28978 Ixion - 28978 Ixion
Image du télescope spatial Hubble d'Ixion prise en 2006
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| Découverte | |
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| Découverte par | Enquête sur l'écliptique profonde |
| Site de découverte | Cerro Tololo Obs. |
| Date de découverte | 22 mai 2001 |
| Désignations | |
| (28978) | |
| Prononciation | / Ɪ k s aɪ . ə n / |
Nommé après |
Ιξίων Ixion |
| 2001 KX 76 | |
| TNO · plutino · distant | |
| Adjectifs | Ixionian / ɪ k s i oʊ n i ə n / |
| Caractéristiques orbitales | |
| Époque 17 décembre 2020 ( JD 2459200.5) | |
| Paramètre d'incertitude 3 | |
| Arc d'observation | 35,93 ans (13 122 jours) |
| Au plus tôt Pré-Découverte Date | 17 juillet 1982 |
| Aphélie | 49.584 AU |
| périhélie | 30.019 AU |
| 39.802 AU | |
| Excentricité | 0,24579 |
| 251,11 yr (91717 d ) | |
| 289.587 ° | |
| 0° 0 m 14,13 s / jour | |
| Inclination | 19.600° |
| 71.011° | |
| ≈ 23 septembre 2070 ±3 jours |
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| 298,314° | |
| Caractéristiques physiques | |
| Dimensions | 756,9 km × 684,9 km (projeté, occultation) |
Diamètre moyen |
709,6 ± 0,2 km |
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12,4 ± 0,3 h 15,9 ± 0,5 h |
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| 0,103 ± 0,004 | |
| Température | 64+0,7 -1,1 K |
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IR (modérément rouge) B–V=1,009 ± 0,051 V–R=0,61 ± 0,03 V–I=1,146 ± 0,086 |
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| 19,8 | |
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3,828 ± 0,039 3,6 (supposé) |
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28978 Ixion / ɪ k s aɪ . ə n / , désignation provisoire 2001 KX 76 , est un grand objet transneptunien et une possible planète naine . Il est situé dans la ceinture de Kuiper , une région d'objets glacés en orbite au-delà de Neptune dans le système solaire externe . Ixion est classé comme un plutino , une classe dynamique d'objets en résonance orbitale 2:3 avec Neptune . Il a été découvert en mai 2001 par les astronomes du Deep Ecliptic Survey à l' Observatoire interaméricain de Cerro Tololo , et a été annoncé en juillet 2001. L'objet porte le nom de la figure mythologique grecque Ixion , qui était un roi des Lapithes .
Dans le spectre visible , Ixion apparaît de couleur modérément rouge alors qu'il apparaît neutre dans le proche infrarouge , probablement en raison de la présence de composés organiques sombres à sa surface. On soupçonne également la présence de glace d' eau à la surface d'Ixion, bien qu'en quantités infimes, car la majeure partie de la glace d'eau devrait être cachée sous une épaisse couche de composés organiques à la surface d'Ixion. Ixion a un diamètre mesuré de 710 km (440 mi), ce qui en fait le quatrième plus grand plutino connu. Plusieurs astronomes ont considéré Ixion comme une planète naine possible dans l'espoir qu'elle soit assez grande pour avoir pris une forme ronde sous l'équilibre hydrostatique , bien que des études en 2019 suggèrent que des objets de la taille d'Ixion peuvent conserver une porosité interne significative et donc représenter un zone de transition entre les petits corps du système solaire et les planètes naines. Ixion n'est actuellement pas connu pour avoir un satellite naturel , donc sa masse et sa densité restent inconnues.
Histoire
Découverte
Ixion a été découvert le 22 mai 2001 par une équipe d'astronomes américains à l' Observatoire interaméricain de Cerro Tololo au Chili . La découverte faisait partie du Deep Ecliptic Survey , une enquête menée par l'astronome américain Robert Millis pour rechercher des objets de la ceinture de Kuiper situés près du plan de l' écliptique à l' aide de télescopes dans les installations de l' Observatoire national d'astronomie optique . Dans la nuit du 22 mai 2001, les astronomes américains James Elliot et Lawrence Wasserman ont identifié Ixion sur des images numériques du ciel austral prises avec le télescope Víctor M. Blanco de 4 mètres à Cerro Tololo. Ixion a d'abord été remarqué par Elliot lors de la compilation de deux images prises à environ deux heures d'intervalle, qui ont révélé le ralenti d'Ixion par rapport aux étoiles de fond. Au moment de la découverte, Ixion était situé dans la constellation du Scorpion .
