Evolução orbital dos maiores objetos transnetunianos

Gomes, Luiz Claudio

Evolução orbital dos maiores objetos transnetunianos

Arquivos

gomes_lc_me_guara.pdf (3.48 MB)

Data

2023-03-15

Autores

Gomes, Luiz Claudio

Orientador

Oliveira, Rafael Sfair de

Pós-graduação

Física - FEG

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Dissertação de mestrado

Direito de acesso

Acesso aberto

Resumo

Resumo (português)

Os centauros e os transnetunianos (TNO's) são corpos pequenos que orbitam o Sol em regiões diferentes. Os transnetunianos são objetos pequenos com órbitas além de Netuno com semieixo maior de 30 unidades astronômicas (ua) e os centauros são objetos transientes na região dos planetas gigantes, com semieixo maior entre 5 ua e 30 ua. Até o momento, o maior centauro conhecido na literatura é Chariklo com 250 quilômetros de diâmetro e semieixo maior de 15,84 ua. Por outro lado, existem inúmeros transnetunianos com diâmetros maiores que 300 km. Com órbitas bem variadas, alguns TNO's passam próximos de Netuno e são perturbados sendo lançados na região dos centauros ou espalhados em direção oposta ao Sol. Seguindo o raciocínio deveríamos ter centauros com mais de 300 km de diâmetro ou a região entre os planetas gigantes é extremamente instável a ponto de não sobreviver nenhum objeto maior que os conhecidos atualmente. Com o Dark Energy Survey (DES), um telescópio com câmera acoplada, foram identificados mais de 100 TNO's em apenas alguns anos de funcionamento. A fim de explorar a órbita de objetos transnetunianos com diâmetros superiores a 300 km, desenvolvemos uma ferramenta completa utilizando o software Rebound para investigar a dinâmica desses objetos por 500 milhões de anos. Integramos os setenta e sete maiores TNO's classificados como Outros TNO's, que são objetos não ressonantes e além da categoria de clássicos. A grande maioria dos clones simulados permanecem com baixas variações nos elementos orbitais, continuando na região transnetuniana. Uma fração dos clones desses objetos entram na região dos centauros e acabam sofrendo múltiplos encontros próximos com os planetas gigantes. Analisamos os últimos encontros próximos antes da ejeção do sistema entre os planetas e clones, e mapeamos a influência dos gigantes sobre alguns objetos.

Resumo (português)

The centaurs and trans-Neptunians (TNOs) are small objects that orbit the Sun in different regions. The trans-Neptunians are small bodies with an orbit beyond Neptune with a semimajor axis of 30 astronomical units (au) while centaurs are transients objects in the region of the giant planets, with a semimajor axis between 5 au and 30 au. The largest centaur known in literature is Chariklo, which is 250 kilometers in diameter and has a semimajor axis of 15,84 au. On the other hand, there are numerous trans-Neptunians with diameters greater than 300 km. With diverse orbits, some TNOs experience close encounters with Neptune and are disturbed by being thrown into the centaur region or scattered away from the Sun. Thus, one could expect objects larger than 300 km in diameter in the region between the giant planets can survive. To explore the orbit of trans-Neptunian objects with diameters greater than 300 km, we developed a complete tool using the Rebound package to investigate the dynamics of these objects for 500 million years. We integrate the seventy-seven largest TNOs classified as Other TNOs, which are non-resonant objects and beyond the category of classics. Most simulated clones remains with low variations in orbital elements, continuing in the trans-Neptunian region. However, a fraction of clones of these objects enter the centaur region and experience multiple close encounters with the giant planets. We analyze the last close encounters before the ejection of the system between the planets and clones, and we mapped the influence of giants on some objects.