Disc împrăștiat

Discul împrăștiat  este o regiune îndepărtată a sistemului solar , slab populată de corpuri mici , formate în principal din gheață . Astfel de corpuri sunt numite obiecte disc împrăștiate ( SDO * , obiect disc împrăștiat ); sunt un subset al familiei mari de obiecte trans- neptuniene (TNO). Regiunea interioară a discului împrăștiat se suprapune parțial cu centura Kuiper , dar, în comparație, marginea exterioară a discului se află mult mai departe de Soare și mult deasupra și sub planul eclipticii .

* Din cauza lipsei unei abrevieri în limba rusă general acceptată, mai jos va fi folosită abrevierea din termenul englez.

Formare

Originea discului împrăștiat este încă neclară, deși opinia predominantă în rândul astronomilor este că acesta s-a format atunci când obiectele din centura Kuiper au fost „împrăștiate” din cauza interacțiunii gravitaționale cu planetele exterioare, în principal Neptun , dobândind excentricități mari și înclinații orbitale . În timp ce centura Kuiper este o „goasă” relativ rotundă și plată, situată în zona de la 30 la 44 UA. Adică , având propriile obiecte în orbite circulare autonome ( cubivano ) sau orbite rezonante ușor eliptice (2:3 - plutino și 1:2), discul împrăștiat este un mediu mult mai instabil în comparație. Obiectele disc împrăștiate pot deseori, ca și în cazul lui Eris , să călătorească „vertical” pe aproape aceleași distanțe pe care se deplasează „pe orizontală”. Modelarea arată că orbitele obiectelor din discul împrăștiat pot fi rătăcitoare și instabile și că soarta finală a acestor obiecte este să fie aruncate în mod constant din mijlocul sistemului solar în norul Oort sau chiar mai departe.

Există speculații că centaurii ar putea fi pur și simplu obiecte asemănătoare obiectelor disc împrăștiate care au fost „aruncate” din centura Kuiper nu spre exterior, ci spre interior și au devenit obiecte disc împrăștiate „cis-neptuniene”. Într-adevăr, unele obiecte precum (29981) 1999 TD 10 estompează linia dintre aceste două familii separate de orbita lui Neptun , iar Minor Planet Center (MPC) clasifică acum centaurii și obiectele disc împrăștiate în aceeași categorie [1] . Conștienți de neclaritatea clasificării, unii oameni de știință folosesc termenul „ obiect centură Kuiper dispersat ” ca un singur termen pentru ambele tipuri - centauri și corpuri de disc împrăștiate.

Deși TNO 90377 Sedna este oficial un MPC SDO, descoperitorul său Michael Brown a sugerat că Sedna ar trebui să fie atribuită norului interior Oort mai degrabă decât discului împrăștiat, deoarece periheliul său este de 76 UA. e. este prea mare pentru ca acest obiect să experimenteze o atracție vizibilă din partea planetelor exterioare [2] . Acest raționament duce la faptul că lipsa interacțiunii gravitaționale cu planetele exterioare exclude TNO-urile din grupul de obiecte disc împrăștiate, plasând astfel limita exterioară a discului împrăștiat undeva între Sedna și SDO-uri mai tradiționale precum Eris . Dacă Sedna se află în afara discului împrăștiat, nu poate fi unic; (148209) 2000 CR105 , care a fost descoperit înainte de Sedna, ar putea fi, de asemenea, un obiect nor Oort interior sau, mai probabil, un obiect de tranziție între discul împrăștiat și norul Oort interior.

Astfel de obiecte, denumite obiecte „detașate” (SDO detașat), au orbite care nu au putut fi formate din cauza influenței lui Neptun. În schimb, au fost propuse un număr mare de explicații, inclusiv o trecere apropiată a unei alte stele [3] sau a unui obiect îndepărtat de mărimea unei planete [4] .

Orbite

Primul obiect recunoscut de SDO a fost (15874) 1996 TL 66 , identificat pentru prima dată în 1996 de astronomii de la Observatorul Mauna Kea . Primul obiect descoperit în prezent clasificat ca SDO este (48639) 1995 TL 8 , descoperit de Spacewatch .

Diagrama din dreapta arată orbitele tuturor obiectelor disc împrăștiate cunoscute până la 100 UA. adică împreună cu obiectele din centura Kuiper (afișate cu gri) și obiecte rezonante (verde). Pe axa orizontală - dimensiunea semi-axei ​​majore a orbitei. Excentricitățile orbitale sunt reprezentate de segmente de linie ( periheliu la afeliu ) cu înclinări reprezentate de poziția segmentului de linie pe axa verticală).

Periheliu

De obicei, obiectele împrăștiate sunt caracterizate de orbite cu excentricitate medie și mare, dar periheliul lor este de cel puțin 35 UA. Adică fără a experimenta influența directă a lui Neptun (segmente roșii). Plutino (barele gri pentru Pluto și Orcus), precum și obiectele rezonante 2:5 (verde) pot trece mai aproape de Neptun deoarece orbitele lor sunt protejate de rezonanță. Stare periheliu > 35 UA. e.  este una dintre caracteristicile definitorii ale obiectelor disc împrăștiate.

Aventurieri

Într-un disc împrăștiat, excentricitatea extremă și înclinația orbitală mare sunt norma, în timp ce orbitele circulare sunt excepția. Unele orbite neobișnuite din figura din dreapta sunt marcate cu o linie punctată galbenă:

Există ordine în haos?

Obiectele rezonante (indicate cu verde) nu sunt considerate membri ai discului împrăștiat. Cu toate acestea, rezonanțe mai mici sunt, de asemenea, populate și simulările pe computer arată că multe obiecte pot fi de fapt într-o rezonanță slabă cu un ordin superior (6:11, 4:9, 3:7, 5:12, 3:8, 2:7, 1:patru). Citând cuvintele unuia dintre cercetători [5] : un disc împrăștiat poate să nu fie atât de împrăștiat .

Comparația dintre obiectele disc împrăștiate și obiectele clasice

Inserturile din diagramă compară excentricitățile și înclinațiile obiectelor disc împrăștiate și cubewano . Fiecare pătrat mic umplut reprezintă procentul de obiecte dintr-un interval dat de excentricități e și înclinații i [6] . Numărul relativ de obiecte dintr-un pătrat este reprezentat de culorile cartografice ale înălțimilor [7] (de la un număr mic, indicat prin văi verzi, până la vârfuri maro ).

Cele două populații sunt foarte diferite: mai mult de 30% din toate cubewanos au o înclinare scăzută, orbite aproape circulare („vârful” din colțul din stânga jos) și o excentricitate maximă de 0,25. Obiectele împrăștiate, în schimb, sunt, după cum sugerează și numele, împrăștiate . Majoritatea populației cunoscute are o excentricitate în intervalul 0,25-0,55. Două vârfuri locale corespund lui e în intervalul 0,25–0,35, înclinație 15–20° și, respectiv, e în intervalul 0,5–0,55, i scăzut <10°, respectiv. Orbitele extreme detașate sunt afișate în verde. Nu sunt cunoscute obiecte disc împrăștiate cu o excentricitate mai mică de 0,3 (cu excepția lui 2004 XR 190 ).

Excentricitatea, mai degrabă decât înclinația orbitală, este un atribut distinctiv al familiei de obiecte de discuri împrăștiate.

Diagrame de orbită

Graficele din stânga într-un mod mai tradițional reprezintă vederi polare și ecliptice ale orbitelor (rectificate) ale obiectelor disc împrăștiate [8] (negru) pe fundalul obiectelor cubewano (albastru) și rezonante (2:5) (verde). Nu sunt încă clasificate, obiecte în intervalul 50-100 UA. e. sunt desenate cu gri [9] .

Inelul albastru îndrăzneț nu este o reprezentare artistică, ci grafice reale ale sutelor de orbite suprapuse ale obiectelor clasice, justificând pe deplin denumirea de „centru” (clasic sau cubivano). Cel mai mic periheliu menționat mai sus este ilustrat de cercul roșu. Spre deosebire de SDO, obiectele rezonante ajung pe orbita lui Neptun (galben).

În vedere din lateralul eclipticii, arcurile reflectă același cel mai mic periheliu [10] la 35 UA. e. (roșu) și orbita lui Neptun (~ 30 UA, galben). După cum arată această vedere, înclinația singură nu distinge SDO de obiectele clasice. În schimb, excentricitatea este un atribut distinctiv (segmente lungi spre afeliu).

Obiecte detașate sau un disc împrăștiat extins

Descoperirea obiectelor (148209) 2000 CR105 și 2004 VN112 cu un periheliu prea departe de Neptun pentru ca acesta să le influențeze a condus la discuții între astronomi despre un nou subset de planete minore numit discul împrăștiat extins  ( în engleză  extended scattered disc , E- SDO ) [11] . Ulterior, aceste obiecte au început să fie numite obiecte detașate  ( English  detached objects [12] sau distant detached objects , DDO [4] ).

