O sistema triplo de asteróides 2001 SN263: dinâmica orbital e estabilidade

• Autor(a) principal: Rosana Aparecida Nogueira de Araujo
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2011/10.13.16.15

O corpo celeste 2001 SN263 é um NEA (Near-Earth Asteroid) com semi-eixo maior de 1,99 UA, excentricidade de 0,48 e inclinação orbital 6,7 graus. Curvas de Luz obtidas no Observatório de Haute-Provence, em Janeiro de 2008, levaram à conclusão de que este asteróide se tratava de um sistema binário. Em fevereiro de 2008 o sistema foi observado ao longo de 16 dias por radioastrônomos do Observatório de Arecibo, em Porto Rico, e a conclusão foi de que o asteróide 2001 SN263 era na verdade um sistema triplo. Os componentes do sistema têm diâmetros de cerca de 2,6 km, 0,78 km e 0,58 km. Com relação ao corpo principal, o segundo componente tem o semi-eixo maior 16; 6 km (período de 6,2 dias) e o terceiro componente tem o semi-eixo maior 3; 8 km (período de 0,7 dias). Como os corpos são de tamanhos comparáveis, as perturbações entre os três componentes não são desprezíveis. Além disso, devido às características orbitais do sistema, as perturbações do Sol e dos planetas Júpiter, Marte e Terra, devem ser consideradas. O presente estudo tem como objetivo caracterizar a dinâmica do sistema triplo 2001 SN263 e determinar regiões de estabilidade e instabilidade em torno de três asteróides e em torno de todo o sistema. O trabalho foi baseado em integrações numéricas do problema de N-corpos. Foram analisadas as órbitas dos asteróides quando há apenas a perturbação gravitacional mútua (problema de três corpos) e quando ele sofre perturbação externa do Sol e dos planetas Terra, Marte e Júpiter (problema de sete corpos). Com o objetivo de determinar regiões de estabilidade e instabilidade, a região interna ao sistema asteróides foi dividida em quatro regiões distintas. Utilizando o integrador Gauss-Radau foram realizadas integrações numéricas de um sistema compostos pelos sete corpos citados acima e por milhares de partículas distribuídas aleatoriamente dentro das regiões demarcadas, para os casos plano, prógrado (0, 0° $\leq$ \textit{I} $\leq$ 90, 0°) e retrógrado (90, 0°<\textit{I} $\leq$ 180, 0°). Os resultados são diagramas de semi-eixo maior versus excentricidade nos quais são mostrados os percentuais de partículas que sobrevivem para cada conjunto de condições iniciais. As regiões onde 100\% das partículas sobrevivem são definidas como regiões estáveis e as regiões onde menos de 10\% sobrevivem são as regiões instáveis. Com esta etapa concluída, o estudo foi estendido para a região externa ao sistema, para os mesmos casos anteriores (planar, prógrado e retrógrado). A seguir foi feita a discussão sobre a regiões de estabilidade internas em longo período para o caso específico: plano e circular.