Descubrimiento de Quaoar:

		En Octubre del año 2002, dos astrónomos del Instituto tecnológico de California (Caltech), Michael Brown y Chadwick Trujillo, dieron a conocer el descubrimiento de este pequeño planeta localizado en la región conocida como "cinturón de Kuiper", que abarca desde las 30 UA hasta las 50 UA, siendo junto con Plutón y Orcus, el mayor de los astros que integran este cinturón. Quaoar fue detectado el 5 de junio del 2002 con una magnitud de 18,5 en la constelación de Ofiuco, usando el telescopio Oschin Schmidt de 1,2 metros en Monte Palomar - Los Ángeles, California. Revisando placas anteriores se comprobó que Quaoar ya estaba registrado en imágenes obtenidas por el observatorio del Monte Palomar en 1982, 1996, 2000 y 2001, gracias a las cuales se han obtenido sus parámetros orbitales.
Observatorio del Monte Palomar en California
Chadwick Trujillo

Características de Quaoar:

Para analizar el recién hallado planeta, los astrónomos han recurrido al telescopio espacial Hubble (HST). Quaoar es el primer cuerpo celeste situado en el cinturón de Kuiper, medido directamente por un telescopio. Las observaciones del Telescopio Espacial Hubble que resolvieron el disco de este planeta con su cámara ACS (Advanced Camera for Surveys), tuvieron lugar el 5 de julio y 1 de agosto del 2002, obteniéndose un valor para su diámetro de 1.250 ± 50 km, diámetro angular de 40,4 ± 1,8 miliarcosegundos.
		Fotografía del descubrimiento de Quaoar

		Se trata del mayor objeto del Sistema Solar encontrado desde que Clyde Tombaugh descubrió Plutón en 1930, usando el telescopio del Observatorio Lowell en Arizona; sólo recientemente superado por los planetas Sedna, Eris, 2003 EL61 y 2005 FY9. Quaoar es más grande que el planeta Ceres (975x909 km), que orbita en el Cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Su diámetro fue estimado en poco más de la mitad del planeta Plutón (2.320 km), y supone 0,38 veces el de la Luna. Su volumen sería 18 veces más pequeño que el de nuestra Luna, sin embargo es el doble que el de los pequeños objetos encontrados en el Cinturón de Kuiper durante los 10 años anteriores a su descubrimiento, más de 600 hasta el 2002, hoy en día ya superán los 1.150 KBOs descubiertos.
Fotografía de Quaoar realizada con el Telescopio Hubble el 1/8/2002
Telescopio Espacial Hubble

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Paralelamente, Frank Bertoldi y Jean-Luc Margot tomaron mediciones térmicas usando el gran radiotelescopio hispanoalemán IRAM-30m, situado en Sierra Nevada (Granada, España). La longitud de onda de la luz óptica, es decir lo que ve tu ojo y mide un telescopio “normal”, te dice solamente la cantidad de luz solar que refleje la superficie de Quaoar, a menos que el telescopio tenga la suficiente resolución para resolver su disco como el Hubble. Así pues, un objeto blanco pequeño puede reflejar la misma cantidad de luz que un objeto oscuro grande. Sin embargo, un objeto oscuro absorbe mucha más luz que un objeto blanco, así que será más caliente. Midiendo el calor en longitud de onda de 1,2 mm que emite Quaoar y comparándolo con la luz óptica reflejada, se calculó su diámetro en 1.200 ± 200 Km. Combinando la medición de Brown y Trujillo realizada con el Hubble, con la de Bertoldi y Margot realizada con el IRAM, se obtuvo para Quaoar un diámetro de 1.260 ± 190 Km (más información).

En el año 2008 tendrá lugar una ocultación estelar por este nuevo planeta, que permitirá medir con mayor precisión su diámetro e incluso la existencia de una ténue atmósfera. El 10 de septiembre, Quaoar pasará por delante de la estrella 2UCAC 26249129 de magnitud 13,7 a las 13:05 UT, localizada en la constelación de Ofiuco. Esta ocultación será observable desde el sureste de Asia, Australia y las islas del pacífico. En el año 2009 tendrán lugar dos ocultaciones más, Quaoar pasará por delante de la estrella 2UCAC 26252549 de magnitud 14,3 el 1 de mayo a las 13:41 UT, localizada en la constelación de Serpiente, y será observable desde Australia y las islas del pacífico.
		Radiotelescopio IRAM-30m (Sierra Nevada, Granada)

El 15 de octubre del mismo año, Quaoar ocultará la estrella 2UCAC 26023237 de magnitud 15,0 a las 18:11 UT, localizada nuevamente en la constelación de Ofiuco, la cual se podrá observar desde África y Europa.

