Asteroide Hilda

Los asteroides Hilda (adj. Hildian ) son un grupo dinámico de más de 6.000 asteroides ubicados más allá del cinturón de asteroides pero dentro de la órbita de Júpiter , en una resonancia orbital de 3:2 con Júpiter. ^{[1] [2]} El homónimo es el asteroide 153 Hilda .

Las Hildas se mueven en sus órbitas elípticas de tal manera que llegan más cerca de la órbita de Júpiter (es decir, a su afelio ) justo cuando uno de los puntos de Lagrange L ₅ , L ₄ o L ₃ de Júpiter llega allí. ^[3] En su próxima órbita, su afelio se sincronizará con el siguiente punto de Lagrange en la secuencia L ₅ – L ₄ – L ₃ . Dado que L ₅ , L ₄ y L ₃ están separadas por 120°, para cuando una Hilda complete una órbita, Júpiter habrá completado 360° − 120° o dos tercios de su propia órbita. La órbita de una Hilda tiene un semieje mayor entre 3,7 y 4,2 UA (el promedio en un largo período de tiempo es 3,97), una excentricidad menor a 0,3 y una inclinación menor a 20°. ^[4] Existen dos familias de colisiones dentro del grupo Hilda: la familia Hilda y la familia Schubart . El homónimo de esta última familia es 1911 Schubart . ^[5]

Los colores de la superficie de Hildas a menudo corresponden a los asteroides de tipo D y tipo P de bajo albedo ; sin embargo, una pequeña porción son de tipo C. Los asteroides de tipo D y tipo P tienen colores de superficie, y por lo tanto también mineralogías de superficie, similares a las de los núcleos cometarios . Esto implica que comparten un origen común. ^{[4] [6]}

Los asteroides del grupo Hilda (Hildas) se encuentran en resonancia de movimiento medio 3:2 con Júpiter. ^[4] Es decir, sus períodos orbitales son 2/3 del de Júpiter. Se mueven a lo largo de órbitas con un semieje mayor cercano a 4,0 UA y valores moderados de excentricidad (hasta 0,3) e inclinación (hasta 20°). A diferencia de los troyanos de Júpiter, pueden tener cualquier diferencia de longitud con Júpiter, evitando no obstante aproximaciones peligrosas al planeta.

El conjunto de Hildas constituye una figura triangular dinámica con lados ligeramente convexos y vértices recortados en los puntos de libración triangulares de Júpiter: el "Triángulo de Hildas". ^[3] La "corriente asteroidal" dentro de los lados del triángulo tiene aproximadamente 1 UA de ancho, y en los vértices este valor es entre un 20 y un 40 % mayor. La Figura 1 muestra las posiciones de Hildas (en negro) sobre un fondo de todos los asteroides conocidos (en gris) hasta la órbita de Júpiter el 1 de enero de 2005. ^[7]

Cada uno de los objetos de Hilda se mueve a lo largo de su propia órbita elíptica . Sin embargo, en cualquier momento, los Hildas juntos constituyen una configuración ligeramente triangular, y todas las órbitas juntas forman un anillo predecible. La Figura 2 ilustra esto con las posiciones de los Hildas (negro) contra un fondo de sus órbitas (gris). Para la mayoría de estos asteroides, su posición en órbita puede ser arbitraria, excepto para las partes externas de los vértices (los objetos cerca del afelio) y las partes medias de los lados (los objetos cerca del perihelio). El Triángulo de Hildas ha demostrado ser dinámicamente estable durante un largo período de tiempo. ^{[ cita requerida ]}

El típico objeto Hilda tiene un movimiento de perihelio retrógrado . En promedio, la velocidad del movimiento de perihelio es mayor cuando la excentricidad orbital es menor, mientras que los nodos se mueven más lentamente. Todos los objetos típicos en afelio aparentemente se acercarían mucho a Júpiter, lo que debería ser desestabilizador para ellos, pero la variación de los elementos orbitales a lo largo del tiempo lo impide, y las conjunciones con Júpiter ocurren solo cerca del perihelio de los asteroides Hilda. Además, la línea absidal oscila cerca de la línea de conjunción con diferente amplitud y un período de 2,5 a 3,0 siglos.

Además de que el triángulo de Hildas gira en sincronía con Júpiter, la densidad de asteroides en la corriente presenta ondas cuasi periódicas. En cualquier momento, la densidad de objetos en los vértices del triángulo es más del doble de la densidad dentro de los lados. Los Hildas "descansan" en sus aphelias en los vértices durante un promedio de 5,0 a 5,5 años, mientras que se mueven a lo largo de los lados más rápidamente, con un promedio de 2,5 a 3,0 años. Los períodos orbitales de estos asteroides son de aproximadamente 7,9 años, o dos tercios del de Júpiter.

Aunque el triángulo es casi equilátero , existe cierta asimetría. Debido a la excentricidad de la órbita de Júpiter, el lado L ₄ – L ₅ difiere ligeramente de los otros dos lados. Cuando Júpiter está en afelio , la velocidad media de los objetos que se mueven a lo largo de este lado es algo menor que la de los objetos que se mueven a lo largo de los otros dos lados. Cuando Júpiter está en perihelio , sucede lo contrario.

En los vértices del triángulo correspondiente a los puntos L ₄ y L ₅ de la órbita de Júpiter, las Hildas se aproximan a las troyanas . En los lados medios del triángulo, se encuentran cerca de los asteroides de la parte externa del cinturón de asteroides . La dispersión de velocidad de las Hildas es más evidente que la de las troyanas en las regiones donde se cruzan. La dispersión de las troyanas en inclinación es el doble de la de las Hildas. Debido a esto, hasta una cuarta parte de las troyanas no pueden cruzarse con las Hildas, y en todo momento muchas troyanas se encuentran fuera de la órbita de Júpiter. Por lo tanto, las regiones de intersección son limitadas. Esto se ilustra en la figura adyacente que muestra a las Hildas (negra) y las troyanas (gris) a lo largo del plano de la eclíptica . Se puede ver la forma esférica de los enjambres de troyanos.

Al desplazarse a lo largo de cada lado del triángulo, las Hildas viajan más lentamente que las Trojan, pero se encuentran con un vecindario más denso de asteroides del cinturón exterior de asteroides. Allí, la dispersión de velocidad es mucho menor.

Las peculiaridades observadas en el movimiento de Hildas se basan en datos de unos pocos cientos de objetos conocidos hasta la fecha y generan aún más preguntas. Se necesitan más observaciones para ampliar la lista de Hildas. Tales observaciones son más favorables cuando la Tierra está cerca de la conjunción con los lados medios del Triángulo de Hildas, porque es cuando los asteroides están más cerca de la Tierra y en oposición con el Sol. Por lo tanto, son más brillantes durante estos momentos que ocurren cada 4 meses y 1/3. En estas circunstancias, el brillo de los objetos de tamaño similar podría alcanzar hasta 2,5 magnitudes en comparación con los vértices. ^{[ cita requerida ]}

Las Hildas atraviesan regiones del sistema solar desde aproximadamente 2 UA hasta la órbita de Júpiter. Esto implica una variedad de condiciones físicas y la proximidad de varios grupos de asteroides. Tras más observaciones, es posible que haya que revisar algunas teorías sobre las Hildas. ^{[ cita requerida ]}