Les découvreurs d'Ixion ont noté qu'il semblait relativement brillant pour un objet distant, ce qui implique qu'il pourrait être assez grand pour un TNO. La découverte a soutenu les suggestions selon lesquelles il y avait de grands objets transneptuniens non découverts comparables en taille à Pluton. Depuis la découverte d'Ixion, de nombreux grands objets transneptuniens, notamment les planètes naines Haumea , Eris et Makemake , ont été découverts.
La découverte d'Ixion a été officiellement annoncée par le Minor Planet Center dans une circulaire électronique des planètes mineures le 1er juillet 2001. Il a reçu la désignation provisoire 2001 KX 76 , indiquant qu'il a été découvert dans la seconde moitié de mai 2001. Ixion était le 1 923 ème objet découvert dans la seconde quinzaine de mai, comme l'indiquent la dernière lettre et les derniers chiffres de sa désignation provisoire.
Au moment de sa découverte, Ixion était considéré comme l'un des plus grands objets transneptuniens du système solaire , comme l'implique sa haute luminosité intrinsèque . Ces caractéristiques d'Ixion ont incité des observations de suivi afin de déterminer son orbite, ce qui améliorerait à son tour la certitude des estimations ultérieures de la taille d'Ixion. En Août 2001, une équipe d'astronomes a utilisé l' Observatoire européen austral « de Astrovirtel observatoire virtuel pour Balaie automatiquement d' archives Pré-Découverte photographies obtenues à partir de différents observatoires. L'équipe a obtenu neuf images Pré-Découverte d'Ixion, avec la première prise par le Siding Spring Observatory le 17 Juillet 1982. Ces images Pré-Découverte ainsi que les observations de suivi ultérieures avec l' Observatoire de La Silla de 2,2 mètres de télescope MPG / ESO en 2001 étendu L' arc d'observation d'Ixion de plus de 18 ans, suffisant pour que son orbite soit déterminée avec précision et éligible pour la numérotation par le Minor Planet Center. Ixion a reçu le numéro de planète mineur permanent 28978 le 2 septembre 2001.
Nom
Cette planète mineure est nommée d'après la figure mythologique grecque Ixion , conformément à la convention de dénomination de l' Union astronomique internationale (IAU) qui exige que les plutinos (objets en résonance orbitale 3:2 avec Neptune ) soient nommés d'après les figures mythologiques associées à la monde souterrain . Dans la mythologie grecque, Ixion était le roi des légendaires Lapithes de Thessalie et avait épousé Dia , une fille de Deioneus (ou Eioneus), à qui Ixion avait promis de donner de précieux cadeaux de mariage. Ixion a invité Deioneus à un banquet mais l'a plutôt poussé dans un piège de charbons ardents et de bois, tuant Deioneus. Bien que les dieux inférieurs méprisaient ses actions, Zeus eut pitié d'Ixion et l'invita à un banquet avec d'autres dieux. Plutôt que d'être reconnaissant, Ixion est devenu lubrique envers la femme de Zeus, Hera . Zeus découvrit ses intentions et créa le nuage Nephele sous la forme d'Héra, et trompa Ixion pour qu'il s'y associe, engendrant la race des Centaures . Pour ses crimes, Ixion a été expulsé de l'Olympe, assommé par un éclair et lié à une roue solaire brûlante dans le monde souterrain pour toute l'éternité.
Le nom d'Ixion a été suggéré par EK Elliot, qui a également été impliqué dans la désignation de l'objet de la ceinture de Kuiper 38083 Rhadamanthus . La citation du nom a été publiée par le Minor Planet Center le 28 mars 2002.
