asteroide Hilda

Los asteroides Hilda (adj. Hildianos ) son un grupo dinámico de más de 6000 asteroides ubicados más allá del cinturón de asteroides pero dentro de la órbita de Júpiter , en una resonancia orbital 3:2 con Júpiter; ^{[ 1 ] [ 2 ]} es decir, mientras que Júpiter orbita dos veces, los Hilda orbitan tres veces. El nombre proviene del 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, en su afelio ) justo cuando uno de los puntos de Lagrange L ₅ , L ₄ o L ₃ de Júpiter llega allí. ^{[ 3 ]} En su siguiente 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 separados por 120°, para cuando una Hilda completa 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 que 0,3 y una inclinación menor que 20°. ^{[ 4 ]} Dentro del grupo Hilda existen dos familias colisionales : la familia Hilda y la familia Schubart . El nombre de esta última familia proviene de 1911 Schubart . ^{[ 5 ]}  

Los colores superficiales de los asteroides Hilda suelen corresponder a los tipos D y P de baja reflectividad ; sin embargo, una pequeña parte son de tipo C. Los asteroides de tipo D y P tienen colores superficiales, y por lo tanto también mineralogías superficiales, 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, sin embargo, aproximaciones peligrosas al planeta.

Las Hildas, en conjunto, constituyen 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 asteroide» 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 las 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 Hilda se mueve a lo largo de su propia órbita elíptica . Sin embargo, en cualquier momento, los Hilda en conjunto forman una configuración aproximadamente triangular, y todas las órbitas juntas forman un anillo predecible. La Figura 2 ilustra esto con las posiciones de los Hilda (en negro) sobre un fondo de sus órbitas (en gris). Para la mayoría de estos asteroides, su posición en órbita puede ser arbitraria, excepto para las partes externas de los vértices (los objetos cercanos al afelio) y los puntos medios de los lados (los objetos cercanos al perihelio). El Triángulo de Hilda ha demostrado ser dinámicamente estable durante un largo período de tiempo.

El objeto típico de Hilda presenta un movimiento retrógrado en el perihelio . En promedio, la velocidad del 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 a Júpiter, lo que debería desestabilizarlos; sin embargo, 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 de Hilda. Además, la línea apsidal 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 cuasiperiódicas. En cualquier momento, la densidad de objetos en los vértices del triángulo es más del doble que la densidad en los lados. Los asteroides de Hildas permanecen en sus afelios en los vértices durante un promedio de 5,0 a 5,5 años, mientras que se mueven más rápidamente a lo largo de los lados, con un promedio de 2,5 a 3,0 años. Los períodos orbitales de estos asteroides son de aproximadamente 7,9 años, dos tercios del de Júpiter.

Aunque el triángulo es casi equilátero , presenta cierta asimetría. Debido a la excentricidad de la órbita de Júpiter, el lado _L4 - L5 difiere ligeramente de los otros dos. Cuando Júpiter se encuentra 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 se encuentra en perihelio , ocurre lo contrario.

En los vértices del triángulo correspondiente a los puntos L4 y L5 de _la órbita de Júpiter, las Hildas se aproximan a los Troyanos . En los puntos 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 los Troyanos en las regiones donde se intersecan. La dispersión de inclinación de los Troyanos es el doble que la de las Hildas. Debido a esto, hasta una cuarta parte de los Troyanos no pueden intersecar con las Hildas, y en todo momento muchos Troyanos se encuentran fuera de la órbita de Júpiter. Por lo tanto, las regiones de intersección son limitadas. Esto se ilustra en la figura adjunta que muestra las Hildas (en negro) y los Troyanos (en gris) a lo largo del plano de la eclíptica . Se puede apreciar la forma esférica de los enjambres de Troyanos.

Al desplazarse a lo largo de cada lado del triángulo, los asteroides Hilda viajan más lentamente que los troyanos, pero encuentran una vecindad más densa de asteroides del cinturón exterior. En esta zona, la dispersión de velocidad es mucho menor.

Izquierda : Esquema de la órbita de 153 Hilda (verde), con Júpiter (rojo); Centro : Hildas (negro) y troyanos vistos desde el plano de la eclíptica cerca de los 190 grados de longitud el 1 de enero de 2005. Derecha : Órbitas de dos asteroides idealizados del grupo Hilda, en el sistema de referencia giratorio de la órbita de Júpiter. Negro: excentricidad 0,310; afelio en la órbita de Júpiter. Rojo: excentricidad 0,211, el valor crítico para la existencia de una cúspide.

Las peculiaridades observadas en el movimiento de los asteroides Hilda se basan en datos de unos pocos cientos de objetos conocidos hasta la fecha y generan aún más interrogantes. Se necesitan más observaciones para ampliar la lista de Hildas. Estas observaciones son más favorables cuando la Tierra se encuentra cerca de la conjunción con los lados medios del Triángulo de Hildas, ya que es entonces cuando los asteroides están más cerca de la Tierra y en oposición al Sol. Por lo tanto, alcanzan su máximo brillo durante estos momentos, que ocurren cada 4 meses y 1/3. En estas circunstancias, el brillo de objetos de tamaño similar podría llegar a ser hasta 2,5 magnitudes mayor que el de los vértices.

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 diversos grupos de asteroides. Tras nuevas observaciones, algunas teorías sobre las Hildas podrían tener que revisarse.