Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Розсіяний диск



План:


Введення

Розсіяний диск - віддалений регіон Сонячної системи, слабо заселений малими тілами, в основному складаються з льоду. Такі тіла називають об'єктами розсіяного диску (SDO *, scattered disc object), вони відносяться до підмножини великої родини транснептунових об'єктів (ТНО). Внутрішня область розсіяного диска частково перекривається з поясом Койпера, а його зовнішня межа, в порівнянні з ним, пролягає набагато далі від Сонця і набагато вище і нижче площини екліптики.

* Через відсутність загальноприйнятого російськомовного скорочення далі використовуватиметься скорочення від англійського терміну


1. Формування

Походження розсіяного диска залишається до цих пір нез'ясованим, хоча серед астрономів переважає думка, що він сформувався, коли об'єкти пояса Койпера були "розсіяні" за рахунок гравітаційної взаємодії із зовнішніми планетами, головним чином Нептуном, придбавши великі ексцентриситети і нахилення орбіт. У той час як пояс Койпера - щодо круглий і плоский "бублик", розташований на ділянці від 30 до 44 а.е. з належними йому об'єктами, що знаходяться на автономних кругових орбітах ( кьюбівано) або злегка еліптичних резонансних орбітах (2:3 - плутіно, і 1:2), розсіяний диск в порівнянні з ним - набагато більш непостійна середовище. Об'єкти розсіяного диска часто можуть, як у випадку з Еріда, подорожувати "по вертикалі" майже на такі ж відстані, як і "по горизонталі". Моделювання показує, що орбіти об'єктів розсіяного диска можуть бути блукаючими і нестабільними і що подальша доля цих об'єктів - постійно викидатися з середини Сонячної системи в хмара Оорта або ще далі.

Існує припущення, що кентаври можуть бути просто об'єктами, подібними об'єктами розсіяного диска, які були "викинуті" з поясу Койпера не назовні, а всередину, і зробилися "цис-нептуновимі" об'єктами розсіяного диску. Справді, деякі об'єкти, подібні (29981) 1999 TD 10 , Розмивають межу між цими двома родинами, розділеними орбітою Нептуна, і Центр малих планет (MPC) зараз відносить кентаври та об'єкти розсіяного диска до однієї категорії. [1] Усвідомлюючи розмивання класифікації, деякі вчені використовують термін "розсіяний об'єкт пояса Койпера" як єдиний термін для обох типів - кентаврів та тіл розсіяного диска.

Хоча ТНО 90377 Седна офіційно належить до SDO за класифікацією MPC, її першовідкривач Майкл Браун висловив думку, що Седну треба скоріше віднести до внутрішньої частини хмари Оорта, а не до розсіяного диску, оскільки величина її перигелію в 76 а. е. занадто велика, щоб цей об'єкт відчував помітне тяжіння з боку зовнішніх планет. [2] Таке міркування веде до того, що відсутність гравітаційної взаємодії із зовнішніми планетами виключає ТНО з групи об'єктів розсіяного диска, визначаючи таким чином зовнішній кордон розсіяного диска десь між Седнєв і більш традиційними SDO, подібними Еріда. Якщо Седна за межами розсіяного диска, вона не може бути унікальною; (148209) 2000 CR105, який був відкритий раніше Седни, також може бути об'єктом внутрішньої частини хмари Оорта або ж, що більш імовірно, перехідним об'єктом між розсіяним диском і внутрішньою частиною хмари Оорта.

Такі об'єкти, що відносяться до "відокремленим" об'єктів (detached SDO), мають орбіти, які не могли утворитися через вплив Нептуна. Замість цього пропонується велика кількість пояснень, включаючи близький прохід іншої зірки [3] або віддаленого об'єкта розміру планети [4].


2. Орбіти

Розсіяний диск і об'єкти пояса Койпера.

Першим об'єктом, визнаним SDO, був (15874) 1996 TL 66 , Вперше ідентифікований у 1996 році астрономами обсерваторії Мауна-Кеа. Першим відкритим об'єктом, в даний час класифікованим як SDO, є (48639) 1995 TL 8 , Виявлений Spacewatch.

