Mezera v Kirkwoodu - Kirkwood gap

Histogram ukazující čtyři nejvýraznější mezery v Kirkwoodu a možné rozdělení na vnitřní, střední a vnější asteroidy hlavního pásu :
  vnitřní hlavní řemen ( a <2,5 AU )
  střední hlavní pás (2,5 AU <a <2,82 AU)
  vnější hlavní řemen (a> 2,82 AU)

Kirkwood mezera je mezera nebo pokles v distribuci semihlavní osy (nebo equivalently z oběžných dob ) z oběžné dráhy hlavního pásu asteroidů . Odpovídají umístění orbitálních rezonancí s Jupiterem .

Například existuje velmi málo asteroidů se semimajorovou osou blízko 2,50 AU , perioda 3,95 let, což by znamenalo tři oběžné dráhy pro každou oběžnou dráhu Jupitera (proto se nazývá orbitální rezonance 3: 1). Ostatní orbitální rezonance odpovídají orbitálním obdobím, jejichž délky jsou jednoduché zlomky Jupiterovy. Slabší rezonance vedou pouze k vyčerpání asteroidů, zatímco hroty v histogramu jsou často způsobeny přítomností prominentní rodiny asteroidů (viz Seznam rodin asteroidů ) .

Mezer si poprvé všiml v roce 1866 Daniel Kirkwood , který také správně vysvětlil jejich původ v orbitálních rezonancích s Jupiterem, zatímco byl profesorem na Jefferson College v Canonsburgu v Pensylvánii .

Většina mezer v Kirkwoodu je vyčerpána, na rozdíl od rezonancí průměrného pohybu (MMR) Neptunu nebo Jupiterovy rezonance 3: 2, které uchovávají objekty zachycené během migrace obřích planet modelu Nice . Ztráta předmětů z Kirkwoodových mezer je způsobena překrýváním sekulárních rezonancí ν 5 a ν 6 v rezonancích středního pohybu. Orbitální prvky asteroidů se v důsledku toho chaoticky mění a během několika milionů let se vyvinou na oběžné dráhy procházející planetou. MMR 2: 1 má však v rezonanci několik relativně stabilních ostrovů. Tyto ostrovy jsou vyčerpány kvůli pomalé difúzi na méně stabilní oběžné dráhy. Tento proces, který byl spojen s tím, že Jupiter a Saturn jsou blízko rezonance 5: 2, mohl být rychlejší, když byly oběžné dráhy Jupitera a Saturnu blíže u sebe.

Nedávno bylo zjištěno, že relativně malý počet asteroidů má oběžné dráhy s vysokou excentricitou, které leží v mezerách Kirkwood. Příklady zahrnují skupiny Alinda a Griqua . Tyto oběžné dráhy pomalu zvyšují svou excentricitu v časovém měřítku desítek milionů let a nakonec se vymaní z rezonance v důsledku blízkých setkání s hlavní planetou. To je důvod, proč se asteroidy v mezerách Kirkwoodu nacházejí jen zřídka.

Hlavní mezery

Nejvýraznější mezery v Kirkwoodu se nacházejí ve středních orbitálních poloměrech:

  • 1.780 AU (rezonance 5: 1)
  • 2,065 AU (rezonance 4: 1)
  • 2,502 AU (rezonance 3: 1), domov skupiny Alinda asteroidů
  • 2,825 AU (rezonance 5: 2)
  • 2,958 AU (rezonance 7: 3)
  • 3,279 AU (rezonance 2: 1), Hecuba gap, domov skupiny asteroidů Griqua .
  • 3,972 AU (rezonance 3: 2), domov asteroidů Hilda .
  • 4,296 AU (rezonance 4: 3), domov skupiny asteroidů Thule .

Slabší a/nebo užší mezery se nacházejí také na:

  • 1,909 AU (rezonance 9: 2)
  • 2,258 AU (rezonance 7: 2)
  • 2,332 AU (rezonance 10: 3)
  • 2,706 AU (rezonance 8: 3)
  • 3,031 AU (rezonance 9: 4)
  • 3,077 AU (rezonance 11: 5)
  • 3,474 AU (rezonance 11: 6)
  • 3,517 AU (rezonance 9: 5)
  • 3,584 AU (rezonance 7: 4), domov asteroidů Cybele
  • 3,702 AU (rezonance 5: 3).

Zóny asteroidů

Mezery nejsou vidět na jednoduchém snímku umístění asteroidů v žádném okamžiku, protože dráhy asteroidů jsou eliptické a mnoho asteroidů stále prochází poloměry odpovídajícími mezerám. Skutečná prostorová hustota asteroidů v těchto mezerách se výrazně neliší od sousedních oblastí.

Hlavní mezery se vyskytují při rezonancích středního pohybu 3: 1, 5: 2, 7: 3 a 2: 1 s Jupiterem. Asteroid v Kirkwoodově mezeře 3: 1 by například obíhal Slunce třikrát pro každou Jovianskou oběžnou dráhu. Slabší rezonance se vyskytují při jiných hodnotách hlavních poloos, s méně nalezenými asteroidy než v okolí. (Například rezonance 8: 3 pro asteroidy s poloviční hlavní osou 2,71 AU).

Hlavní nebo jádrovou populaci pásu asteroidů lze rozdělit na vnitřní a vnější zóny, oddělené mezerou Kirkwood 3: 1 při 2,5 AU a vnější zónu lze dále rozdělit na střední a vnější zóny mezerou 5: 2 při 2,82 AU:

  • Rezonance 4: 1 (2,06 AU)
    • Populace zóny I (vnitřní zóna)
  • Rezonance 3: 1 (2,5 AU)
    • Populace zóny II (střední zóna)
  • Mezera rezonance 5: 2 (2,82 AU)
    • Populace zóny III (vnější zóna)
  • Mezera rezonance 2: 1 (3,28 AU)

4 Vesta je největší asteroid ve vnitřní zóně, 1 Ceres a 2 Pallas ve střední zóně a 10 Hygiea ve vnější zóně. 87 Sylvia je pravděpodobně největším asteroidem hlavního pásu za vnější zónou.

Viz také

Reference

externí odkazy