Резонансний транснептуновий об'єкт

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

В астрономії резонансний транснептуновий об'єкт — це транснептуновий об'єкт (ТНО), який перебуває в орбітальному резонансі з Нептуном. Орбітальні періоди резонансних об'єктів перебувають у простому цілочисельному відношенні до орбітального періоду Нептуна — наприклад, 1:2, 2:3 тощо. Резонансні ТНО можуть бути частиною основного населення поясу Койпера або більш віддаленого населення розсіяного диска[1].

Розподіл

[ред. | ред. код]
Розподіл транснептунових об'єктів. Червоним кольором позначені об'єкти, які перебувають у сильніших резонансах.

На діаграмі праворуч наведено розподіл відомих транснептунових об'єктів. Червоним кольором позначені резонансні об'єкти. Орбітальні резонанси з Нептуном позначені вертикальними штрихами: резонанс 1:1 відповідає орбіті Нептуна та його троянців; 2:3 — орбіті Плутона і плутино; 1:2, 2:5 тощо — низка сімейств меншого розміру.

І 2:3, і 3:2 — це позначення того самого резонансу. Тут немає двозначності, оскільки ТНО за визначенням мають орбітальні періоди довші, ніж у Нептуна. Використання позначень залежить від автора та галузі дослідження.

Походження

[ред. | ред. код]

Детальні аналітичні й чисельні дослідження орбітальних резонансів Нептуна показали, що захоплені в них космічні тіла повинні мати відносно точні діапазони енергій[2][3]. Якщо велика піввісь орбіти об'єкта перебуває поза межами цих вузьких діапазонів, орбіта стає хаотичною, а її елементи зазнають великих змін. Коли була відкрита певна кількість ТНО і накопичилася статистика, з'ясувалося, що понад 10 % з них перебувають у резонансі 2:3 з Нептуном — тобто їхній розподіл навряд чи є випадковим. Нині вважається, що ці об'єкти були «стягнуті» з більших відстаней за рахунок резонансів під час міграції Нептуна[4]. Задовго до відкриття першого ТНО вчені припускали, що взаємодія між планетами-гігантами і масивним диском із дрібних частинок шляхом передання кутового моменту змусить Юпітер мігрувати всередину, а Сатурн, Уран і особливо Нептун — назовні (див. Модель Ніцци). Протягом цього відносно короткого періоду утворювані Нептуном орбітальні резонанси пронизуватимуть простір, захоплюючи на резонансні орбіти об'єкти, які спочатку перебували на різних геліоцентричних орбітах[5].

Відомі популяції

[ред. | ред. код]

Орбітальний резонанс 1:1 (троянці Нептуна, період 164,7 року)

[ред. | ред. код]
Докладніше: Троянські астероїди Нептуна

Кілька далеких об'єктів було відкрито на орбітах з півосями, подібними до орбіти Нептуна, поблизу точок Лагранжа системи Сонце — Нептун. Ці троянці Нептуна, названі так за аналогією до троянців Юпітера, перебувають із Нептуном в орбітальному резонансі 1:1. Станом на липень 2024 року відомий 31 такий астероїд[6]. Лише 5 об'єктів перебувають поблизу точки Лагранжа L5 орбіти Нептуна, причому ідентифікація одного з них ненадійна; інші перебувають поблизу точки L4[7][8]. Крім того, астероїд (316179) 2010 EN65[en] є так званим «троянцем-стрибунцем»: він переходить від лібрації навколо точки L4 до лібрації навколо точки L5 через точку L3[9].

Троянські астероїди в точці L4 (попереду)

[ред. | ред. код]

Троянські астероїди в точці L5 (позаду)

[ред. | ред. код]

Орбітальний резонанс 2:3 («плутино», період 247,0 року)

[ред. | ред. код]
Докладніше: Плутино
Рухи Орка (сірим) і Плутона (червоний) в обертовій системі відліку з періодом, що дорівнює періоду обертання Нептуна (при нерухомому Нептуні).
Плутон і його супутники (вгорі) порівняно з Орком та Іксіоном за розміром, альбедо Й кольором.