Діаграма праворуч показує орбіти всіх відомих об'єктів розсіяного диска до 100 а. е. разом з об'єктами поясу Койпера (показані сірим) і резонансні об'єкти (зелені). По горизонтальній осі - розмір велика піввісь орбіти. Ексцентриситет орбіт представлений відрізками (від перигелію до Офелія) з нахилах, представленими становищем відрізка на вертикальній осі).


2.1. Перигелій

Зазвичай розсіяні об'єкти характеризуються орбітами із середнім і високим ексцентриситетом, але їх перигелій становить не менше 35 а. е., не відчуваючи прямого впливу Нептуна (червоні відрізки). Плутіно (сірі відрізки для Плутона і Оркуса) так само, як резонансні об'єкти з резонансом 2:5 (зелені), можуть проходити ближче до Нептуну, оскільки їх орбіти захищені резонансом. Умова перигелій> 35 а. е. - одна з визначальних характеристик об'єктів розсіяного диска.

2.2. Екстремали

У розсіяному диску екстремальний ексцентриситет і велике спосіб орбіт є нормою, а кругові орбіти, навпаки, є винятком. Деякі незвичайні орбіти на малюнку відзначені жовтим.

  • 1999 TD 10 має орбіту з екстремальним ексцентриситетом (~ 0,9), через що його перигелій знаходиться ближче орбіти Сатурна. Враховуючи цю обставину, об'єкт можна кваліфікувати як належить до кентавра.
  • 2002 XU 93 - В даний час об'єкт з найбільшим нахилом (~ 78 ) в розсіяному диск.
  • 2004 XR 190 має нетипову, близьку до кругової (короткий жовтий сегмент) орбіту, однак має високу спосіб.

2.3. Чи є порядок в хаосі?

Резонансні об'єкти (показані зеленим), не вважаються членами розсіяного диска. Проте менші резонанси теж заселені і комп'ютерне моделювання показує, що багато об'єктів можуть бути насправді в слабкому резонансі з великим порядком (6:11, 4:9, 3:7, 5:12, 3:8, 2:7, 1 : 4). Цитуючи слова одного з дослідників [5] : розсіяний диск може бути не таким і розсіяним.

2.4. Порівняння об'єктів розсіяного диска і класичних об'єктів

Об'єкти розсіяного диска в порівнянні з класичними об'єктами.

Вставки на діаграмі праворуч порівнюють ексцентриситети і способу об'єктів розсіяного диска з кьюбівано. Кожен маленький зафарбований квадрат відображає кількість об'єктів в процентному відношенні в заданому діапазоні ексцентриситетів e і нахилень i [6]. Відносна кількість об'єктів в квадраті представлено картографічними квітами висот [7] (від малої кількості, позначеного зеленими долинами, до коричневих вершин).

Ці дві популяції дуже сильно розрізняються: більше 30% всіх кьюбівано мають малий нахил, близькі до круговим орбіти ("пік" у лівому нижньому куті) і максимум ексцентриситетів на 0,25. Розсіяні об'єкти, навпаки, як випливає з назви, розсіяні. Більшість відомої популяції мають ексцентриситет в діапазоні 0,25-0,55. Два локальних піку відповідають e в діапазоні 0,25-0,35, нахиленню 15-20 , і e в діапазоні 0,5-0,55, низькому i <10 відповідно. Відокремлені екстремальні орбіти відображено зеленим. Характерно, що не відомо об'єктів розсіяного диска з ексцентриситетом менше 0,3 (за винятком 2004 XR 190 ).

Ексцентриситет в більшій мірі, ніж нахил орбіти, є відмітною атрибутом сімейства об'єктів розсіяного диска.


2.5. Графіки орбіт

Проекції орбіт.

Графіки зліва в більш традиційному вигляді представляють види з полюса і екліптики (спрямлених) орбіт об'єктів розсіяного диска [8] (чорні) на тлі кьюбівано (блакитні) і резонансних (2:5) об'єктів (зелені). Як ще не класифіковані, об'єкти в діапазоні 50-100 а. е. намальовані сірим [9].

Жирне синє кільце є не художнім відображенням, а реальними графіками сотень перекриваються орбіт класичних об'єктів, повністю виправдовуючи назву "пояс" (класичні або кьюбівано). Найменший перигелій, згадуваний вище, ілюструється червоним колом. На відміну від SDO, резонансні об'єкти досягають орбіти Нептуна (жовта).

На вигляді з боку екліптики, дуги відображають ті ж найменший перигелій [10] в 35 а. е. (червоний) і орбіту Нептуна (~ 30 а. е., жовта). Як показує цей вид, само по собі спосіб не дозволяє відрізнити SDO від класичних об'єктів. Замість цього, ексцентриситет є відмітною атрибутом (довгі відрізки до афелій).


3. Відокремлені об'єкти, або розширений розсіяний диск?

Розподіл розсіяних та відокремлених об'єктів. Зауважте, що розташування на діаграмі представляє велику піввісь орбіти (середня відстань до Сонця), а не поточний стан об'єкта. Седна зараз насправді ближче, ніж Еріда.

Нещодавно відкриті об'єкти (148209) 2000 CR105 і 2004 VN112 з перигелієм, занадто далеким від Нептуна, щоб він міг чинити на них вплив, призвели до дискусії серед астрономів про новий підмножині малих планет, званому Розширений розсіяний диск - Extended scattered disc (E-SDO) [11]. Згодом ці об'єкти стали називати відокремленими об'єктами - detached objects [12], або Distant Detached Objects (DDO) [4].

Класифікація, запропонована командою Deep Ecliptic Survey, вносить формальне розмежування між ближніми розсіяними об'єктами (які були розсіяні за рахунок взаємодії з Нептуном) і розширеними розсіяними об'єктами (таких як Седна), використовуючи значення критерію Тіссерана, що дорівнює 3. [13]

Діаграма показує все добре відомі розсіяні й відокремлені об'єкти разом з найбільшими об'єктами поясу Койпера для порівняння. Дуже великий ексцентриситет Седни і (87269) 2000 OO 67 частково показаний червоними відрізками, що виходять із перигелію і закінчуються в афелії, який знаходиться за межами малюнка (> 900 а. е. і> 1060 а. е. відповідно). Ще більший афелій у об'єкту 2006 SQ 372 - 2140 а. е.


4. Примітні SDO

Список примітних SDO
Постійне
найменування
Умовне
найменування
Абсолютна зоряна величина Альбедо Екватор-
ний діаметр
(Км)
Велика піввісь орбіти
(А. е.)
Дата відкриття Первоот-
криватель
Спосіб вимірювання діаметра
Еріда 2003 UB 313 -1,12 0,86 0,07 2400 100 67,7 2003 M.Brown, C. Trujillo & D. Rabinowitz прямий [14]
Седна 2003 VB 12 1,6 1180-1800 525,606 2003 M.Brown, C. Trujillo & D. Rabinowitz
2004 XR 190 4,5 500-1000 57,5 2004 L. Allen
15874 1996 TL 66 5,4 0,10? ~ 630 82,9 1996 D. Jewitt, J. Luu & J. Chen термальний
48639 1995 TL 8 5,28 і 7,0 (подвійний об'єкт) 0,09 (предпол-
лості)
~ 350 і ~ 160 52,2 1995 Spacewatch (A. Gleason) предпола-
Гаєм альбедо

Примітки

  1. List Of Centaurs and Scattered-Disk Objects - www.minorplanetcenter.net / iau / lists / Centaurs.html at the IAU: Minor Planet Center
  2. Sedna - www.gps.caltech.edu/ ~ mbrown / sedna / at www.gps.caltech.edu
  3. Alessandro Morbidelli and Harold F. Levison Scenarios for the Origin of the Orbits of the Trans-Neptunian Objects 2000 CR105 and 2003 VB12 The Astronomical Journal, (2004) 128, pp 2564-2576. Preprint - arxiv.org/abs/astro-ph/0403358
  4. 1 2 Rodney S. Gomes, John J. Matese, and Jack J. Lissauer A Distant Planetary-Mass Solar Companion May Have Produced Distant Detached Objects To appear in Icarus (2006). Preprint - staff.on.br / rodneyg / companion / solar_companion.pdf
  5. Hahn J., Malhotra R. Neptune 's migration into a stirred-up Kuiper Belt The Astronomical Journal, 130, pp. 2392-2414, Nov. 2005. Full text on arXiv - arxiv.org/pdf/astro-ph/0507319.
  6. Близькі до круговим орбіти займають першу колонку (e <0,05), і орбіти з найменшим нахилом (i <5 ) займають нижній рядок, квадрати в нижньому лівому куті представляють кількість близьких до кругових і слабо нахилених орбіт.
  7. Зелений квадрат означає одиночний об'єкт в цьому діапазоні.
  8. Для класифікації орбіт був використаний Minor Planet Circular 2005-X77 Distant Minor Planets - www.minorplanetcenter.net/mpec/K05/K05X77.html. Більш нові дані можуть бути знайдені в MPC 2006-D28 - www.minorplanetcenter.net/iau/mpec/K06/K06D28.html.
  9. Приблизно половина відомих орбіт ТНО не відома з точністю, достатньою для класифікації (це досить делікатне завдання для резонансних об'єктів).
  10. Точне значення не дуже важливо; значення в 35 а. е. взято для відповідності з Jewitt 2006. Інші автори вважають за краще використовувати замість цього 30 а. е., але поки дані, які використовуються тут, не переходять значення в 34 а. е.
  11. Evidence for an Extended Scattered Disk? - www.obs-nice.fr/gladman/cr105.html AT Observatoire De La Cote d'Azur - www.obs-nice.fr
  12. Jewitt David C. The Solar System Beyond The Planets / / Solar System Update: Topical and Timely Reviews in Solar System Sciences - Springer-Praxis Ed., 2006. - ISBN ISBN 3-540-26056-0. (Preprint version (pdf) - www.ifa.hawaii.edu/faculty/jewitt/papers/2006/DJ06.pdf)
  13. JL Elliot, SD Kern, KB Clancy, AAS Gulbis, RL Millis, MW Buie, LH Wasserman, EI Chiang, AB Jordan, DE Trilling, and KJ Meech The Deep Ecliptic Survey: A Search for Kuiper Belt Objects and Centaurs. II. Dynamical Classification, the Kuiper Belt Plane, and the Core Population. The Astronomical Journal, 129 (2006), pp. preprint - alpaca.as.arizona.edu / ~ trilling/des2.pdf
  14. http://www.gps.caltech.edu/ ~ mbrown / papers / ps / xsize.pdf - www.gps.caltech.edu/ ~ mbrown / papers / ps / xsize.pdf
Сонячна система
Solar System XXX.png
Сонце
Планети і карликові планети : Меркурій Венера Земля Марс Церера Юпітер Сатурн Уран Нептун Плутон Хаумеа Макемаке Еріда
Першочергові кандидати в карликові планети : Седна Орк Квавар 2007 OR10
Великі супутники планет : Місяць Каллісто Ганімед Європа Іо Титан Енцелад Мімас Япет Тефія Діона Рея Оберон Титанія Аріель Умбріель Міранда Тритон Харон
Супутники / кільця : Землі Марса Юпітера / Сатурна / Урана / Нептуна / Плутона Хаумеа Еріду
Малі тіла : метеороіди астероїди / їх супутники ( навколоземні основного пояса троянці кентаври) транснептунових ( ПК ( плутіно кьюбівано) РД) дамоклоіди комети ( ГО)
Астрономічні об'єкти Portal Портал: Астрономія Portal Проект: Астероїди



Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Диск
Фестський диск
Диск Енея
Літаючий диск
Осколковий диск
Аккреційний диск
Протопланетний диск
Новий Диск
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru