Spridd skiva

Den spridda skivan  är en avlägsen region i solsystemet , dåligt befolkad av små kroppar , huvudsakligen bestående av is . Sådana kroppar kallas scattered disc-objekt ( SDO * , scattered disc-objekt ); de är en undergrupp av den stora familjen av trans-neptuniska objekt (TNO). Det inre området av den spridda skivan överlappar delvis med Kuiperbältet , men i jämförelse ligger skivans ytterkant mycket längre från solen och mycket ovanför och under ekliptikans plan .

* På grund av avsaknaden av en allmänt accepterad ryskspråkig förkortning kommer förkortningen från den engelska termen att användas nedan.

Formation

Ursprunget till den spridda skivan är fortfarande oklart, även om den rådande uppfattningen bland astronomer är att den bildades när Kuiperbälte -objekt "spridda" på grund av gravitationsinteraktion med yttre planeter, främst Neptunus , som fick stora excentriciteter och orbitala lutningar . Medan Kuiperbältet är en relativt rund och platt "munk", som ligger i området från 30 till 44 AU. Det vill säga, med sina egna objekt i autonoma cirkulära banor ( cubivano ) eller lätt elliptiska resonansbanor (2:3 - plutino och 1:2) är den spridda skivan ett mycket mer instabilt medium i jämförelse. Spridda skivobjekt kan ofta, som i fallet med Eris , färdas "vertikalt" för nästan samma avstånd som de färdas "horisontellt". Modellering visar att objektens banor i den spridda skivan kan vara vandrande och instabila, och att det yttersta ödet för dessa objekt är att ständigt kastas ut från mitten av solsystemet in i Oorts moln eller ännu längre.

Det finns spekulationer om att kentaurer helt enkelt kan vara föremål som liknar spridda skivobjekt som "kastades" från Kuiperbältet inte utåt, utan inåt, och blev "cis-Neptuniska" spridda skivobjekt. Faktum är att vissa objekt som (29981) 1999 TD 10 suddar ut gränsen mellan dessa två familjer åtskilda av Neptunus omloppsbana , och Minor Planet Center (MPC) klassificerar nu kentaurer och spridda skivobjekt i samma kategori [1] . Medvetna om att klassificeringen är oskarp, använder vissa forskare termen " dispersed Kuiper belt object " som en enda term för båda typerna - kentaurer och spridda skivkroppar.

Även om TNO 90377 Sedna officiellt är en MPC SDO, föreslog dess upptäckare Michael Brown att Sedna skulle tilldelas det inre Oort-molnet snarare än den spridda skivan, eftersom dess perihelion är 76 AU. e. är för stort för att detta objekt ska uppleva en märkbar attraktion från de yttre planeterna [2] . Detta resonemang leder till det faktum att avsaknaden av gravitationsinteraktion med de yttre planeterna utesluter TNO från gruppen av spridda skivobjekt, vilket placerar den yttre gränsen för den spridda skivan någonstans mellan Sedna och mer traditionella SDOs som Eris . Om Sedna är utanför den spridda skivan kan den inte vara unik; (148209) 2000 CR105 , som upptäcktes före Sedna, kan också vara ett inre Oort-molnobjekt eller, mer troligt, ett övergångsobjekt mellan den spridda skivan och det inre Oort-molnet.

Sådana objekt, kallade "fristående" objekt (detached SDO), har banor som inte kunde bildas på grund av Neptunus inflytande. Istället har ett stort antal förklaringar föreslagits, inklusive en nära passage av en annan stjärna [3] eller ett avlägset planetstort objekt [4] .

Banor

Det första objektet som kändes igen av SDO var (15874) 1996 TL 66 , som först identifierades 1996 av astronomer vid Mauna Kea-observatoriet . Det första upptäckta objektet som för närvarande klassificeras som SDO är (48639) 1995 TL 8 , upptäckt av Spacewatch .

Diagrammet till höger visar banorna för alla kända spridda skivobjekt upp till 100 AU. d.v.s. tillsammans med Kuiperbältsobjekt (visas i grått) och resonansobjekt (grönt). På den horisontella axeln - storleken på banans halvstora axel . Orbitala excentriciteter representeras av linjesegment ( perihelion till aphelion ) med lutningar representerade av linjesegmentets position på den vertikala axeln).

Perihelion

Vanligtvis kännetecknas spridda föremål av banor med medelhög och hög excentricitet, men deras perihelion är minst 35 AU. Det vill säga utan att uppleva den direkta påverkan av Neptunus (röda segment). Plutino (grå staplar för Pluto och Orcus) samt 2:5 resonansobjekt (gröna) kan passera närmare Neptunus eftersom deras banor skyddas av resonans. Tillstånd perihelion > 35 AU. e.  är en av de definierande egenskaperna hos spridda skivobjekt.

Äventyrare

I en spridd skiva är extrem excentricitet och hög orbital lutning normen, medan cirkulära banor är undantaget. Några ovanliga banor i figuren till höger är markerade med en gul prickad linje:

Finns det ordning och reda i kaos?

Resonansobjekt (visas i grönt) anses inte vara medlemmar av den spridda skivan. Men mindre resonanser är också befolkade och datorsimuleringar visar att många objekt faktiskt kan ha en svag resonans med en högre ordning (6:11, 4:9, 3:7, 5:12, 3:8, 2:7, 1:fyra). Citerar en av forskarnas ord [5] : en spridd skiva kanske inte är så spridd .

Jämförelse av spridda skivobjekt och klassiska objekt

Insättningarna i diagrammet jämför excentriciteterna och lutningarna för de spridda skivorna och cubewano- objekten . Varje liten fylld kvadrat representerar procentandelen objekt i ett givet intervall av excentriciteter e och lutningar i [6] . Det relativa antalet objekt i en kvadrat representeras av kartografiska färger av höjder [7] (från ett litet antal, indikerat av gröna dalar , till bruna toppar ).

De två populationerna är mycket olika: mer än 30 % av alla cubewanos har låg lutning, nästan cirkulära banor ("toppen" i det nedre vänstra hörnet) och en maximal excentricitet på 0,25. Spridda föremål är däremot, som namnet antyder, spridda . De flesta av den kända befolkningen har en excentricitet i intervallet 0,25-0,55. Två lokala toppar motsvarar e i intervallet 0,25–0,35, lutning 15–20° respektive e i intervallet 0,5–0,55, låg i <10°. Fristående extrema banor visas i grönt. Inga spridda skivobjekt med en excentricitet på mindre än 0,3 är kända (med undantag för 2004 XR 190 ).

Excentricitet, snarare än orbital lutning, är ett utmärkande attribut för den spridda skivfamiljen av objekt.

Bandiagram

Graferna till vänster på ett mer traditionellt sätt representerar pol- och ekliptiska vyer av (riktade) banor av spridda skivobjekt [8] (svart) mot bakgrunden av cubewano (blå) och resonans (2:5) objekt (grön). Som ännu inte sekretessbelagda, objekt i intervallet 50-100 AU. e. är ritade i grått [9] .

Den djärva blå ringen är inte en konstnärlig representation, utan riktiga grafer av hundratals överlappande banor av klassiska föremål, vilket helt motiverar namnet "bälte" (klassiskt eller cubivano). Den minsta perihelion som nämns ovan illustreras av den röda cirkeln. Till skillnad från SDO når resonansobjekt Neptunus omloppsbana (gul).

I vyn från sidan av ekliptikan reflekterar bågarna samma minsta perihelion [10] vid 35 AU. e. (röd) och Neptunus omloppsbana (~ 30 AU, gul). Som denna uppfattning visar skiljer inte lutning ensam SDO från klassiska föremål. Istället är excentricitet ett utmärkande attribut (långa segment mot aphelion).

Fristående objekt eller en utökad spridd skiva

Upptäckten av objekt (148209) 2000 CR105 och 2004 VN112 med en perihelion för långt från Neptunus för att den skulle kunna påverka dem har lett till diskussion bland astronomer om en ny undergrupp av mindre planeter som kallas den utökade spridda skivan  ( engelska  extended scattered disc , E- SDO ) [11] . Därefter började dessa objekt kallas detached objects  ( engelska  detached objects [12] eller distant detached objects , DDO [4] ).

Klassificeringen som föreslagits av Deep Ecliptic Survey -teamet skiljer formellt mellan närliggande diffusa objekt (som har spridits genom interaktion med Neptunus) och utökade diffusa objekt (som Sedna ), med hjälp av ett Tisserand-kriterievärde på 3. [13]

Diagrammet visar alla välkända spridda och isolerade föremål, tillsammans med de största Kuiperbältsobjekten för jämförelse. Den mycket stora excentriciteten hos Sedna och (87269) 2000 OO 67 visas delvis av de röda linjerna som kommer från perihelion och slutar vid aphelion, vilket är utanför siffran (>900 AU respektive >1060 AU). Objektet 2006 SQ 372 har ett ännu större aphelion  - 2140 AU. e.

Anmärkningsvärda SDOs

Lista över anmärkningsvärda SDO:er
permanent
namn 		Konventionellt
namn 		Absolut magnitud Albedo Ekvatorial
diameter
(km) 		Orbital semi-major axis
(AU) 		öppningsdatum Upptäckare
_ 		Diametermätningsmetod
Eris 2003 UB 313 −1.12 0,86 ± 0,07 2400±100 67,7 2003 Michael Brown , Chadwig Trujillo och David Rabinowitz rak [14]
Sedna 2003 VB 12 1.6 1180-1800 525,606 2003 Michael Brown , Chadwig Trujillo och David Rabinowitz
2004XR190 _ 4.5 500-1000 57,5 2004 L. Allen
15874 1996 TL66 5.4 0,10? ~630 82,9 1996 D. Jewitt , Jane Lu och J. Chen termisk
48639 1995 TL8 5.28 och 7.0 (dubbelobjekt) 0,09 (antaget
) 		~350 och ~160 52,2 1995 Spacewatch (A. Gleason) uppskattad
albedo

Anteckningar

  1. ↑ Lista över kentaurer och objekt med spridda skivor arkiverade 1 juni 2012 på Wayback Machine vid IAU: Minor Planet Center
  2. ↑ Sedna Arkiverad 12 augusti 2014 på Wayback Machine på www.gps.caltech.edu
  3. ↑ Alessandro Morbidelli och Harold F. Levison Scenarier för ursprunget till banorna för de trans-neptuniska objekten 2000 CR105 och 2003 VB12 The Astronomical Journal, (2004) 128 , s 2564-2576. Preprint Arkiverad 18 juni 2020 på Wayback Machine
  4. ↑ 1 2 Rodney S. Gomes, John J. Matese och Jack J. Lissauer En avlägsen planetarisk massa solföljare kan ha producerat avlägsna objekt som ska visas i Icarus (2006). Förtryck
  5. ↑ Hahn J., Malhotra R. Neptunus migration in i ett upprört Kuiperbälte The Astronomical Journal, 130 , s. 2392-2414, nov. 2005. Fulltext på arXiv .
  6. ↑ Nästan cirkulära banor upptar den första kolumnen (e<0,05) och banor med den lägsta lutningen (i<5°) upptar den nedre raden, rutorna i det nedre vänstra hörnet representerar antalet nästan cirkulära och svagt lutande banor.
  7. ↑ En grön fyrkant betyder ett enda objekt i det området.
  8. ↑ Minor Planet Circular 2005-X77 Avlägsna mindre planeter användes för att klassificera banor Arkiverade 4 mars 2016 på Wayback Machine . Nyare data finns i MPC 2006-D28 Arkiverad 10 januari 2016 på Wayback Machine .
  9. ↑ Ungefär hälften av de kända TNO-banorna är inte kända med tillräcklig noggrannhet för klassificering (detta är en ganska känslig uppgift för resonansobjekt).
  10. ↑ Det exakta värdet är inte särskilt viktigt; värde av 35 a. e. tolkas för att stämma överens med Jewitt 2006. Andra författare föredrar att använda 30 a istället. e., men hittills går de uppgifter som används här inte över till 34 a. e.
  11. ↑ Bevis för en utökad spridd disk? Arkiverad 4 februari 2012 på Wayback Machine på Observatoire de la Cote d'Azur Arkiverad 19 januari 2012 på Wayback Machine
  12. ↑ Jewitt, David C. ; A. Delsanti. Solsystemet bortom planeterna // Uppdatering av solsystemet : Aktuella och aktuella recensioner i solsystemvetenskaper  . - Springer-Praxis Ed., 2006. ( Preprint version (pdf) )
  13. ↑ JL Elliot, SD Kern, KB Clancy, AAS Gulbis, RL Millis, Mark V. Buie, LH Wasserman, EI Chiang, AB Jordan, DE Trilling och KJ Meech The Deep Ecliptic Survey: A Search for Kuiper Belt Objects and Centaurs. II. Dynamisk klassificering, Kuiperbältsplanet och kärnpopulationen. The Astronomical Journal, 129 (2006), s. förtryck Arkiverad från originalet den 23 augusti 2006.
  14. ↑ Källa . Hämtad 5 oktober 2007. Arkiverad från originalet 10 september 2008.
  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk