Asteroides Ubicación Características generales Distribución de elementos orbitales Fotometría y curvas de luz Clasificación taxonómica

Elementos orbitales I 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

Near Earth Asteroids (NEAs) q < 1.3 UA 1932 - (1862) Apollo (q < 1 , a >1) - (1221) Amor (1<q<1.3 , a>1) 1976 - (2062) Aten (a < 1 , Q > 1)

Distribución de elementos orbitales Las brechas (gaps) de Kirkwood (1867) Distribución de elementos orbitales

Ejemplo: resonancia 2:3

a vs e

a vs i

Regiones de asteroides Interior al anillo Apohele - Q < 1.00 AU NEAs – q < 1.3 UA Cruzadores de Marte - q = 1.3 - 1.666 UA Grupo Hungaria - a = 1.75 - 2.09 UA Anillo principal - a = 2.0 - 4.03 UA Parte interior - a = 2 - 2.5 UA Parte media - a = 2.5 - 2.825 UA Parte exterior - a = 2.825 - 3.3 UA Grupo Cybele - a = 3.3 - 3.65 UA Grupo Hilda - a = 3.71 - 4.03 UA Región casi vacía - a = 4.03 – 4.90 UA (solo Thule) Troyanos - a = 4.90 - 5.41 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

Propiedades físicas Tamaños Rotacíón Características superficiales (clasificación taxonómica)

Magnitudes asteroidales V(1,1,0) – magnitud absoluta – magnitud aparente a 1 UA de la Tierra y del Sol y ángulo de fase 0 map – magnitud aparente (observada) r – distancia heliocéntrica - distancia geocéntrica  - ángulo de fase () – función de fase V(1,1,α) – magnitud corregida por distancia

Relación entre tamaño y magnitud absoluta log(pv S) = 16.85 + 0.4 (m-H) Sección de corte fotométrica Magnitud absoluta S = p R2 H=V(1,1,0) Magnitud aparente V del Sol Albedo geométrico m¤= -26.77 pv=0.03 - 0.3

Rotación

Ida Kleopatra (reconstrucción a partir del radar)

Lightcurves Lightcurve: - depends on shape and albedo - indistinguishable contribution at phase angle = 0° (Russell 1906) 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

La curva de luz de un elipsoide triaxial

Lightcurve of a triaxial ellipsoid For an Elipsoid of axis a,b,c  - aspect angle  - rotational angle the projected area A is given by The observed Intensity (I ) is proportional to the area (A). I - Expansion in Fourier series of order 2 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)

Curva de fase

Curvas de fase (V(1,1,α) vs α) y el efecto de oposición

Polarimetría Grado de Polarización lineale P=

Curvas de fase y polarimétricas

Taxonomía de asteroides Tipo Albedo Espectro Mineralogía C  0.065 Plano, débiles rasgos Silicatos mas minerales ricos en carbón S 0.065 – 0.23 Rojizo, absorciones del Fe2+ Silicatos + metal M Ligeramente rojizo Metal o metal + silicatos neutros E > 0.3 Chato, sin rasgos Silicatos neutros D Rojo, sin rasgos Materiales orgánicos

Reflectividad en función de long. de onda Valores de albedos para las diferentes clases Reflectividad en función de long. de onda

X-Complex C-Complex 26 Classes S-Complex

Taxonomía según las regiones del cinturón

Gaspra (Galileo - ’91) El asteroide 951 Gaspra fue sobrevalado por la sonda Galileo el 29 de Octubre de 1991, constituyéndose en el primer asteroide visitado por una sonda espacial. Gaspra es un NEA. En color verdadero y color resaltando las variaciones de albedo superficial

Animación de la secuencia de imágenes obtenidas por Galileo.

Ida y Dactyl (Galileo - ’93) El asteroide 243 Ida fue sobrevolado por Galileo el 28 de Agosto de 1993. Ida es un asteroide del cinturón principal. Galileo descubrió un pequeño satélite en torno a Ida, al que se le denominó Dactyl.

Mathilde (NEAR) La sonda NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous) tiene como objetivo central orbitar el asteroide Eros. En su trayecto hacia su objetivo sobrevoló el asteroide 253 Mathilde el 27 de Junio de 1997.

Imagen comparativa de los tamaños de los 3 primeros asteroides visitados por sondas espaciales.

Eros (NEAR - ’00) En Febrero del 2000 NEAR entró en órbita en torno al asteroide 433 Eros. La animación muestra una secuencia de imágenes del asteroide a gran distancia.

Eros (NEAR - ’00) Las órbitas que va describiendo NEAR respecto a Eros van cambiando de altura. En la animación se muestra una secuencia de imágenes obtenidas con órbitas de baja altura.

Rápidos pasajes Asteroide 5535 Annefrank Asteroide Braille El 28 de Julio de 1999, Deep Space 1 sobrevoló el asteroide Braille a tan solo 26 km de la superficie. El 2 de Noviembre del 2002, la sonda Stardust sobrevoló el asteroide 5535 AnneFrank

Asteroide 4769 Castalia, Asteroide 4179 Toutatis modelado de observaciones con Radar Asteroide 4179 Toutatis

MUSES – C / Hayabusa (águila) La sonda japonesa-norteameticana Muses C será enviada en un cohete japonés en Noviembre 2002. La sonda visitará al asteroide 25413 (1998 SF36) del cual obtendrá muestras que serán enviadas a la Tierra para su análisis. Llegará a 25413 en Setiembre del 2005. Muses-C estudiará 25413 de una altura de 20 km. Hará varias aproximaciones al asteroide y en 3 de ellas colectará muestra de la superficie. Partirá del asteroide en Diciembre del 2005 para retornar a la Tierra con las muestras en Junio del 2007.

La sonda llevará un pequeño vehículo (rover) que explorará la superficie y tomará fotos del terreno

Dawn (‘06) a Vesta (‘10) y Ceres (‘14) Dawn es una misión de la NASA para investigar los dos mayores asteroides: 1 Ceres y 2 Vesta. Se lanzará en Mayo ‘06, y llegará a Vesta en Julio ‘10. Hará un seguimiento del asteroide por 11 meses. Luego viajará por 4 años hasta alcanzar Ceres en Agosto ‘14 donde pasará 11 meses mas. Medirá el tamaño, forma, masa, volumen y período de rotación para determinar la estructura interna, densidad y homogeneidad de los dos asteroides. Estudiará la superficie para determinar su historia de bombardeos y tectónica.

Nereus (Muses - C) La sonda japonesa-norteameticana Muses C será enviada en un cohete japonés en Enero 2002. La sonda visitará al asteroide 4660 Nereus del cual obtendrá muestras que serán enviadas a la Tierra para su análisis. Llegará a Nereus en Abril 2003.

¿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 2 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 2 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.