Evolución dinámica de objetos interiores a la Tierra

Abstract

Los objetos interiores a la órbita de la Tierra (IEOs) son un subgrupo de los objetos cercanos a la Tierra (NEOs), cuya órbita es completamente interior a la de la Tierra (con afelio Q < 0.983 ua). Su posición aparente en el cielo es cercana al Sol, pudiéndose observar cerca del crepúsculo, lo que restringe su detección. Con los esfuerzos en defensa planetaria y el advenimiento de los grandes surveys de búsqueda de NEOs se han descubierto los primeros IEOs. A partir de 1998/2003 se descubrieron los Atiras, entre el perihelio de la Tierra y el perihelio de Venus (desacoplados de la Tierra) y en 2020 se descubrió un Vatira, desacoplado de Venus. Actualmente no se conocen Vulcanoides, con órbitas completamente interiores a la de Mercurio. Ribeiro et al. (2016) estudian la dinámica de los IEOs a partir de 12 asteroides Atiras conocidos en ese momento. Dado el crecimiento del número de IEOs en los últimos años realizamos un nuevo estudio dinámico para caracterizar mejor la región interior a la órbita de la Tierra y explorar más a fondo los vı́nculos evolutivos entre los IEOs y los NEOs. Utilizando la base de datos del JPL en octubre de 2022 aumentamos a 28 el número de objetos reales de la muestra e integramos estos objetos más 99 clones de cada uno durante 1 giga año. Teniendo en cuenta que las órbitas con distancias de perihelio bajas tienden a verse afectadas por efectos relativistas (Venturini y Gallardo, 2010) realizamos la integración numérica considerando la teorı́a clásica y la teorı́a relativista. Construimos mapas de ocupación de la población detectando regiones de diferente estabilidad, los IEOs pasan la mayor parte de su vida en la región interior, principalmente en la región IEO y NEO. Observamos que no hay diferencias sustanciales entre ambos escenarios con y sin relatividad, aunque considerando relatividad la evolución parece ser algo más compacta en el espacio de los elementos orbitales. La gran mayorı́a de los IEOs colisionan con un planeta o el Sol, la mayorı́a de las colisiones ocurren con Venus, seguidas por el Sol, la Tierra y Mercurio. La mayorı́a de los encuentros cercanos ocurren con Venus y la Tierra, y disminuyen significativamente con Mercurio y Marte. Venus parece ser el planeta dominante en la evolución de los IEO, apróximadamente el 60 % de las partı́culas tienen encuentros con él y apróximadamente el 50 % colisionan con él. Todas las estadı́sticas de colisiones y encuentros no cambian significativamente en las corridas con o sin relatividad. Algunas partı́culas en nuestra simulación evolucionan hacia órbitas retrógradas, un 0,75 % sin relatividad y un 0,5 % con relatividad, ubicándose en las proximidades de las resonancias 3:1 (a = 2.5 ua) y 4:1 (a = 2.06 ua) con Júpiter al igual que en el modelo orbital NeosSat-1.0 de Greenstreet et al. (2012), sugiriendo a estas resonancias para futuras búsquedas de objetos retrógrados. Los estudios observacionales y teóricos sobre esta población siguen siendo escasos, sin embargo los IEOs son importantes debido a su proximidad a la Tierra y su conexión con los NEOs, lo que hace que el estudio de su evolución dinámica sea crucial para evaluar los posibles riesgos de impacto.