Clasificarea propusă de echipa Deep Ecliptic Survey distinge în mod oficial între obiectele difuze din apropiere (care au fost împrăștiate prin interacțiunea cu Neptun) și obiectele difuze extinse (cum ar fi Sedna ), folosind o valoare a criteriului Tisserand de 3. [13]

Diagrama prezintă toate obiectele bine-cunoscute împrăștiate și izolate, împreună cu cele mai mari obiecte din centura Kuiper pentru comparație. Excentricitatea foarte mare a Sednei și (87269) 2000 OO 67 este parțial arătată de liniile roșii care vin din periheliu și se termină la afeliu, care se află în afara figurii (>900 UA și, respectiv, >1060 UA). Obiectul 2006 SQ 372 are un afeliu și mai mare  - 2140 AU. e.

SDO notabile

Lista cu SDO notabile

nume permanent
Nume convențional		 Mărimea absolută Albedo
Diametrul ecuatorial
(km) 		Semi-axa majoră orbitală
(AU) 		data deschiderii Descoperitor
_ 		Metoda de măsurare a diametrului
Eris 2003 UB 313 −1,12 0,86 ± 0,07 2400±100 67,7 2003 Michael Brown , Chadwig Trujillo și David Rabinowitz drept [14]
Sedna 2003 VB 12 1.6 1180-1800 525.606 2003 Michael Brown , Chadwig Trujillo și 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 și J. Chen termic
48639 1995 TL8 5.28 și 7.0 (obiect dublu) 0,09 (presupus
) 		~350 și ~160 52.2 1995 Spacewatch (A. Gleason)
albedo estimat

Note

  1. ↑ List of Centauri and Scattered-Disk Objects Arhivat la 1 iunie 2012 la Wayback Machine de la IAU: Minor Planet Center
  2. ↑ Sedna Arhivat 12 august 2014 la Wayback Machine la www.gps.caltech.edu
  3. ↑ Alessandro Morbidelli și Harold F. Levison Scenarii pentru originea orbitelor obiectelor transneptuniene 2000 CR105 și 2003 VB12 The Astronomical Journal, (2004) 128 , pp 2564-2576. Preprint Arhivat 18 iunie 2020 la Wayback Machine
  4. ↑ 1 2 Rodney S. Gomes, John J. Matese și Jack J. Lissauer A Distant Planetary-Mass Solar Companion poate să fi produs obiecte îndepărtate pentru a apărea în Icarus (2006). Pretipărire
  5. ^ Hahn J., Migrația lui Malhotra R. Neptune într-o centură Kuiper agitată The Astronomical Journal, 130 , pp. 2392-2414, nov. 2005. Textul integral pe arXiv .
  6. ↑ Orbitele aproape circulare ocupă prima coloană (e<0,05) și orbitele cu cea mai mică înclinare (i<5°) ocupă rândul de jos, pătratele din colțul din stânga jos reprezintă numărul de orbite aproape circulare și slab înclinate.
  7. ↑ Un pătrat verde înseamnă un singur obiect din acel interval.
  8. ↑ Minor Planet Circular 2005-X77 Distant Minor Planets a fost folosit pentru a clasifica orbitele Arhivat 4 martie 2016 la Wayback Machine . Date mai recente pot fi găsite în MPC 2006-D28 Arhivat 10 ianuarie 2016 la Wayback Machine .
  9. ↑ Aproximativ jumătate din orbitele TNO cunoscute nu sunt cunoscute cu suficientă precizie pentru clasificare (aceasta este o sarcină destul de delicată pentru obiectele rezonante).
  10. ↑ Valoarea exactă nu este foarte importantă; valoare de 35 a. e. considerat ca fiind în concordanță cu Jewitt 2006. Alți autori preferă să folosească în schimb 30 a. e., dar până acum datele folosite aici nu trec la 34 a. e.
  11. ↑ Dovezi pentru un disc împrăștiat extins? Arhivat la 4 februarie 2012 la Wayback Machine la Observatoire de la Cote d'Azur Arhivat la 19 ianuarie 2012 la Wayback Machine
  12. ↑ Jewitt, David C .; A. Delsanti. Sistemul solar dincolo de planete // Actualizarea sistemului solar : recenzii de actualitate și în timp util în știința sistemului solar  . - Springer-Praxis Ed., 2006. ( Versiune preprint (pdf) )
  13. ^ JL Elliot, SD Kern, KB Clancy, AAS Gulbis, RL Millis, Mark V. Buie, LH Wasserman, EI Chiang, AB Jordan, DE Trilling și KJ Meech The Deep Ecliptic Survey: A Search for Kuiper Belt Objects and Centaurs. II. Clasificarea dinamică, planul centurii Kuiper și populația de bază. The Astronomical Journal, 129 (2006), pp. preprint Arhivat din original pe 23 august 2006.
  14. ↑ Sursa . Consultat la 5 octombrie 2007. Arhivat din original pe 10 septembrie 2008.
  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii