Затерянный мир: пояс Койпера
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Исследование Солнечной Системы - Ледяные Сателлиты
Дальний рубеж
Ледяной пояс Койпера
Страница: Пояс Койпера (Part #1, Part #2), Категории объектов Пояса (Part #1, Part #2, Part #3), Эрида 2003 UB313, Седна и 2003 EL61, Убийца 2004 XR190;
Границы Солнечной системы
Ледяные сателлиты Солнца

Резонансные ТНО

    Резонансные транснептуновые объекты - транснептуновые объекты (ТНО), чьи орбиты находятся в орбитальном резонансе с Нептуном, как соотношение небольших целых чисел (1:2, 2:3, 2:5 и т. д.). Резонансные объекты относятся к поясу Койпера либо к более удалённому рассеянному диску.
    Собственное название имеют группы объектов со следующими резонансами орбит:

    - 1:1 - Троянские астероиды. Находятся в точках Лагранжа L4 и L5 орбиты Нептуна.
    - 2:3 - Плутино. Карликовая планета Плутон является крупнейшим объектом в данной группе. От неё и произошло название.
    - 1:2 - Тутино. Их орбита часто считается границей Пояса Койпера.

На диаграмме указано расположение известных ТНО (с большой полуосью до 70 а. е.), относительно орбит планет и кентавров. Резонансные объекты отмечены красным цветом. Орбитальные резонансы с Нептуном отмечены вертикальными линиями; 1:1 - орбита Нептуна и его Троянских астероидов, 2:3 - Плутино (включая Плутон), остальные линии указывают на менее многочисленные резонансные объекты. Обозначения 2:3 и 3:2 относится к одним и тем же объектам и не создаёт путаницы, так как у ТНО период обращения всегда больше, чем у Нептуна. Любое из двух обозначений говорит о том, что Плутино завершает два оборота вокруг Солнца, пока Нептун завершает три.
ПОЯС КОЙПЕРА: РЕЗОНАНСНЫЕ ОБЪЕКТЫ

    Детальные исследования объектов, находящихся в резонасе с орбитой Нептуна, показали, что границы резонансных орбит весьма узки, и что тело должно обладать определённым количеством энергии (не больше и не меньше), чтобы удерживаться в этих границах. Достаточно небольшого отклонения большой полуоси объекта от этих границ, чтобы орбита вышла из резонанса.
    По мере открытия ТНО было замечено, что количество объектов, находящихся в резонансе 2:3 с Нептуном, не случайно, оно превышает 10% от общего их числа. В настоящее время предполагается, что эти объекты были собраны с более далёких орбит в результате миграции Нептуна.
    До открытия первого ТНО выдвигалось предположение, что взаимодействие между планетами-гигантами и массивным диском из маломассивных объектов заставит (путем обмена моментом импульса) большую полуось орбиты Юпитера уменьшиться, а полуоси орбит Сатурна, Урана и особенно Нептуна увеличиться. За это относительно короткое время Нептун захватит в резонанс объекты со случайно распределенных гелиоцентрических орбит.

Резонансные орбиты

    - Резонанс 2:3 (Плутино, период обращения около 250 лет)
    На настоящий момент больше всего ТНО найдено на орбите с резонансом 2:3, на расстоянии около 39,4 а. е. Объекты на данной орбите называют плутино, по имени первого обнаруженного и крупнейшего из них - Плутона.
    За время двух оборотов плутино вокруг Солнца Нептун делает три оборота. Термин "плутино" характеризует только орбиту тела и не имеет отношения к другим его характеристикам.
    Орбитальный резонанс с Нептуном означает, что периоды обращения плутино вокруг Солнца составляют около полутора периодов обращения Нептуна, то есть 1,5*164,79 года это примерно 247 лет. Из третьего закона Кеплера, связывающего большую полуось орбиты и период обращения тела соотношением a ≈ T 2/3, следует, что большие полуоси орбит плутино тоже фиксированы (около 39 а.е.)
    Плутино образуют внутреннюю часть пояса Койпера и составляют около четверти известных его объектов. Плутино образуют крупнейший класс резонансных транснептуновых объектов (то есть объектов, чья орбита находится в резонансе с Нептуном).

Движение объекта Орк с периодом, равным орбитальному периоду Нептуна.
ПОЯС КОЙПЕРА: РЕЗОНАНСНЫЕ ОБЪЕКТЫ

    Помимо самого Плутона и его спутника Харона, первый плутино, 1993 RO, был открыт 16 сентября 1993 года.
    Наиболее примечательные плутино: (90482) Орк, (84922) 2003 VS2, (208996) 2003 AZ84, (28978) Иксион, (38628) Гуйа.

    - Резонанс 3:5 (период обращения около 275 лет)
    На октябрь 2008 г. известно 10 таких объектов с большой полуосью 42,3 а.е., среди которых: (126154) 2001 YH140, (15809) 1994 JS, (143751) 2003 US292.

Сравнение ТНО с Землей, Луной, Меркурием (+Тритон, Церера, Веста)
ПОЯС КОЙПЕРА: РЕЗОНАНСНЫЕ ОБЪЕКТЫ

    - Резонанс 4:7 (период обращения около 290 лет)
    Важная группа объектов (на октябрь 2008 г. открыто 20) с орбитой 43,7 а.е. (в центре популяции кьюбивано). Объекты имеют небольшие размеры (с одним исключением, М>6) и в основном эллиптическую орбиту.
    Объекты с известными орбитами: 1999 CD158 (самый крупный), (119956) 2002 PA149, (119070) 2001 KP77, (118378) 1999 HT11, (118698) 2000 OY51

    - Резонанс 1:2 (Тутино, период обращения около 330 лет)
    Орбита этих объектов находится на расстоянии 47,8 а. е. от Солнца и обычно считается границей Пояса Койпера. Объекты на данной орбите называют «тутино». Их наклонение не превышает 15°, а экцентриситеты довольно умеренные (от 0,1 до 0,3). Не все объекты данного типа появились из планетезимали, которая была выброшен на данную орбиту миграцией Нептуна.
    Объектов типа Тутино намного меньше, чем Плутино. Это объясняется тем, что резонанс 1:2 менее стабилен, чем 2:3; только 15% тутино сумели остаться на своей орбите за последние 4 млрд лет, по сравнению с 28% плутино. Возможно, что первоначально тутино было не меньше, чем плутино, но со временем большинство из них перешли на другие орбиты.
    Среди тутино с известными орбитами числятся: (119979) 2002 WC19, (26308) 1998 SM165, (137295) 1999 RB216, (20161) 1996 TR66, (130391) 2000 JG81

    - Резонанс 2:5 (период обращения около 410 лет)
    Среди объектов с известными орбитами в 55,4 а. е. числятся: (84522) 2002 TC302, (143707) 2003 UY117, (119068) 2001 KC77, (135571) 2002 GG32, (69988) 1998 WA31

Резонансные объекты отмечены красным
ПОЯС КОЙПЕРА: РЕЗОНАНСНЫЕ ОБЪЕКТЫ

    - Другие резонансы
    Группы с другими резонансами орбит включают в себя небольшое количество объектов. Вот некоторые из них:

    4:5 (35,0 а. е., около 205 лет) (131697) 2001 XH255
    3:4 (36,5 а. е., около 220 лет) (143685) 2003 SS317, (15836) 1995 DA2
    5:9 (44,5 а. е., около 295 лет) 2002 GD32
    4:9 (52,0 а. е., около 370 лет) (42301) 2001 UR163, (182397) 2001 QW297
    3:7 (53,0 а. е., около 385 лет) (131696) 2001 XT254, (95625) 2002 GX32, (183964) 2004 DJ71
    5:12 (55,0 а. е., около 395 лет) (79978) 1999 CC158, (119878) 2001 CY224 (Вероятность резонанса по Емельяненко 84%)
    3:8 (57,0 а. е., около 440 лет) (82075) 2000 YW134 (Вероятность резонанса по Емельяненко 84%)
    2:7 (70,0 а. е., около 580 лет) 2006 HX122 (Приблизительная орбита не исключает резонанс 2:7)

    Найдено несколько объектов с простыми, хоть и далёкими резонансами

    1:3 (62,5 а. е., около 495 лет) (136120) 2003 LG7
    1:4 (76,0 а. е., около 660 лет) 2003 LA7
    1:5 (88,0 а. е., около 820 лет) 2003 YQ179

Номинальная 7:12 либрация Хаумеа. Переход из красного в зелёный - точки пересечения эклиптики.
ПОЯС КОЙПЕРА: РЕЗОНАНСНЫЕ ОБЪЕКТЫ

    Резонансы далёких объектов и карликовых планет пока не доказаны, но вероятны:

    7:12 (43,0 а. е., около 283 лет) Хаумеа (большая вероятность резонанса орбиты)
    6:11 (45,0 а. е., около 302 лет) Макемаке ((182294) 2001 KU76 вероятно находится в резонансе 6:11)
    3:10 (67,0 а. е., около 549 лет) (225088) 2007 OR10 (вычисление основано на приблизительной орбите)
    5:17 (67,0 а. е., около 560 лет) Эрида (похожая орбита найдена у 2007 OR10)
Материалы и фото: www.minorplanetcenter.net, ru.wikipedia.org, www.nasa.gov и др.

2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru