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Aggiornato il 04/06/2020
Varuna
Introduzione:
Varuna (precedentemente noto attraverso la designazione provvisoria 2000 WR106) è un corpo celeste del Sistema Solare situato oltre l'orbita di Nettuno e classificato come oggetto transnettuniano appartenente alla Fascia di Kuiper, classificato come Cubewano quindi non in risonanza con Nettuno.
Si tratta di un corpo avente un diametro stimato pari a circa 896 km, valore ottenuto mediante una combinazione di misure termiche e ottiche.
(foto sopra: ricostruzione artistica).
(a lato: un immagine diretta).
Varuna fu scoperto il 28 novembre 2000 alle ore 9:51:38 UT da Robert S. McMillan nell'ambito del progetto Spacewatch.
Fu individuato mentre transitava nella costellazione del Cancro, dall'Osservatorio Steward a Kitt Peak (Arizona, USA) grazie al telescopio di 0,9 metri del progetto Spacewatch.
La scoperta fu annunciata ufficialmente il 1º dicembre 2000 nella Minor Planet Electronic Circular 2000-X02 delle ore 16:45 UT.
( A lato foto HUBBLE ).
Nome:
Varuna fu battezzato così in onore di Varuṇa, divinità induista del mare e delle acque, su suggerimento di Mrinalini Sarabhai.
Varuna è una delle più antiche divinità vediche della letteratura indù , essendo menzionata nei primi inni del Rigveda .
Nella letteratura indù, Varuna creò e presiedette le acque del cielo e dell'oceano.
Varuna è il re degli dei e degli uomini e dell'universo e ha una conoscenza illimitata.
Dati fisici:
Recentemente per le dimensioni di Varuna si ipotizza un ellissoide triassiale come Haumea rispettivamente di 1.050x900x750 km, con un valore medio di 896 km, recenti studi ipotizzano una massa di 0,000062 Mt e quindi una densità di 0,992 kg/dm3, il che fa pensare che la componente rocciosa sia assente o presente in minima parte.
Varuna ha un periodo di rotazione rapida di 6,3436 ore, derivato da una soluzione a doppio picco per la curva della luce rotazionale di Varuna . La rotazione di Varuna fu misurata per la prima volta nel gennaio 2001 dall'astronomo Tony Farnham usando il telescopio da 2,1 metri dell'Osservatorio McDonald , come parte di uno studio sulla rotazione e sui colori di oggetti distanti.
La fotometria CCD della curva della luce di Varuna nel 2001 ha rivelato che mostra grandi variazioni di luminosità con un'ampiezza di circa 0,5 magnitudini .
L'esame delle osservazioni fotometriche della curva della luce di Varuna ha dimostrato che l'ampiezza della sua curva di luce è aumentata di circa 0,13 magnitudini dal 2001 al 2019.
Questo aumento dell'ampiezza è dovuto agli effetti combinati della forma ellissoidale, della rotazione e della fase variabile di Varuna dalla sua angolazione .
I modelli geometrici per l'ampiezza variabile di Varuna hanno fornito diverse possibili soluzioni per l'orientamento dei poli di rotazione di Varuna in coordinate eclittiche , con la soluzione più adatta che adotta un'ascensione retta dell'asse di rotazione e una declinazione di 54° e -65°, rispettivamente.
Curva di luce del flusso termico:
I calcoli della curva di luce di Varuna indicano che si tratta di un ellissoide di Jacobi , che ha una forma allungata a causa della sua rapida rotazione.
LINK : https://meetingorganizer.copernicus.org/EPSC2013/EPSC2013-665-2.pdf
Flusso termico:
Occultazione stellare:
Un'occultazione di Varuna nel febbraio 2010 ha prodotto una lunghezza di accordi di 1.003 km, che si presume sia sul suo asse più lungo.
Come si potrebbe intuire da una successiva occultazione stellare riportata nel grafico qui sotto.
( Sopra e sotto i risultati dell'occultazione stellare osservata dal Giappone, il cerchio da un indicazione preliminare, anche se la forma più probabile è proprio quella di un ellissoide, in questo caso inclinato di circa 45° ).
Immagini:
Superficie:La sua superficie è più scura di quella di Plutone, con un'albedo geometrico misurato di 0,127 basato su osservazioni termiche nel 2013 , indicando quindi che è in gran parte priva di ghiaccio d'acqua. (Jewitt, et al., 2001).
La bassa densità apparente di Varuna è probabilmente dovuta a una struttura interna porosa composta da un rapporto quasi proporzionale di ghiaccio d'acqua e roccia. Per spiegare la sua struttura interna porosa e composizione, Lacerda ed Jewitt hanno suggerito che Varuna potrebbe avere una struttura interna granulare . Si ritiene che la struttura interna granulare di Varuna sia derivata da fratture causate da collisioni passate probabilmente responsabili della sua rapida rotazione.
La superficie di Varuna è moderatamente rossa (simile a Quaoar) e sono state rilevate piccole quantità di ghiaccio d'acqua sulla sua superficie.
Tipo spettrale e colori:
IR (moderatamente rosso)
B − V = 0,88 ± 0,02
V − R = 0,62 ± 0,01
V − I = 1,24 ± 0,01
In un recente studio della composizione superficiale di (20000) Varuna, dopo aver studiato gli spettri corrispondenti a diverse fasi di rotazione, non hanno trovato alcuna indicazione di variazioni superficiali significative.Essi ipotizzano anche che la composizione più probabile per la superficie di Varuna è una miscela di silicati amorfi (25%), composti organici (35%), carbonio amorfo (15%) e ghiaccio d'acqua (25%).
Tuttavia, discutono anche un'altra possibile composizione superficiale contenente fino a un 10% di ghiaccio di metano. Per un oggetto con le caratteristiche di Varuna, questo volatile non potrebbe essere primordiale, quindi un evento, come un impatto energetico, sarebbe necessario per spiegare la sua presenza sulla superficie.
LINK : https://arxiv.org/pdf/1401.5962.pdf
Ipotetico satellite:
Le osservazioni fotometriche della curva della luce di Varuna, guidate da Valenzuela e colleghi nel 2019, indicano che un possibile satellite potrebbe essere in orbita attorno a Varuna a distanza ravvicinata.
Utilizzando il metodo di analisi di Fourier per combinare quattro curve di luce separate ottenute nel 2019, hanno ottenuto un'ampiezza della curva della luce di qualità inferiore con una maggiore quantità di residui . Il loro risultato ha indicato che la curva della luce di Varuna subisce sottili cambiamenti nel tempo. Hanno tracciato i residui della curva della luce combinata in un periodogramma di Lomb e hanno derivato un periodo orbitale di 11,9819 ore per il possibile satellite. Il satellite varia di luminosità di 0,04 magnitudini mentre orbita attorno a Varuna.
Partendo dal presupposto che la densità di Varuna sia circa 1,1 kg/dm3 e che il satellite sia bloccato in modo sincrono , il team stima che esso orbiti attorno a Varuna a una distanza di 1.300–2.000 km, appena oltre il limite stimato di Roche di Varuna (~1000 km ).
A causa della stretta vicinanza del satellite a Varuna, non è ancora possibile risolverlo con telescopi spaziali come il telescopio spaziale Hubble poiché la distanza angolare tra Varuna e il satellite è inferiore alla risoluzione dell'attuale telescopio spaziale.
Sebbene le osservazioni dirette del satellite di Varuna non siano realizzabili con gli attuali telescopi, sappiamo però che l'equatore di Varuna viene visto direttamente in una configurazione edge-on, il che implica che in futuro potrebbero verificarsi eventi reciproci tra il satellite stesso e Varuna.
LINK (PDF) : https://arxiv.org/pdf/1909.04698.pdf
L'orbita, dopo precise osservazioni compiute da McMillan e da altri astronomi, è stata quindi calcolata con poca incertezza, si è così potuto ricostruirne le posizioni passate, difatti Varuna è stato così rintracciato in alcune foto risalenti a prima della sua scoperta, nell'archivio fotografico del Telescopio Samuel Oschin di 1,2 metri dell'Osservatorio di Monte Palomar.
Le prime di pre-scoperta immagini in archivio, risalenti al 1997, 1996 e 1990, hanno permesso un perfezionamento nel calcolo dell'orbita, consentendo un'identificazione su fotografie risalenti fino al 1953.
Orbita da un perielio di 40,742 UA fino ad un afelio di 45,157 UA e si trova ad una distanza media dal Sole di 42,950 UA ed ha un periodo di rivoluzione di 281,49 anni con un'eccentricità di 0,05139 ed un inclinazione di 17,197° rispetto all'eclittica.
Varuna riceve dal Sole mediamente 0,736 W/m2 di energia.
( SOPRA - L'orbita di Varuna (in blu), quella di Plutone in (rosso) e quella di Nettuno (in grigio). I colori sono più chiari nella parte dell'orbita che è sopra l'eclittica ).
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A cura di Andreotti Roberto.
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