El equipo de astrónomos compuesto por: José Luis Ortiz Moreno, Scott S. Sheppard y Pedro Lacerda, analizó la curva de luz reflejada por la superficie de Quaoar, calculando que su periodo de rotación es de 17,6788 ± 0,0004 horas, con dos máximos de luz por cada periodo. Mientras que el equipo de astrónomos formado por: David L. Rabinowitz, Bradley E. Schaefer y Suzanne W. Tourtellotte, que también analizó la curva de luz de Quaoar, redujo su periodo de rotación a la mitad, tan sólo 8,840 ± 0,008 horas.

		El equipo de astrónomos compuesto por: José Luis Ortiz Moreno, Scott S. Sheppard y Pedro Lacerda, analizó la curva de luz reflejada por la superficie de Quaoar, calculando que su periodo de rotación es de 17,6788 ± 0,0004 horas, con dos máximos de luz por cada periodo. Mientras que el equipo de astrónomos formado por: David L. Rabinowitz, Bradley E. Schaefer y Suzanne W. Tourtellotte, que también analizó la curva de luz de Quaoar, redujo su periodo de rotación a la mitad, tan sólo 8,840 ± 0,008 horas.

El planeta Quaoar está compuesto principalmente por hielo de agua y amoniaco, con una pequeña cantidad de material rocoso. En el diagrama de abajo se muestra el modelo geológico de Quaoar diferenciado en varias capas. La mayor parte del material rocoso se concentra en el núcleo, envuelto por varios estratos sucesivos de hielo que forman el manto y finalmente se encuentra una delgada corteza de hielo con una pequeña cantidad de rocas. Su composición y estructura es muy similar a la de Plutón, Caronte y Orcus, con los que constituye una misma tipología de planetas.
		Composición interior de Quaoar

Criovulcanismo en Quaoar:

En la revista Nature se publicó el 9 de diciembre del 2004 el primer espectro de la alta calidad de un cuerpo celeste situado más allá de Plutón, perteneciente al nuevo planeta Quaoar tomado con el espectrómetro CISCO instalado en el telescopio de Subaru 8-m del observatorio del monte Mauna Kea en Hawaii.

Espectro de la reflexión de Quaoar en las longitudes de onda próximas al infrarrojo. La línea negra muestra los datos obtenidos con el Subaru/CISCO. La línea roja es el espectro del hielo del agua superpuesta sobre la anterior para la comparación. Los mínimos en 1,5 y 2,0 micrones indican la presencia de hielo de agua en la superficie. El mínimo más agudo de 1,65 micrones es una prueba de la existencia de estructuras de hielo cristalizado, en vez de amorfo. Las barras gruesas horizontales negras indican las longitudes de onda en las cuales se produce una fuerte absorción de la atmósfera terrestre. Los datos en estas longitudes de onda tienen más interferencias y son menos fiables.

ver artículo de la Revista Nature

La temperatura superficial de Quaoar es de solamente 50º K (-220º C) y, a estas bajas temperaturas, la forma termodinámica preferida por el hielo es amorfa, es decir, "sin estructura": las moléculas de agua se congelan mezclándose sin ningún patrón. El espectro de Subaru prueba que en lugar de esto el hielo está cristalizado, por la banda de absorción de 1,65 micrones, que es débil o está ausente en el hielo amorfo. El hielo cristalizado, en el cual las moléculas de agua se colocan siguiendo una estructura regular, indica que las temperaturas deben superar los 110º K (cerca de -160º C) para que se forme. Los datos del espectrómetro prueban por tanto que la superficie de Quaoar tuvo que haber superado los 110º K, la temperatura crítica para la transformación de hielo amorfo en cristalino.

Tal como apunta el astrónomo David Jewitt, probablemente el hielo se calentó por debajo de la corteza, y después fue expulsado hasta la superficie quedando expuesto en el exterior, pudiendo así ser observardo desde la Tierra. El hielo caliente podría ascender por la presión de capas más profundas, o ser depositado sobre la superficie a través de criovulcanismo mediante erupciones gaseosas similares a las observadas en Tritón, la luna mayor de Neptuno.

Criovulcanismo en Tritón		Criovulcanismo en Ío

Sin embargo, ese hielo cristalizado que ascendió hasta la superficie de Quaoar es en sí mismo inestable. El bombardeo de partículas energéticas del viento solar y los rayos cósmicos rompen los enlaces entre las moléculas en el entramado cristalino produciendo el hielo amorfo. El tiempo para que se produzca la transformación de hielo cristalizado en amorfo es incierto pero debe situarse dentro del orden de 10 millones de años para el hielo superficial, lo cual es un periodo de tiempo corto en comparación con la edad del Sistema Solar estimada en unos 4.600 millones de años. Esto significa que el proceso del hielo cristalizado depositado mediante criovulcanismo en la superficie de Quaoar ha estado activo recientemente y, probablemente sigue estando activo sugiere Jewitt.