Orbite et rotation
Ixion est classé comme un plutino , ou un objet qui a une résonance orbitale de mouvement moyen de 2:3 avec Neptune. C'est-à-dire qu'il effectue deux orbites autour du Soleil toutes les trois orbites que prend Neptune. Au moment de la découverte d'Ixion, on pensait initialement qu'il était en résonance orbitale 3:4 avec Neptune, ce qui aurait rapproché Ixion du Soleil. Ixion orbite autour du Soleil à une distance moyenne de 39,8 UA (5,95 × 10 9 km), mettant 251 ans pour compléter une orbite complète. Ceci est caractéristique de tous les plutinos, qui ont des périodes orbitales d'environ 250 ans et des axes semi-grands d' environ 39 UA.
Comme Pluton, l'orbite d'Ixion est allongée et inclinée vers l' écliptique . Ixion a une excentricité orbitale de 0,24 et une inclinaison orbitale de 19,6 degrés , légèrement supérieure à l'inclinaison de Pluton de 17 degrés. Au cours de son orbite, la distance d'Ixion au Soleil varie de 30,1 UA au périhélie (distance la plus proche) à 39,8 UA à l' aphélie (distance la plus éloignée). Bien que l'orbite d'Ixion soit similaire à celle de Pluton, leurs orbites sont orientées différemment : le périhélie d'Ixion est en dessous de l'écliptique alors que celui de Pluton est au-dessus (voir image de droite). En 2019, Ixion est à environ 39 UA du Soleil et se rapproche actuellement de l'aphélie d'ici 2070. Les simulations du Deep Ecliptic Survey montrent qu'Ixion peut acquérir une distance périhélie ( q min ) aussi petite que 27,5 UA au cours des 10 prochaines années. millions d'années.
La période de rotation d'Ixion est incertaine ; diverses mesures photométriques suggèrent qu'il affiche très peu de variation de luminosité, avec une petite amplitude de courbe lumineuse inférieure à 0,15 magnitude . Les premières tentatives pour déterminer la période de rotation d'Ixion ont été menées par l'astronome Ortiz et ses collègues en 2001, mais ont donné des résultats peu concluants. Bien que leurs données photométriques à court terme aient été insuffisantes pour déterminer la période de rotation d'Ixion en fonction de ses variations de luminosité, ils ont pu limiter l'amplitude de la courbe de lumière d'Ixion en dessous de 0,15 magnitude. Les astronomes Sheppard et Jewitt ont obtenu des résultats tout aussi peu concluants en 2003 et ont fourni une contrainte d'amplitude inférieure à 0,05 magnitude, considérablement inférieure à la contrainte d'amplitude d'Ortiz. En 2010, les astronomes Rousselot et Petit ont observé Ixion avec le télescope de nouvelle technologie de l' Observatoire européen austral et ont déterminé que la période de rotation d'Ixion était15,9 ± 0,5 heures, avec une amplitude de courbe de lumière d'environ 0,06 magnitude. Galiazzo et ses collègues ont obtenu une période de rotation plus courte de12,4 ± 0,3 heures en 2016, bien qu'ils aient calculé qu'il existe une probabilité de 1,2 % que leur résultat soit erroné.
Caractéristiques physiques
Taille et luminosité
| Année | Diamètre (km) | Réfs |
|---|---|---|
| 2002 | 1055 ± 165 | |
| 2003 | <804 | |
| 2005 | <822 | |
| 2005 | 475 ± 75 | |
| 2005 |
480+152 −136 |
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| 2007 |
~446.3 (Spitzer 1-Bande) |
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| 2007 |
573,1+141,9 −139,7 (Spitzer 2-Bande) |
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| 2007 |
650+260 −220 (adopté) |
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| 2007 | 590 ± 190 | |
| 2013 | ~549 | |
| 2013 |
617+19 −20 |
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| 2021 | 709,6 ± 0,2 |
Ixion a un diamètre mesuré de 710 km (440 mi), avec une magnitude optique absolue de 3,83 et un albédo géométrique (réflectivité) de 0,14. Comparé à Pluton et à sa lune Charon , Ixion fait moins du tiers du diamètre de Pluton et les trois cinquièmes du diamètre de Charon. Ixion est le quatrième plus grand plutino connu qui a un diamètre bien limité, précédant 2003 AZ 84 , Orcus et Pluton. C'était l'objet intrinsèquement le plus brillant découvert par le Deep Ecliptic Survey et fait partie des vingt objets transneptuniens les plus brillants connus selon l'astronome Michael Brown et le Minor Planet Center.
Ixion était l'objet de la ceinture de Kuiper le plus grand et le plus brillant trouvé lors de sa découverte. Dans l'hypothèse d'un faible albédo, il était supposé avoir un diamètre d'environ 1 200 km (750 mi), ce qui le rendrait plus grand que la planète naine Cérès et comparable en taille à Charon. Des observations ultérieures d'Ixion avec le télescope MPG/ESO de l'Observatoire de La Silla et l'Astrovirtel de l'Observatoire européen austral en août 2001 ont conclu à une taille similaire d'environ 1 200 à 1 400 km (750 à 870 mi), bien que sous l'ancienne hypothèse d'un faible albédo.
En 2002, les astronomes de l' Institut Max Planck de radioastronomie ont mesuré l' émission thermique d'Ixion à des longueurs d' onde millimétriques avec le télescope IRAM de 30 m et ont obtenu un albédo de 0,09, correspondant à un diamètre de 1 055 km (656 mi), cohérent avec les hypothèses précédentes de la taille d'Ixion. et albédo. Ils ont ensuite réévalué leurs résultats en 2003 et ont réalisé que leur détection de l' émission thermique d'Ixion était fausse ; les observations de suivi avec le télescope IRAM n'ont détecté aucune émission thermique dans la gamme millimétrique à des fréquences de 250 GHz , ce qui implique un albédo élevé et par conséquent une taille plus petite pour Ixion. La limite inférieure de l'albédo d'Ixion a été limitée à 0,15, ce qui suggère que le diamètre d'Ixion ne dépassait pas 804 km (500 mi).
Avec des télescopes spatiaux tels que le télescope spatial Spitzer , les astronomes ont pu mesurer plus précisément les émissions thermiques d'Ixion, permettant des estimations plus précises de son albédo et de sa taille. Des mesures thermiques préliminaires avec Spitzer en 2005 ont donné une contrainte d'albédo beaucoup plus élevée de 0,25 à 0,50, correspondant à une plage de diamètres de 400 à 550 km (250 à 340 mi). D'autres mesures thermiques de Spitzer à plusieurs gammes de longueurs d'onde (bandes) en 2007 ont donné des estimations de diamètre moyen d'environ 446 km (277 mi) et 573 km (356 mi) pour une solution à bande unique et à deux bandes pour les données, respectivement. A partir de ces résultats, le diamètre moyen adopté a été650+260
−220 km (404+162
−137 mi ), juste au-delà de la contrainte de diamètre de Spitzer en 2005, bien qu'ayant une grande marge d'erreur. Le diamètre d'Ixion a ensuite été révisé à 617 km (383 mi), sur la base d'observations thermiques multibandes effectuées par l' observatoire spatial Herschel et Spitzer en 2013.
Le 13 octobre 2020, Ixion a occulté une étoile géante rouge de magnitude 10 , bloquant sa lumière pendant environ 45 secondes. L'occultation stellaire a été observée par des astronomes de sept sites différents à travers l' ouest des États-Unis . Sur les dix observateurs participants, huit d'entre eux ont rapporté des détections positives de l'occultation. Les observateurs de l' observatoire Lowell ont fourni des mesures très précises de la synchronisation de la corde d' occultation , permettant des contraintes strictes sur le diamètre d'Ixion et l' atmosphère possible . Un ajustement elliptique pour le profil d'occultation d'Ixion donne des dimensions projetées d'environ 757 km × 685 km (470 mi × 426 mi), correspondant à un diamètre sphérique projeté de 709,6 ± 0,2 km (440,92 ± 0,12 mi). Les accords précis de l'observatoire Lowell placent une pression de surface limite supérieure de <2 microbars pour toute atmosphère possible d'Ixion.
Planète naine possible
L'astronome Gonzalo Tancredi considère Ixion comme un candidat probable car il a un diamètre supérieur à 450 km (280 mi), la taille minimale estimée pour qu'un objet atteigne l'équilibre hydrostatique , dans l'hypothèse d'une composition principalement glacée. Ixion affiche également une amplitude de courbe de lumière inférieure à 0,15 magnitude , indiquant une forme sphéroïdale probable , d'où la raison pour laquelle Tancredi considérait Ixion comme une planète naine probable. L'astronome américain Michael Brown considère qu'Ixion est très probablement une planète naine, la plaçant à l'extrémité inférieure de la fourchette "très probable". Cependant, en 2019, l'astronome William Grundy et ses collègues ont proposé que les objets transneptuniens de taille similaire à Ixion, d'environ 400 à 1 000 km (250 à 620 mi) de diamètre, ne se soient pas effondrés en corps solides et soient donc une transition entre des corps plus petits et poreux. (et donc de faible densité) et des corps planétaires plus grands, plus denses, plus brillants et différenciés géologiquement tels que les planètes naines. Ixion se situe dans cette fourchette de taille, ce qui suggère qu'il n'est au plus que partiellement différencié , avec une structure interne poreuse . Alors que l'intérieur d'Ixion s'est peut-être effondré par gravité, sa surface est restée non comprimée, ce qui implique qu'Ixion pourrait ne pas être en équilibre hydrostatique et donc pas une planète naine. Cependant, cette notion pour Ixion ne peut actuellement pas être testée : l'objet n'est actuellement connu pour avoir aucun satellite naturel , et donc la masse et la densité d'Ixion ne peuvent actuellement pas être mesurées. Seules deux tentatives avec le télescope spatial Hubble ont été faites pour trouver un satellite à une distance angulaire de 0,5 seconde d' arc d'Ixion, et il a été suggéré qu'il y a une chance aussi élevée que 0,5% qu'un satellite ait pu être manqué dans ces recherches. .
Spectres et surface
Dans le spectre visible , Ixion apparaît de couleur modérément rouge , semblable au grand objet de la ceinture de Kuiper Quaoar . Le spectre de réflectance d'Ixion affiche une pente spectrale rouge qui s'étend des longueurs d' onde de 0,4 à 0,95 m , dans laquelle il réfléchit plus de lumière à ces longueurs d'onde. Long de 0,85 m, le spectre d'Ixion devient plat et sans particularité, en particulier aux longueurs d' onde du proche infrarouge . Dans le proche infrarouge, le spectre de réflectance d'Ixion apparaît de couleur neutre et manque de signatures d'absorption apparentes de la glace d' eau aux longueurs d' onde de 1,5 et 2 m. Bien que la glace d'eau semble être absente dans le spectre proche infrarouge d'Ixion, Barkume et ses collègues ont signalé une détection de faibles signatures d'absorption de glace d'eau dans le spectre proche infrarouge d'Ixion en 2007. Le spectre proche infrarouge sans particularité d'Ixion indique que sa surface est recouverte de une épaisse couche de composés organiques sombres irradiés par le rayonnement solaire et les rayons cosmiques .
La couleur rouge de la surface d'Ixion résulte de l'irradiation de clathrates d'eau et de composés organiques par le rayonnement solaire et les rayons cosmiques, ce qui produit des hétéropolymères sombres et rougeâtres appelés tholins qui recouvrent sa surface. La production de tholins à la surface d'Ixion est responsable du spectre rouge et sans caractéristiques d'Ixion ainsi que de son albédo de surface relativement faible. La couleur neutre et l'absence de signes apparents de glace d'eau dans le spectre proche infrarouge d'Ixion indiquent que la couche de tholins recouvrant sa surface doit être très épaisse, suggérant qu'Ixion a subi une irradiation à long terme et n'a pas subi de resurfaçage par des événements d'impact qui peuvent sinon, exposez de la glace d'eau en dessous, contrairement à la surface riche en glace d'eau relativement douce de l'objet Varuna de la ceinture de Kuiper de couleur similaire . Alors qu'Ixion est généralement connu pour avoir une couleur rouge ( indice spectral IR ), les mesures photométriques des couleurs visible et proche infrarouge d'Ixion avec le Very Large Telescope (VLT) en 2006 et 2007 ont paradoxalement obtenu un indice spectral plus bleu de BB. Cet écart a été conclu pour être une indication d' hétérogénéités à travers sa surface, ce qui peut également expliquer les détections contradictoires de glace d'eau sur la surface d'Ixion dans diverses études.
