Кирквудский разрыв
внутренний основной ремень ( a <2,5 AU )
промежуточный основной ремень (2,5 AU < a < 2,82 AU)
внешний основной пояс (а > 2,82 а.е.)
Разрыв Кирквуда — это разрыв или провал в распределении больших полуосей (или, что то же самое, орбитальных периодов ) орбит главного пояса астероидов . Они соответствуют местам орбитальных резонансов с Юпитером .
Например, существует очень мало астероидов с большой полуосью около 2,50 а.е. и периодом 3,95 года, которые совершали бы три оборота на каждую орбиту Юпитера (отсюда и называемый орбитальным резонансом 3:1). Другие орбитальные резонансы соответствуют орбитальным периодам, длина которых составляет простые доли длины Юпитера. Более слабые резонансы приводят только к истощению астероидов, в то время как пики на гистограмме часто обусловлены наличием известного семейства астероидов (см. Список семейств астероидов ) .
Пробелы впервые заметил в 1866 году Дэниел Кирквуд , который также правильно объяснил их происхождение орбитальными резонансами с Юпитером, будучи профессором Джефферсон-колледжа в Кэнонсбурге, штат Пенсильвания . [1]
Большинство пробелов Кирквуда истощены, в отличие от резонансов среднего движения (MMR) Нептуна или резонанса 3:2 Юпитера, которые сохраняют объекты, захваченные во время миграции гигантской планеты модели Ниццы . Выпадение объектов из щелей Кирквуда происходит из-за перекрытия ν 5 и ν 6 вековых резонансов внутри резонансов среднего движения. В результате элементы орбит астероидов хаотично изменяются и в течение нескольких миллионов лет превращаются в орбиты, пересекающие планеты. [2] Однако MMR 2:1 имеет несколько относительно стабильных островков внутри резонанса. Эти острова истощаются из-за медленной диффузии на менее стабильные орбиты. Этот процесс, связанный с тем, что Юпитер и Сатурн находились вблизи резонанса 5:2, мог быть более быстрым, когда орбиты Юпитера и Сатурна были ближе друг к другу. [3]
Совсем недавно было обнаружено, что относительно небольшое количество астероидов обладают орбитами с высоким эксцентриситетом , которые действительно лежат в пределах промежутков Кирквуда. Примеры включают группы Alinda и Griqua . Эти орбиты медленно увеличивают свой эксцентриситет в течение десятков миллионов лет и в конечном итоге выйдут из резонанса из-за близких сближений с крупной планетой. Вот почему астероиды редко встречаются в промежутках Кирквуда.
Основные пробелы
[ редактировать ]Наиболее заметные пробелы Кирквуда расположены при средних орбитальных радиусах: [4]
- 1,780 а.е. (резонанс 5:1)
- 2,065 а.е. (резонанс 4:1)
- 2,502 а.е. (резонанс 3:1), где находится Алинда . группа астероидов
- 2,825 а.е. (резонанс 5:2)
- 2,958 а.е. (резонанс 7:3)
- 3,279 а.е. (резонанс 2:1), разрыв Гекубы, дом группы Гриква . астероидов
- 3,972 а.е. (резонанс 3:2), место расположения астероидов Хильда .
- 4,296 а.е. (резонанс 4:3), где находится Туле . группа астероидов
Более слабые и/или более узкие разрывы также обнаруживаются в:
- 1,909 а.е. (резонанс 9:2)
- 2,258 а.е. (резонанс 7:2)
- 2,332 а.е. (резонанс 10:3)
- 2,706 а.е. (резонанс 8:3)
- 3,031 а.е. (резонанс 9:4)
- 3,077 а.е. (резонанс 11:5)
- 3,474 а.е. (резонанс 11:6)
- 3,517 а.е. (резонанс 9:5)
- 3,584 а.е. (резонанс 7:4), место расположения астероидов Кибела.
- 3,702 а.е. (резонанс 5:3).
Астероидные зоны
[ редактировать ]Промежутки не видны на простом снимке расположения астероидов в любой момент времени, поскольку орбиты астероидов эллиптические, и многие астероиды все еще пересекают радиусы, соответствующие промежуткам. Реальная пространственная плотность астероидов в этих пробелах существенно не отличается от соседних регионов. [5]
Основные разрывы происходят в резонансах среднего движения с Юпитером 3:1, 5:2, 7:3 и 2:1. Например, астероид в промежутке Кирквуда 3:1 будет вращаться вокруг Солнца три раза за каждую орбиту Юпитера. Более слабые резонансы возникают при других значениях большой полуоси, при этом астероидов обнаружено меньше, чем поблизости. (Например, резонанс 8:3 для астероидов с большой полуосью 2,71 а.е.). [6]
Основная или основная популяция пояса астероидов может быть разделена на внутреннюю и внешнюю зоны, разделенные промежутком Кирквуда 3:1 на расстоянии 2,5 а.е., а внешняя зона может быть дополнительно разделена на среднюю и внешнюю зоны промежутком 5:2. в 2,82 а.е.: [7]
- Резонанс 4:1 (2,06 а.е.)
- Население зоны I (внутренняя зона)
- Резонанс 3:1 (2,5 АС)
- Население зоны II (средняя зона)
- Резонансный зазор 5:2 (2,82 а.е.)
- Население зоны III (внешняя зона)
- Резонансный зазор 2:1 (3,28 а.е.)
4 Веста — самый крупный астероид во внутренней зоне, 1 Церера и 2 Паллада — в средней зоне, а 10 — Гигея во внешней зоне. 87 Сильвия, вероятно, является крупнейшим астероидом Главного пояса за пределами внешней зоны.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Коулман, Хелен Тернбулл Уэйт (1956). Баннеры в пустыне: первые годы Вашингтона и колледжа Джефферсона . Издательство Питтсбургского университета . п. 158 . OCLC 2191890 .
- ^ Луны, Мишель; Морбиделли, Алессандро (1995). «Вековые резонансы внутри соизмеримости среднего движения: случаи 4/1, 3/1, 5/2 и 7/3». Икар . 114 (1): 33–50. Бибкод : 1995Icar..114...33M . дои : 10.1006/icar.1995.1041 .
- ^ Луны, Мишель; Морбиделли, Алессандро; Мильорини, Фабио (1998). «Динамическая структура соизмеримости 2/1 с Юпитером и происхождение резонансных астероидов». Икар . 135 (2): 458–468. Бибкод : 1998Icar..135..458M . дои : 10.1006/icar.1998.5963 .
- ^ Минтон, Дэвид А.; Малхотра, Рену (2009). «Запись миграции планет в главном поясе астероидов» (PDF) . Природа . 457 (7233): 1109–1111. arXiv : 0906.4574 . Бибкод : 2009Natur.457.1109M . дои : 10.1038/nature07778 . ПМИД 19242470 . S2CID 2049956 . Проверено 13 декабря 2016 г.
- ^ Макбрайд Н. и Хьюз Д.В. (1990). «Пространственная плотность астероидов и ее изменение в зависимости от массы астероида». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 244 : 513–520. Бибкод : 1990MNRAS.244..513M .
- ^ Феррас-Мелло, С. (14–18 июня 1993 г.). «Разрывы Кирквуда и резонансные группы». Труды 160-го Международного астрономического союза . Белгирате, Италия: Издательство Kluwer Academic Publishers. стр. 175–188. Бибкод : 1994IAUS..160..175F .
- ^ Клачка, Йозеф (1992). «Распределение массы в поясе астероидов». Земля, Луна и планеты . 56 (1): 47–52. Бибкод : 1992EM&P...56...47K . дои : 10.1007/BF00054599 . S2CID 123074137 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Вольфрама Статья о пробелах Кирквуда в научном мире
| Основной | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Распределение |
| ||||||||
| Классификация |
| ||||||||
| Разведка | |||||||||
| Списки | |||||||||
| Связанный | |||||||||
