Crăpături de kirkwood

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 16 aprilie 2021; verificarea necesită 1 editare .

Fisurile Kirkwood sau căminele Kirkwood sunt anumite zone din centura de asteroizi care sunt create de influența rezonantă a lui Jupiter . În aceste zone , asteroizii sunt practic absenți [1] .

Cert este că asteroizii „preferă” să se întâlnească cu Jupiter mai rar, evitând acele orbite în care astfel de întâlniri pot avea loc în mod regulat. Asteroizii nu pot exista mult timp pe astfel de orbite, deoarece din cauza influentei gravitationale a lui Jupiter, aceste orbite devin instabile. Drept urmare, unele zone ale centurii de asteroizi sunt aproape neumplute - acestea sunt așa-numitele crăpături sau trape din Kirkwood. Și în alte zone, numărul de asteroizi, dimpotrivă, crește dramatic.

Orbitele asteroizilor

Evitând întâlnirile cu Jupiter, unii asteroizi se mișcă în rezonanță cu acesta, păstrându-și perioadele orbitale într-un raport simplu cu perioada de revoluție a planetei gigantice . Cel mai simplu caz al unei astfel de rezonanțe cu un raport de perioadă de 1:1 este „ troienii ” .

Aceste goluri au fost observate pentru prima dată în 1866 de astronomul american Daniel Kirkwood , care a descoperit existența unor lacune în distribuția perioadelor de revoluție ale asteroizilor și semi-axele majore ale orbitelor acestora [2] . Kirkwood a descoperit că asteroizii evită acele perioade care sunt într-un raport simplu întreg [3] cu perioada de revoluție a lui Jupiter în jurul Soarelui, de exemplu, 2:1, 3:1, 5:2 etc. Sub influența gravitațională a lui Jupiter influența, asteroizii își schimbă orbita și sunt ejectați din această regiune a spațiului [4] .

Deci, de exemplu, există foarte puțini asteroizi cu o semi-axa majoră de 2,5 UA . e. și o perioadă de 3,95 ani, au o revoluție a lui Jupiter pentru trei revoluții în jurul Soarelui. În consecință, rezonanța cu Jupiter va fi 3:1. Un astfel de asteroid se va apropia de Jupiter la distanța minimă posibilă mult mai des decât alți asteroizi care se află pe orbite obișnuite nerezonante, și anume, la fiecare 3 revoluții. Ca urmare, va experimenta în mod regulat influența gravitațională puternică a acestei planete, datorită căreia excentricitatea orbitei asteroizilor rezonanți sub influența gravitației planetei gigantice va crește treptat și mult mai repede decât cea a altor asteroizi, drept urmare asteroidul este în cele din urmă ejectat de pe o astfel de orbită și se deplasează pe una mai stabilă [5] . Acest proces poate decurge mult mai intens în momentele de opoziție dintre Jupiter și Saturn [6] .

Rezonanțe mai slabe, la care abordările apar mai rar, duc la o scădere treptată a numărului de asteroizi, începând cu cei mai mici. Concentrațiile maxime de asteroizi (vârful din histogramă) corespund adesea orbitelor în care circulă unele familii mari de asteroizi .

Existența golurilor a fost prezisă de Daniel Kirkwood încă din 1857 , când au fost descoperiți doar aproximativ 50 de asteroizi, ceea ce era prea puțini pentru a-și confirma teoria, dar acum că numărul de asteroizi descoperiți a depășit 300.000, corectitudinea lui nu mai este pusă la îndoială.

Distribuția Kirkwood este cel mai vizibil caz de rezonanță orbitală, similar cu diviziunea Cassini din sistemul inelar al lui Saturn .

Mai recent, un număr relativ mic de asteroizi cu excentricitate ridicată au fost descoperiți orbitând în jurul regiunii Kirkwood. Exemple de astfel de asteroizi sunt familia Alinda și familia Grikva . Orbitele acestor asteroizi își măresc încet, dar inexorabil excentricitatea din cauza abordărilor prea frecvente de Jupiter, iar în cele din urmă, după câteva zeci de milioane de ani, asteroizii vor fi aruncați din această zonă de gravitația planetei gigantice.

Rezonanțe

În conformitate cu cea de-a treia lege a lui Kepler , se pot calcula rezonanțe între unele orbite de asteroizi și Jupiter [7] .

{\frac {T_{1}}{T_{2}}}=\left({\frac {R_{1}}{R_{2}}}\right)^{3/2}

Făcând calculele adecvate, este posibilă stabilirea celor mai faimoase sloturi Kirkwood (vezi diagrama), situate la următoarele raze medii orbitale:

2.06 a. e. (rezonanța 4:1)
2,5 a. e. (rezonanța 3:1), orbita asteroizilor din familia Alinda
2,82 a. e. (rezonanța 5:2)
2,95 a. e. (rezonanța 7:3)
3,27 a. e. (rezonanța 2:1), orbita asteroizilor din familia Grikva

Orbite rezonante mai slabe, care pot fi găsite și pe hartă:

1,9 a. e. (rezonanța 9:2)
2,25 a. e. (rezonanța 7:2)
2,33 a. e. (rezonanța 10:3)
2,71 a. e. (rezonanța 8:3)
3.03 a. e. (rezonanța 9:4)
3.075 a. e. (rezonanța 11:5)
3,47 a. e. (rezonanța 11:6)
3.7 a. e. (rezonanța 5:3)

Vezi și

rezonanța orbitală
Fisura Cassini este de aceeași natură cu fisurile Kirkwood.
familia de asteroizi

Note

↑ Centura de asteroizi între Marte și Jupiter
↑ Coleman, Helen Turnbull Waite. Bannere în sălbăticie: primii ani ai Washingtonului și Jefferson College . - University of Pittsburgh Press (engleză) , 1956. - P. 158.
↑ Unde dividendul și divizorul sunt numere „nu foarte mari” (până la 10)
↑ Trapele din Kirkwood
↑ Moons, Michèle; Morbidelli, Alessandro. Rezonanțe seculare în comensurabilitățile mișcării medii: cazurile 4/1, 3/1, 5/2 și 7/3 // Icarus : journal. - Elsevier , 1995. - Vol. 114 , nr. 1 . - P. 33-50 . - doi : 10.1006/icar.1995.1041 . - .
↑ Moons, Michèle; Morbidelli, Alessandro; Migliorini, Fabio. Structura dinamică a comensurabilității 2/1 cu Jupiter și originea asteroizilor rezonanți (engleză) // Icarus : journal. - Elsevier , 1998. - Vol. 135 , nr. 2 . - P. 458-468 . - doi : 10.1006/icar.1998.5963 . - Cod .
↑ O înregistrare a migrației planetei în centura principală de asteroizi . natura . doi : 10.1038/nature07778 . Preluat: 13 decembrie 2016. (nedefinit)

Link -uri

Dicționare și enciclopedii	Un norvegian grozav Britannica (online)