Des observations spectroscopiques du spectre visible d'Ixion avec le VLT en 2003 ont provisoirement identifié une caractéristique d'absorption faible à 0,8 m, qui pourrait être attribuée à des matériaux de surface altérés de manière aqueuse par l'eau. Cependant, les preuves de cette caractéristique d'absorption présumée restent peu concluantes car elles ont été détectées à proximité de longueurs d'onde où le rapport signal/bruit dans le spectre d'Ixion est élevé et n'ont pas été confirmées par des observations spectroscopiques ultérieures. Une étude du spectre d'Ixion menée par Boehnhardt et ses collègues en 2004 n'a pu identifier aucune caractéristique d'absorption à 0,8 m, concluant que l'écart entre les résultats spectroscopiques de 2003 et 2004 peut être le résultat de la surface hétérogène d'Ixion. Dans cette même étude, leurs résultats d' observations photométriques et polarimétriques suggèrent que la surface d'Ixion est constituée d'un mélange de matière principalement sombre et d'une plus petite proportion de matière plus brillante et glacée. Boehnhardt et ses collègues ont suggéré un rapport de mélange de 6:1 pour les matériaux sombres et brillants comme modèle le mieux adapté à l'albédo géométrique d'Ixion de 0,08, bien que des mesures plus récentes effectuées par des télescopes spatiaux après l'étude de Boehnhardt aient montré qu'Ixion a une géométrie plus élevée albédo d'au moins 0,14, correspondant ainsi à une plus grande proportion de matériau brillant dans la surface d'Ixion basé sur le modèle de Boehnhardt. Sur la base des résultats spectroscopiques visibles et infrarouges combinés, ils ont suggéré que la surface d'Ixion se compose en grande partie d'un mélange de carbone amorphe et de tholins, avec le modèle suivant le mieux adapté de la composition de surface d'Ixion : 65 % de carbone amorphe, 20 % de tholins de glace cométaire (ice tholin II), 13 % de tholins riches en azote et en méthane et 2 % de glace d'eau.
En 2005, les astronomes Lorin et Rousselot ont observé Ixion avec le VLT pour tenter de rechercher des preuves d'activité cométaire. Ils n'ont pas détecté de coma autour d'Ixion, plaçant une limite supérieure de 5,2 kilogrammes par seconde pour le taux de production de poussière d'Ixion.
Exploration
Dans une étude publiée par Ashley Gleaves et ses collègues en 2012, Ixion était considéré comme une cible potentielle pour une mission en orbite qui serait lancée sur une fusée Atlas V 551 ou Delta IV HLV . Pour une mission en orbite vers Ixion, le vaisseau spatial a une date de lancement en novembre 2039 et utilise une assistance gravitationnelle de Jupiter, mettant 20 à 25 ans pour arriver. Gleaves a conclu qu'Ixion et Huya étaient les cibles les plus réalisables pour l'orbiteur, car les trajectoires nécessitaient le moins de manœuvres pour l'insertion orbitale autour de l'une ou l'autre. Pour une mission de survol vers Ixion, la planétologue Amanda Zangari a calculé qu'un vaisseau spatial pourrait prendre un peu plus de 10 ans pour arriver à Ixion en utilisant une assistance gravitationnelle de Jupiter, sur la base d'une date de lancement de 2027 ou 2032. Ixion serait d'environ 31 à 35 UA à partir de le Soleil à l'arrivée du vaisseau spatial. Alternativement, une mission de survol avec une date de lancement ultérieure de 2040 prendrait également un peu plus de 10 ans, en utilisant une assistance gravitationnelle Jupiter. Au moment où le vaisseau spatial arrive en 2050, Ixion serait à environ 31 à 32 UA du Soleil. D'autres trajectoires utilisant les assistances gravitationnelles de Jupiter ou de Saturne ont également été envisagées. Une trajectoire utilisant les assistances gravitationnelles de Jupiter et de Saturne pourrait prendre moins de 22 ans, sur la base d'une date de lancement de 2035 ou 2040, tandis qu'une trajectoire utilisant une assistance gravitationnelle de Saturne pourrait prendre au moins 19 ans, sur la base d'une date de lancement de 2038 ou 2040. En utilisant ces trajectoires alternatives pour le vaisseau spatial, Ixion serait à environ 30 UA du Soleil lorsque le vaisseau spatial arrivera.