLITES INTERNOS
a (km)(RN)
Porbital (h) i (degrees) e R (Km) M (1018 kg)
Naiad48227(1.959)
7.06 4.691 0.0003 33 0.19483
Thalassa50074(2.034)
7.46 0.135 0.0002 41 0.37467
Despina52526(2.133)
8.04 0.07 0.000 75 2.0981
Galatea61953(2.516)
10.30 0.034 0.0001 88 3.7467
Larissa73548(2.987)
13.32 0.205 0.0014 97 4.9456
Proteus117646(4.778)
26.93 0.075 0.0005 210 50.355
Orbits of Neptuian moons
TRITON
R = 1353.4 Km
M = 2.1395·1022 kg
a = 354759 Km = 14.41 RN
Porb = -5.877 días
e = 0.0004
i = 156.865 grados
Resto grandes satélites i < 1 grado.
Menos la Luna: i = 5.16 grados
91 satélites retrógrados
El más grande: Phoebe R = 107 km, i = 175 grados
Orbits of Neptuian moons
SATÉLITES IRREGULARES
a (106 km)
(RN)Periastro(106 km)
Apoastro(106 km)
eR
(Km)M
(1016 kg)Porbital
(años)i
(grados)
Nereid5.513
(223.92)1.375
(55.82)9.653
(382.05)0.7512 170 3087.3 0,986 7.09
Halimede16.611
(674.64)12.216
(496.13)21.006
(853.15)0.2646 31* 18.706 -5,145 112.71
Sao22.228
(902.77)19.194
(779.54)25.262(1026)
0.1365 22* 8.992 7,975 53.48
Laomedeia23.567
(957.15)14.213
(577.26)32.921
(1337.05)0.3969 21* 8.992 8,683 37.87
Psamathe48.096
(1952.97)29.776
(1209.33)66.417
(2697.42)0.3809 20* 1.499 -24,84 126.31
Neso49.285
(2001.66)21.124
(857.91)77.447
(3145.42)0.5714 30* 16.485 -26,66 136.43
Orbits of Neptuian moons
CAPTURA DE TRITON
• Littleton (1936). Pluto y Triton satélites de Neptuno => Imposible: la cantidad de momento angular en el sistema es insuficiente
• McKinnon (1984). Capturado del Cinturón de Kuiper por fuerzas de marea => Necesita perder energía
• Goldreich (1989). Colisión con un antiguo satélite
=> Si Ms > 2% MT se destrozarían los dos
• McKinnon & Leith (1995). Nebulosa protoplanetaria => Densidad elevada. Muy cerca de Neptuno
• Agnor & Hamilton (2006). Sistema binario => Si gran velocidad, poco probable
Orbits of Neptuian moons
CAPTURA DE TRITON
Agnor & Hamilton (2006)
Nogueira et al. (2011)
EVOLUCIÓN DE LA ORBITA DE TRITON
- Fuerzas de marea
• McCord (1966). 100 Ma.
• McKinnon (1984). El calor lo derrite parcialmente y acorta el tiempo de evolución.
• Goldreich (1989). 400 Ma desde a = 1000 Rn. Perturbaciones solares.
• Cuk & Galdman (2005). Mayor tiempo que edad sistema solar. Imposible.
• Correia (2009). Menos de 1Ga.
• Nogueira et al. (2011). 200 Ma. Tritón más cerca.
Orbits of Neptuian moons
EVOLUCIÓN DE LA ORBITA DE TRITON
Orbits of Neptuian moons
Nogueira et al. (2011)
Case 1 Case 2
EVOLUCIÓN DE LA ORBITA DE TRITON
- Nube protoplanetaria
McKinnon & Leith (1995)
Evolución rápida en e y a.
1000 – 10000 años.
Gas desaparece y la evolución continua por marea.
Inconvenientes:
Inclinación no varía
Ayliffe & Bate (2009) – No discos en Urano y Neptuno
Orbits of Neptuian moons
EVOLUCIÓN DE LA ORBITA DE TRITON
- Disco de escombros
Cuk & Galdman (2006)
Sistema similar a Urano.
Satélites regulares chocan entre sí en 1000 años Disco de escombros
Tiempo de evolución: 10000 años
Inconveniente: Para grandes valores de a, probabilidad de que Tritón sea expulsado.
Orbits of Neptuian moons
EFECTOS SOBRE EL SISTEMA
• No hay satélites entre 5 – 50 RN excepto Triton
• Satélites regulares
– Expulsados o alejados
– Destruidos (Disco de escombros)
– No se forman (Nube protoplanetaria)
• Cuk & Galdman (2006) y Nogueira et al (2011):
Nereid expulsado en 104 – 105 años
=> Captura de Triton antes de su formación o captura.
Orbits of Neptuian moons
EFECTOS SOBRE EL SISTEMA
Orbits of Neptuian moons
Nogueira et al. (2011)
Cuk & Galdman (2005)
Orbits of Neptuian moons
BIBLIOGRAFÍA• Agnor,C.B., Hamilton, D. P. 2006. Neptune´s capture of its moon
Triton in a binary-planet gravitacional encounter. Nature 441, 192-194
• Cuk, M., Gladman, B. J. 2005. Constraints on the Orbital Evolution of Triton. The Astrophysical Journal 626, L113-L116.
• Goldreich, P., Murray, N., Longaretti, P. Y., Banfield, D. 1989. Neptune’s story. Science 245, 500-504.
• McKinnon, W. B. 1984. On the origin of Triton and Pluto. Nature 311, 355-358.
• McKinnon, W. B., Leith, A. C. 1995. Gas drag and the orbital evolution of a captured Triton.. Icarus 118, 392-413.
• Nogueira, E., Brasser, R., Gomes, R. 2011. Reassessing the origin of Triton . Icarus 214, 113-130.
• http://ssd.jpl.nasa.gov/?sat_elem
• http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=SolarSys