Órbita de Quaoar:

Quaoar se encuentra a 43,61 unidades astronómicas del Sol, esto es 43 veces y media la distancia Tierra-Sol, 149.597.871 x 43,61 = 6.524 millones de kilómetros, o si prefiere a unas cinco horas luz de distancia. Su órbita alrededor del Sol es casi circular, tiene una excentricidad de tan sólo e = 0,037, está inclinada apenas 7,98° con respecto a la eclíptica, y su período de revolución es de 288 años. Quaoar se encuentra en resonancia 7:4 con Neptuno, es decir, mientras Neptuno da siete vueltas completas al Sol, Quaoar da cuatro vueltas, lo cual hace que su órbita sea muy estable. Quaoar está además en resonancia 7:6 con Plutón, por cada siete vueltas que Plutón da al Sol, Quaoar da seis vueltas. Quaoar también está en resonancia 3:2 con 2002 TC302 y en resonancia 2:1 con Eris (2003 UB313), tiene por tanto una órbita muy estable.

Órbita del planeta Quaoar

Localizado a 6.430 millones de kilómetros de la Tierra en el momento de su descubrimiento, dicho planeta muestra un comportamiento como tal más coherente que Plutón. Mientras los demás planetas del Sistema Solar giran en un mismo plano, la órbita de Plutón tiene una inclinación de 17,2 grados, y a cierta altura de su trayectoria el planeta se aproxima lo suficiente al Sol como para que se calienten las sustancias de su superficie, por lo cual refleja más la luz. A unos 1.600 millones de kilómetros más lejos que Plutón (39,5 UA), Quaoar traza una órbita extremadamente regular, por lo que nunca se aproxima lo suficiente al Sol y su inclinación es 9 grados menor que la de Plutón.

Imagen artística de la superficie de Quaoar

Descubren un pequeño satélite de Quaoar:

El 22 de febrero del 2007 se publicó la circular IAUC 8812, anunciando el hallazgo de un pequeño satélite orbitando alrededor del planeta Quaoar, descubierto por los astrónomos Mike E. Brown y Terry-Ann Suer del Instituto tecnológico de California (Caltech). Brown y Suer descubrieron el satélite de Quaoar en una fotografía del 14 de febrero del 2006, tomada con la cámara de alta resolución del telescopio espacial Hubble (HST). En la misma circular, Brown y Suer también hicieron público el descubrimiento del compañero del planeta Orcus y dos satélites de los TNOs: 2003 AZ84 y 2002 UX25 (más información). El nuevo satélite de Quaoar recibirá la designación provisional: S/2006 (50000) 1.

It's really faint. Our initial observations were in the ultraviolet, designed to measure the size at high resolution, but the UV is not very sensitive, so we didn't see the faint satellite. We had new HST observations where we can just barely see it!
M. Brown

Así describía Brown al satélite de Quaoar, con un brillo extremadamente débil, de hecho en las primeras observaciones en luz ultravioleta no fueron capaces de detectarlo, sólo más tarde con nuevas observaciones del HST pudieron verlo. El satélite de Quaoar brilla con una magnitud aparente de 24,5 y una magnitud absoluta aproximada de 8,30, si se asume un albedo de 0,09 el satélite tendría unos 95 km de diámetro, pero si el albedo es mayor entonces sería todavía más pequeño. El nuevo satélite de Quaoar es por tanto de tamaño similar al de Nix e Hydra, los dos pequeños satélites de Plutón y Caronte.

En la circular, también se indica que la distancia angular entre Quaoar y su satélite es de 0,35 ± 0,01 arcosegundos, que a 43,6 UA de distancia de la Tierra a la que se encontraban cuando se tomó la fotografía, representa una distancia de ~.11.000 km. El descubrimiento de este satélite tiene una gran importancia, ya que permitirá calcular con exactitud la masa de Quaoar.

LUCAS VIDAL
Julio 2004

última actualización: 08/03/2007

Documentación:

Descubrimiento de Quaoar: http://www.gps.caltech.edu/~chad/quaoar (OFFLINE)
Medición del diámetro de Quaoar:
http://www.mpifr-bonn.mpg.de/staff/bertoldi/kbo/pr_kbo_e.html (OFFLINE)
Ocultación estelar por Quaoar:
http://www.lunar-occultations.com/iota/tno.htm
Criovulcanismo en Quaoar:
http://www.ifa.hawaii.edu/~jewitt/quaoar.html
Mapa de Quaoar:
http://www.celestiamotherlode.net/catalog/kuiperbelt.php
Satélite de Quaoar:
http://www.johnstonsarchive.net/astro/astmoons/am-50000.html

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