Кирквуд разрыв - Kirkwood gap

Гистограмма, показывающая четыре наиболее заметных разрыва Кирквуда и возможное разделение на внутренний, средний и внешний астероиды главного пояса :
  внутренняя основная ремень ( <2,5 а.е. )
  промежуточный главный ремень (2,5 AU <a <2,82 AU)
  внешний главный ремень (a> 2,82 AU)

Кирквуд разрыв разрыв или провал в распределении больших полуосей (или , что эквивалентно из орбитальных периодов ) орбит главного пояса астероидов . Они соответствуют положениям орбитальных резонансов с Юпитером .

Например, очень мало астероидов с большой полуосью около 2,50 а.е. с периодом 3,95 года, которые совершают по три орбиты для каждой орбиты Юпитера (отсюда и называется орбитальный резонанс 3: 1). Другие орбитальные резонансы соответствуют орбитальным периодам, длина которых составляет простые доли от длины Юпитера. Более слабые резонансы приводят только к истощению астероидов, в то время как всплески на гистограмме часто возникают из-за присутствия выдающегося семейства астероидов (см. Список семейств астероидов ) .

Впервые пробелы были замечены в 1866 году Дэниелом Кирквудом , который также правильно объяснил их происхождение орбитальным резонансом с Юпитером, будучи профессором Джефферсон-колледжа в Канонсбурге, штат Пенсильвания .

Большинство промежутков Кирквуда истощены, в отличие от резонансов среднего движения (MMR) Нептуна или резонанса 3: 2 Юпитера, которые удерживают объекты, захваченные во время миграции гигантских планет в модели Ниццы . Потеря объектов из промежутков Кирквуда происходит из-за перекрытия вековых резонансов ν 5 и ν 6 внутри резонансов среднего движения. В результате элементы орбит астероидов хаотично меняются и переходят на пересекающие планеты орбиты в течение нескольких миллионов лет. 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 близостью Юпитера и Сатурна к резонансу 5: 2, мог быть более быстрым, когда орбиты Юпитера и Сатурна были ближе друг к другу.

Совсем недавно было обнаружено, что относительно небольшое количество астероидов обладают орбитами с высоким эксцентриситетом, которые действительно лежат в промежутках Кирквуда. Примеры включают группы Alinda и Griqua . Эти орбиты медленно увеличивают свой эксцентриситет в масштабе времени в десятки миллионов лет и в конечном итоге вырвутся из резонанса из-за близких столкновений с большой планетой. Вот почему астероиды редко встречаются в промежутках Кирквуда.

Основные пробелы

Наиболее заметные промежутки Кирквуда расположены на средних радиусах орбиты:

  • 1,780 AU (резонанс 5: 1)
  • 2,065 AU (резонанс 4: 1)
  • 2,502 а.е. (резонанс 3: 1), где находится группа астероидов Алинда.
  • 2,825 AU (резонанс 5: 2)
  • 2,958 AU (резонанс 7: 3)
  • 3,279 а.е. (резонанс 2: 1), пропасть Гекуба, где находится группа астероидов Грикуа .
  • 3.972 а.е. (резонанс 3: 2), где находятся астероиды Хильда .
  • 4,296 а.е. (резонанс 4: 3), где находится группа астероидов Туле .

Более слабые и / или более узкие промежутки также встречаются:

  • 1.909 AU (резонанс 9: 2)
  • 2,258 AU (резонанс 7: 2)
  • 2.332 AU (резонанс 10: 3)
  • 2,706 AU (резонанс 8: 3)
  • 3,031 AU (резонанс 9: 4)
  • 3,077 AU (резонанс 11: 5)
  • 3,474 AU (резонанс 11: 6)
  • 3,517 AU (резонанс 9: 5)
  • 3,584 а.е. (резонанс 7: 4), где находятся астероиды Кибелы.
  • 3.702 AU (резонанс 5: 3).

Зоны астероидов

Разрывы не видны на простом снимке местоположения астероидов в любой момент времени, потому что орбиты астероидов имеют эллиптическую форму, и многие астероиды все еще пересекают радиусы, соответствующие разрывам. Реальная пространственная плотность астероидов в этих промежутках существенно не отличается от соседних регионов.

Основные разрывы возникают в резонансах среднего движения 3: 1, 5: 2, 7: 3 и 2: 1 с Юпитером. 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 обнаруживается меньше астероидов, чем поблизости. (Например, резонанс 8: 3 для астероидов с большой полуосью 2,71 а.е.).

Основное или ядро ​​населения пояса астероидов может быть разделено на внутреннюю и внешнюю зоны, разделенные промежутком Кирквуда 3: 1 в 2,5 а.е., а внешняя зона может быть дополнительно разделена на среднюю и внешнюю зоны промежутком 5: 2. в 2,82 AU:

  • Резонанс 4: 1 (2,06 AU)
    • Зона I населения (внутренняя зона)
  • Резонанс 3: 1 (2,5 AU)
    • Зона II населения (средняя зона)
  • Резонансный зазор 5: 2 (2,82 AU)
    • Население зоны III (внешняя зона)
  • Резонансный зазор 2: 1 (3,28 AU)

4 Веста - самый большой астероид во внутренней зоне, 1 Церера и 2 Паллада в средней зоне и 10 Гигея во внешней зоне. 87 Сильвия , вероятно, самый большой астероид Главного пояса за пределами внешней зоны.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки