Objetos transneptunianos resonantes

Los objetos transneptunianos resonantes ( eng.  Objeto transneptuniano resonante ) son objetos transneptunianos (TNO) cuyas órbitas están en resonancia orbital con Neptuno como una proporción de números enteros pequeños (1: 2, 2: 3, 2: 5, etc. .) ). Los objetos resonantes pertenecen al cinturón de Kuiper oa un disco disperso más distante [1] .

Los grupos de objetos con las siguientes resonancias orbitales tienen su propio nombre:

Localización de objetos y sus órbitas

El diagrama muestra la ubicación de los objetos transneptunianos conocidos (con un semieje mayor de hasta 70 AU), en relación con las órbitas de los planetas y los centauros . Los objetos resonantes están marcados en rojo. Las resonancias orbitales con Neptuno están marcadas con líneas verticales; 1:1 - la órbita de Neptuno y sus asteroides troyanos , 2:3 - Plutino (incluido Plutón ), las líneas restantes indican objetos resonantes menos numerosos.

Las designaciones 2 : 3 y 3 : 2 se refieren a los mismos objetos y no crean confusión, ya que THO tiene un período de revolución que es siempre más largo que el de Neptuno. Cualquiera de las dos designaciones dice que Plutino completa dos órbitas alrededor del Sol mientras que Neptuno completa tres .

Fuente de TNO resonantes

Véase también: Maqueta de Niza

Estudios detallados [2] [3] de objetos en resonancia con la órbita de Neptuno han demostrado que los límites de las órbitas resonantes son muy estrechos y que el cuerpo debe tener una cierta cantidad de energía (ni más ni menos) para mantenerse. dentro de estos límites. Una ligera desviación del semieje mayor del objeto de estos límites es suficiente para que la órbita salga de resonancia .

A medida que se descubrió TNO , se notó que la cantidad de objetos que están en resonancia 2:3 con Neptuno no es casual, supera el 10% de su número total. Actualmente se supone que estos objetos fueron recolectados desde órbitas más distantes como resultado de la migración de Neptuno [4] .

Antes del descubrimiento del primer TNO, se sugirió que la interacción entre los planetas gigantes y un disco masivo de objetos de baja masa haría que (al intercambiar el momento angular) el semieje principal de la órbita de Júpiter disminuyera, y el semi-ejes de las órbitas de Saturno , Urano , y especialmente Neptuno para aumentar. Durante este tiempo relativamente corto, Neptuno capturará en resonancia objetos de órbitas heliocéntricas distribuidas aleatoriamente [5] .

Órbitas resonantes conocidas

Resonancia 2:3 (plutino, período orbital de unos 250 años)

Hasta la fecha, la mayoría de los HNO se han encontrado en una órbita con una resonancia de 2:3, a una distancia de aprox. 39.4 a. e) Hasta el momento, se han descubierto 104 objetos de este tipo; se ha confirmado la existencia de 92 de ellos [6] . Los objetos en esta órbita se denominan plutino , por el primero descubierto y el más grande de ellos: Plutón . Los plutinos más notables [7] son:

Resonancia 3:5 (período orbital de unos 275 años)

A partir de octubre de 2008, se conocen 10 de estos objetos con un semieje mayor de 42,3 UA. e., entre los cuales [7] :

Resonancia 4:7 (período orbital de unos 290 años)

Un importante grupo de objetos con una órbita de 43,7 UA. E. (en el centro de la población kubivano ). Hasta octubre de 2008, se han descubierto 20 de estos objetos, que son de tamaño pequeño (con una excepción, M > 6) y en su mayoría tienen una órbita elíptica . Objetos con órbitas conocidas [7] :

Resonancia 1:2 ("tutino", período de circulación de unos 330 años)

La órbita de estos objetos está a una distancia de 47,8 UA. es decir, del Sol y generalmente se considera el límite del Cinturón de Kuiper. Los objetos en esta órbita se llaman "tutino" . Su inclinación no supera los 15° y sus excentricidades son bastante moderadas (de 0,1 a 0,3). [8] No todos los objetos de este tipo procedían del planetesimal , que fue arrojado a esta órbita por la migración de Neptuno [9] .

Los objetos tutino son mucho más pequeños que los plutino (hasta octubre de 2008, había 14 abiertos). Esto se debe a que la resonancia 1:2 es menos estable que la 2:3; solo el 15% de los tutinos han logrado permanecer en su órbita durante los últimos 4 mil millones de años, frente al 28% de los plutinos [8] . Es posible que inicialmente no hubiera menos tutinos que plutinos, pero con el tiempo, la mayoría de ellos se trasladaron a otras órbitas [8] .

Entre los tutinos con órbitas conocidas están [7] :

Resonancia 2:5 (período orbital de unos 410 años)

Entre objetos con órbitas conocidas de 55,4 AU. E. se enumeran [7] :

Hasta octubre de 2008, se han descubierto 11 objetos con una resonancia de 2:5.

Otras resonancias

Los grupos con otras resonancias orbitales incluyen una pequeña cantidad de objetos. Estos son algunos de ellos [7] :

Se han encontrado varios objetos con resonancias simples, aunque distantes [7] :

Las resonancias de objetos distantes y planetas enanos aún no se han probado, pero son probables:

Resonancia 1:1 (Troyanos de Neptuno, período orbital de unos 165 años)

En los puntos de Lagrange L 4 y L 5 del sistema Sol - Neptuno , se encontraron objetos cuyo semieje mayor es aproximadamente igual al semieje mayor de Neptuno. Estos son los llamados "troyanos" de Neptuno, nombrados por analogía con los asteroides troyanos de Júpiter , están en resonancia orbital 1:1 con Neptuno. En agosto de 2010, se conocen siete de estos objetos:

Solo el último objeto de la lista se encuentra en la región del punto L 5 ; el resto están cerca del punto L 4 [20] .

Métodos de clasificación

Debido al hecho de que las órbitas de los objetos descubiertos recientemente se conocen con un error bastante grande, existe la posibilidad de una falsa identificación de estas órbitas como resonantes, cuando en realidad no lo son.

Recientemente, se han requerido criterios adicionales para llamar a una órbita resonante [21] . El procedimiento es que, además de la órbita existente, se consideran otras dos órbitas posibles del objeto (siempre las hay, ya que las observaciones no permiten calcular la órbita sin ambigüedades). Las tres órbitas se analizan durante los próximos 10 millones de años. Si las tres órbitas permanecen resonantes, la determinación de la órbita del objeto como resonante se considera fiable. Si solo dos de las tres órbitas permanecen en resonancia, entonces el objeto se clasifica como "probablemente resonante". En el caso de una sola órbita resonante de cada tres, la órbita se considera condicionalmente resonante, está sujeta a observaciones adicionales para aclarar [21] . Este método es adecuado para objetos que se han observado en oposición al menos tres veces [21] .

Véase también

Notas

  1. ↑ La migración de Hahn J. Malhotra R. Neptune hacia un cinturón de Kuiper agitado The Astronomical Journal, 130 , pp.2392-2414, noviembre de 2005. Texto completo en arXiv . Archivado el 23 de julio de 2018 en Wayback Machine .
  2. ↑ Malhotra, Renu La estructura espacial de fases cerca de las resonancias de Neptuno en el cinturón de Kuiper . Astronomical Journal v.111, p.504 preprint Archivado el 20 de abril de 2017 en Wayback Machine .
  3. ↑ EI Chiang y AB Jordan, On the Plutinos and Twotinos of the Kuiper Belt , The Astronomical Journal, 124 (2002), pp.3430-3444. (html)
  4. ↑ Renu Malhotra, El origen de la órbita de Plutón: implicaciones para el sistema solar más allá de Neptuno , The Astronomical Journal, 110 (1995), p. 420 Preprint Archivado el 5 de noviembre de 2017 en Wayback Machine .
  5. ↑ Malhotra, R.; Duncan, MJ; Levison, H. F. Dinámica del cinturón de Kuiper . Protostars and Planets IV, University of Arizona Press, p. 1231 preimpresión Archivado el 19 de abril de 2017 en Wayback Machine .
  6. ↑ Objetos transneptunianos . Consultado el 21 de diciembre de 2010. Archivado desde el original el 19 de octubre de 2019.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Lista de las órbitas clasificadas de MPC Archivado el 20 de marzo de 2012 en Wayback Machine Octubre de 2008
  8. ↑ 1 2 3 M. Tiscareño, R. Malhotra. Difusión caótica de objetos resonantes del cinturón de Kuiper. - 2008. - Abril ( vol. 194 ).
  9. ↑ Lykawka, Patryk Sofía y Mukai, Tadashi. Clasificación dinámica de objetos transneptunianos: sondeo de su origen, evolución e interrelación  (inglés)  // Icarus  : revista. - Elsevier , 2007. - Julio ( vol. 189 , no. 1 ). - pág. 213-232 . -doi : 10.1016 / j.icarus.2007.01.001 .
  10. ↑ Mark Buie . Ajuste de órbita y registro astrométrico para 02GD32 (enlace no disponible) . SwRI (Departamento de Ciencias Espaciales) (2005-04-11 usando 20 observaciones). Consultado el 5 de febrero de 2009. Archivado desde el original el 8 de julio de 2012. 
  11. ↑ Mark Buie . Ajuste de órbita y registro astrométrico de 182397 . SwRI (Departamento de Ciencias Espaciales) (2007-11-09 usando 23 observaciones). Fecha de acceso: 29 de enero de 2009. Archivado desde el original el 8 de julio de 2012.
  12. ↑ Mark Buie . Ajuste de órbita y registro astrométrico de 119878 . SwRI (Departamento de Ciencias Espaciales) (2005-12-06 utilizando 41 observaciones). Fecha de acceso: 29 de enero de 2009. Archivado desde el original el 8 de julio de 2012.
  13. ↑ Mark Buie . Ajuste de órbita y registro astrométrico para 82075 . SwRI (Departamento de Ciencias Espaciales) (2004-04-16 utilizando 62 de 63 observaciones). Fecha de acceso: 29 de enero de 2009. Archivado desde el original el 8 de julio de 2012.
  14. ↑ MPEC 2008-K28: 2006 HX122 . Minor Planet Center (23 de mayo de 2008). Fecha de acceso: 30 de enero de 2009. Archivado desde el original el 8 de julio de 2012.
  15. ↑ Mark Buie . Ajuste de órbita y registro astrométrico para 03LA7 . SwRI (Departamento de Ciencias Espaciales) (2007-04-21 usando 13 de 14 observaciones). Fecha de acceso: 29 de enero de 2009. Archivado desde el original el 8 de julio de 2012.
  16. ↑ Mark Buie . Ajuste de órbita y registro astrométrico para 03YQ179 . SwRI (Departamento de Ciencias Espaciales) (2008-03-03 usando 23 de 24 observaciones). Fecha de acceso: 29 de enero de 2009. Archivado desde el original el 8 de julio de 2012.
  17. ↑ D. Ragozzine; YO Marrón. Miembros candidatos y estimación de la edad de la familia del objeto del cinturón de Kuiper 2003 EL 61 //  The Astronomical Journal  : revista. - Ediciones IOP , 2007. - 4 de septiembre ( vol. 134 , no. 6 ). - Pág. 2160-2167 . -doi : 10.1086/ 522334 . - .  
  18. ↑ 1 2 Tony Dunn. Posibles resonancias de Eris (2003 UB 313 ) y Makemake (2005 FY 9 ) . Simulador de gravedad. Fecha de acceso: 29 de enero de 2009. Archivado desde el original el 8 de julio de 2012.
  19. ↑ Un objeto de clase de planeta enano en la resonancia 21:5 con Neptuno
  20. ↑ Lista de troyanos de Neptune . Centro de Planetas Menores. Consultado el 26 de junio de 2010. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2011.
  21. ↑ 1 2 3 B. Gladman , B. Marsden , C. Van Laerhoven. Nomenclatura en el Sistema Solar Exterior // en El Sistema Solar Más Allá de Neptuno , ISBN 978-0-8165-2755-7 . — 2008.

Literatura