Орбітальний резонанс 2:3 на відстані 39,4 а. о. є домінуючою категорією серед резонансних об'єктів. Станом на лютий 2020 року він включає 383 підтверджених і 99 можливих тіл (наприклад, (175113) 2004 PF115)[37]. Симуляції, здійснені в рамках Глибокого огляду екліптики, свідчать, що з 383 підтверджених плутино 338 мають стабільні орбіти[38]. Об'єкти, що рухаються по орбітах у цьому резонансі, названі плутино на честь Плутона — першого відкритого тіла такого типу. Нижче наведено список великих плутино, які мають номери:

Орбітальний резонанс 4:7 (період 288,2 року)

[ред. | ред. код]

Ще одна популяція космічних тіл обертається навколо Сонця на відстані 43,6 а. о., посередині зони класичних об'єктів. Ці тіла досить малі (окрім двох з абсолютною зоряною величиною більше 6), і більшість із них рухаються орбітами, близькими до площини екліптики[39]. Станом на лютий 2020 року, за даними Глибокого огляду екліптики вдалося ідентифікувати 55 транснептунових астероїдів, захоплених у резонанс 4:7[40][39]. До об'єктів з добре визначеними орбітами належать[39]:

Орбітальний резонанс 1:2 («тутино», період 329,4 року)

[ред. | ред. код]

Цей резонанс, орбіти якого пролягають на відстані 47,7 а. о. від Сонця, часто вважають зовнішнім краєм поясу Койпера, а захоплені в нього об'єкти в цьому іноді називають «тутино» (twotino). Тутино мають нахили орбіт менше 15° і, як правило, помірні ексцентриситети від 0,1 до 0,3[41]. Певна кількість космічних тіл, захоплених в орбітальний резонанс 2:1, імовірно, виникла не в планетезимальному диску, розкиданому гравітацією Непнута під час його міграції, а натомість була захоплена, коли вони вже були розсіяні[42].

Кількісно тутино менше об'єктів, ніж плутино. Архів Джонстона налічує 99 тутино, тоді як симуляції Глибокого огляду екліптики станом на лютий 2020 року підтверджують 73[43][44]. Моделювання орбіт на великих часових інтервалах показує, що резонанс 1:2 менш стабільний, ніж резонанс 2:3: лише 15 % тутино пережили 4 млрд років, тоді як плутино — 28 %[45]. Отже, можливо, що колись тутино були такими ж численними, як і плутино, але відтоді їхня популяція значно зменшилася[46].

До об'єктів із добре визначеними орбітами належать (у порядку зростання абсолютної величини)[47]:

Орбітальний резонанс 2:5 (період 411,7 року)

[ред. | ред. код]

Станом на лютий 2020 року відомо 57 підтверджених об'єктів, захоплених у резонанс 2:5 на відстані 55,3 а. о. від Сонця[48][49]. Нижче перелічені об'єкти з добре визначеними орбітами.

Орбітальний резонанс 1:3 (період 494,1 року)

[ред. | ред. код]

Станом на лютий 2020 року архів Джонстона нараховує 14 транснептунових об'єктів в орбітальному резонансі 1:3 з Нептуном на відстані 62,5 а. о. від Сонця[50]. За даними Глибокого огляду екліптики, для десяти з них є надійно визначені орбіти[51].

Інші орбітальні резонанси

[ред. | ред. код]
Лібрація орбіти астероїда (523794) 2015 RR245, який перебуває в резонансі 2:9 з Нептуном.

Станом на лютий 2020 року для деяких об'єктів підтверджено такі резонанси вищих порядків[52]:

Співвідношення Піввісь, а. о. Період, роки Кількість підтверджених Приклади
4:5 34,9 205,9 11 (432949) 2012 HH2[en], (127871) 2003 FC128[fr], (308460) 2005 SC278[pt], (79969) 1999 CP133[fr], (427581) 2003 QB92[pt], (131697) 2001 XH255[en]
3:4 36,4 219,6 30 (143685) 2003 SS317[fr], (15836) 1995 DA2[fr]
5:8 41,1 263,5 1 (533398) 2014 GA54[fr]
7:12 43,0 282,3 1 confirmed 2015 RP278
5:9 44,5 296,5 6 confirmed (437915) 2002 GD32
6:11 45,0 301,9 4 confirmed (523725) 2014 MC70 and (505477) 2013 UM15. (182294) 2001 KU76 is also likely.
5:11 50,8 362,3 1 confirmed 2013 RM109
4:9 51,6 370,6 3 confirmed 423012001 UR, (182397) 2001 QW297
3:7 52,9 384,3 10 confirmed (495297) 2013 TJ159, (181867) 1999 CV118, (131696) 2001 XT254, (95625) 2002 GX32, (183964) 2004 DJ71, (500882) 2013 JN64
5:12 53,9 395,3 6 confirmed 799781999 CC, (119878) 2002 CY224
3:8 57,8 439,2 3 confirmed 820752000 YW, (542258) 2013 AP183, 2014 UE228
4:11 59,0 452,9 1 confirmed (500879) 2013 JH64
4:13 65,9 535,3 1 confirmed 2009 DJ143
3:10 67,0 549,0 2 confirmed 225088 Gonggong
2:7 69,3 576,4 10 confirmed 471143 Dziewanna, (160148) 2001 KV76
3:11 71,4 603,9 2 confirmed 5346272014 UV, 2013 AR183
1:4 75,7 658,8 7 confirmed 2003 LA7, 2011 UP411
5:21 78,2 691,7 1 confirmed (574372) 2010 JO179[53]
2:9 81,9 741,1 3 confirmed (523794) 2015 RR245, 2003 UA414, 2018 VG18
1:5 87,9 823,5 2 confirmed 2007 FN51, 6671612011 BP
2:11 93,6 905,8 3 confirmed 6130372005 RP, 2011 HO60
1:6 99,2 988,2 2 confirmed (528381) 2008 ST291, 6683812011 WJ
1:9 130,0 1482,3 2 confirmed 2007 TC434, 2015 KE172

Див. також

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ Hahn, Joseph M.; Malhotra, Renu (2005-11). Neptune's Migration into a Stirred-Up Kuiper Belt: A Detailed Comparison of Simulations to Observations. The Astronomical Journal. Т. 130, № 5. с. 2392—2414. doi:10.1086/452638. ISSN 0004-6256. Процитовано 16 серпня 2024.
  2. ↑ Malhotra, Renu (1 січня 1996). The Phase Space Structure Near Neptune Resonances in the Kuiper Belt. The Astronomical Journal. Т. 111. с. 504. doi:10.1086/117802. ISSN 0004-6256. Процитовано 20 серпня 2024.
  3. ↑ Chiang, E. I.; Jordan, A. B. (1 грудня 2002). On the Plutinos and Twotinos of the Kuiper Belt. The Astronomical Journal (англ.). Т. 124, № 6. с. 3430. doi:10.1086/344605. ISSN 1538-3881. Процитовано 20 серпня 2024.
  4. ↑ Malhotra, Renu (1 липня 1995). The Origin of Pluto's Orbit: Implications for the Solar System Beyond Neptune. The Astronomical Journal. Т. 110. с. 420. doi:10.1086/117532. ISSN 0004-6256. Процитовано 20 серпня 2024.
  5. ↑ https://arxiv.org/abs/astro-ph/9901155
  6. ↑ List Of Neptune Trojans. www.minorplanetcenter.org. Процитовано 22 серпня 2024.
  7. ↑ List Of Neptune Trojans. www.minorplanetcenter.org. Процитовано 21 серпня 2024.
  8. ↑ Deep Ecliptic Survey Object Classifications. www.boulder.swri.edu. Процитовано 21 серпня 2024.
  9. ↑ Marcos, C. de la Fuente; Marcos, R. de la Fuente (1 листопада 2012). Four temporary Neptune co-orbitals: (148975) 2001 XA255, (310071) 2010 KR59, (316179) 2010 EN65, and 2012 GX17. Astronomy & Astrophysics (англ.). Т. 547. с. L2. doi:10.1051/0004-6361/201220377. ISSN 0004-6361. Процитовано 21 серпня 2024.
  10. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 22 серпня 2024.
  11. ↑ https://ssd.jpl.nasa.gov/tools/sbdb_lookup.html#/?sstr=385695
  12. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 22 серпня 2024.
  13. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 22 серпня 2024.
  14. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 22 серпня 2024.
  15. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 22 серпня 2024.
  16. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 22 серпня 2024.
  17. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 22 серпня 2024.
  18. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 22 серпня 2024.
  19. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 22 серпня 2024.
  20. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  21. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  22. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  23. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  24. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  25. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  26. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  27. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  28. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  29. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  30. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  31. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 23 серпня 2024.
  32. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 25 серпня 2024.
  33. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 25 серпня 2024.
  34. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 25 серпня 2024.
  35. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 25 серпня 2024.
  36. ↑ Small-Body Database Lookup. ssd.jpl.nasa.gov. Процитовано 25 серпня 2024.
  37. ↑ List of known trans-Neptunian objects. www.johnstonsarchive.net. Процитовано 27 серпня 2024.
  38. ↑ Deep Ecliptic Survey Object Classifications. www.boulder.swri.edu. Процитовано 27 серпня 2024.
  39. ↑ а б в Deep Ecliptic Survey Object Classifications. www.boulder.swri.edu. Процитовано 1 вересня 2024.
  40. ↑ List of known trans-Neptunian objects. www.johnstonsarchive.net. Процитовано 1 вересня 2024.
  41. ↑ Tiscareno, Matthew S.; Malhotra, Renu (29 липня 2009). (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/110.0.0.0 Safari/537.36 Citoid/WMF (mailto:noc@wikimedia.org)&ssu=&ssv=&ssw=&ssx=eyJfX3V6bWYiOiI3ZjYwMDAxYmNhNTkxNS03ZmIzLTQ4MzEtODJkYy0yNDkxN2Q2NDNmNjQxNzI1NTU1MDYxMDM5MC1lMWM3MWNjZjhhZDEyZGFlMTAiLCJyZCI6ImlvcC5vcmciLCJ1em14IjoiN2Y5MDAwMjk3YzFkZDYtMmJhZi00NjQxLWE2NGUtZjNhMDhlMzMxNzNhMS0xNzI1NTU1MDYxMDM5MC1mYzUyNTIzOTA1ZGU1YzE4MTAifQ== CHAOTIC DIFFUSION OF RESONANT KUIPER BELT OBJECTS. The Astronomical Journal. Т. 138, № 3. с. 827—837. doi:10.1088/0004-6256/138/3/827. ISSN 0004-6256. Процитовано 5 вересня 2024.
  42. ↑ Lykawka, Patryk Sofia; Mukai, Tadashi (1 липня 2007). Dynamical classification of trans-neptunian objects: Probing their origin, evolution, and interrelation. Icarus. Т. 189, № 1. с. 213—232. doi:10.1016/j.icarus.2007.01.001. ISSN 0019-1035. Процитовано 5 вересня 2024.
  43. ↑ List of known trans-Neptunian objects. www.johnstonsarchive.net. Процитовано 7 вересня 2024.
  44. ↑ Deep Ecliptic Survey Object Classifications. www.boulder.swri.edu. Процитовано 7 вересня 2024.
  45. ↑ Tiscareno, Matthew S.; Malhotra, Renu (29 липня 2009). (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/110.0.0.0 Safari/537.36 Citoid/WMF (mailto:noc@wikimedia.org)&ssu=&ssv=&ssw=&ssx=eyJ1em14IjoiN2Y5MDAwOWY2NGEyMDYtY2NmOS00MDcwLWI4MDctMDUwNWE5MTM2NzVhMS0xNzI1NzI4NjU2OTgyMC1mYmUxMjg0ZDNlOTFlMTkwMTAiLCJfX3V6bWYiOiI3ZjYwMDBkYWU3YmI1Zi0wMWRiLTQ4NmUtYmExNi1hZWFkY2M4NDkyM2MxNzI1NzI4NjU2OTgyMC0yYjdiNDY1NDJiOWM5MDJjMTAiLCJyZCI6ImlvcC5vcmcifQ== CHAOTIC DIFFUSION OF RESONANT KUIPER BELT OBJECTS. The Astronomical Journal. Т. 138, № 3. с. 827—837. doi:10.1088/0004-6256/138/3/827. ISSN 0004-6256. Процитовано 7 вересня 2024.
  46. ↑ Tiscareno, Matthew S.; Malhotra, Renu (29 липня 2009). (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/110.0.0.0 Safari/537.36 Citoid/WMF (mailto:noc@wikimedia.org)&ssu=&ssv=&ssw=&ssx=eyJfX3V6bWYiOiI3ZjYwMDAxMjk4OGNhZC0xMThjLTQ1MWItOGE0Yy1hNzJmNGYzN2U2ZWUxNzI1NzI4NzAyNTM4MC1iMGNlNzcyYjI1YzlkMWFmMTAiLCJyZCI6ImlvcC5vcmciLCJ1em14IjoiN2Y5MDAwZjkxYTE3ZDctMjE4Mi00YzViLWI3ZTYtNWMwNThkMjI1ZTRmMS0xNzI1NzI4NzAyNTM4MC0zNjY4MTM0MjJhMTJhYmIwMTAifQ== CHAOTIC DIFFUSION OF RESONANT KUIPER BELT OBJECTS. The Astronomical Journal. Т. 138, № 3. с. 827—837. doi:10.1088/0004-6256/138/3/827. ISSN 0004-6256. Процитовано 7 вересня 2024.
  47. ↑ List of known trans-Neptunian objects. www.johnstonsarchive.net. Процитовано 8 вересня 2024.
  48. ↑ List of known trans-Neptunian objects. www.johnstonsarchive.net. Процитовано 9 вересня 2024.
  49. ↑ Deep Ecliptic Survey Object Classifications. www.boulder.swri.edu. Процитовано 9 вересня 2024.
  50. ↑ List of known trans-Neptunian objects. www.johnstonsarchive.net. Процитовано 12 вересня 2024.
  51. ↑ Deep Ecliptic Survey Object Classifications. www.boulder.swri.edu. Процитовано 12 вересня 2024.
  52. ↑ Deep Ecliptic Survey Object Classifications. www.boulder.swri.edu. Процитовано 23 вересня 2024.
  53. ↑ Matthew J. Holman; Matthew J. Payne; Wesley Fraser; Pedro Lacerda; Michele T. Bannister; Michael Lackner; Ying-Tung Chen; Hsing Wen Lin; Kenneth W. Smith; Rosita Kokotanekova; David Young; K. Chambers; S. Chastel; L. Denneau; A. Fitzsimmons; H. Flewelling; Tommy Grav; M. Huber; Nick Induni; Rolf-Peter Kudritzki; Alex Krolewski; R. Jedicke; N. Kaiser; E. Lilly; E. Magnier; Zachary Mark; K. J. Meech; M. Micheli; Daniel Murray; Alex Parker; Pavlos Protopapas; Darin Ragozzine; Peter Veres; R. Wainscoat; C. Waters; R. Weryk (2018). A Dwarf Planet Class Object in the 21:5 Resonance with Neptune. The Astrophysical Journal Letters. 855 (1). L6 1 March 2018. arXiv:1709.05427. Bibcode:2018ApJ...855L...6H. doi:10.3847/2041-8213/aaadb3.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Резонансний_транснептуновий_об%27єкт&oldid=43564520