Kentaurok (kisbolygók)

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. október 23-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

A kentaurok a Jupiter és a Neptunusz pályája között elhelyezkedő aszteroidák  csoportja , amelyek tulajdonságaiban átmeneti jellegűek a fő öv aszteroidái és a Kuiper-öv objektumai között (bizonyos tulajdonságaikban hasonlóak az üstökösökhöz is ). Instabil, néha nagyon megnyúlt pályáik vannak, mivel egyszerre egy vagy több óriásbolygó pályáját keresztezik. Ennek eredményeként a kentaurok dinamikus élettartama csak néhány millió év, mivel a nagy bolygók egyszerűen kiszorítják ezeket az objektumokat pályájukról a gravitáció hatására. Ennek a csoportnak a tárgyai mitológiai kentaurok nevét kapják , amelyek ló és ember keverékei. Becslések szerint körülbelül 44 000 kentaur él a Naprendszerben, amelyek átmérője meghaladja az 1 km-t [1] .

Az első kentaurt (944) Hidalgot már 1920-ban felfedezték, azonban szokatlan pályája ellenére nem azonosították külön objektumcsoportként egészen 1977-ig, amikor is Charles Koval fedezte fel a (2060) Chiron aszteroidát hasonló pályajellemzőkkel. . A legnagyobb igazolt kentaur (10199) Chariklo , átmérője körülbelül 260 km. De fő jellemzője a gyűrűrendszer , amely egyedülálló jelenség egy aszteroidánál. Ezenkívül az 1995 SN55 elveszett tárgy valamivel nagyobb lehet.

Eddig egyetlen kentaurt sem készítettek közelről, kivéve a Szaturnusz Phoebe nevű holdját , amelyet 2004-ben fényképezett le Cassini-Huygens , amely egyes források szerint a bolygó által elfogott egykori kentaur lehet; valamint néhány adat, amelyet a kentaur (8405) Asbol felszínén lévő Hubble-teleszkópnak köszönhetően szereztek meg .

Fizikai jellemzőik szerint a kentaurok egy átmeneti osztályt képviselnek az aszteroidáktól az üstökösökig. Mivel felületük illékony anyagokban gazdag, a Nap megfelelő megközelítése esetén bármely kentaur üstököstevékenységet kezdene mutatni. 2017-től három objektumról ismert, hogy kómában van a perihélium közelében : (2060) Chiron , (60558) Echekl és 166P/NEAT ; Két további tárgyat – (52872) Okiroya és (471512) 2012 CG – gyanúsítanak ilyen tevékenységgel.

Osztályozás

A kentaur klasszikus meghatározása szerint ez egy kis test, amely a Jupiter és a Neptunusz pályája között kering a Nap körül , miközben áthalad egy vagy több óriásbolygó pályáján. Az ebben a régióban rejlő hosszú távú pályainstabilitás miatt még az olyan objektumok is ebbe a csoportba tartoznak, mint a 2000 GM 137 és a 2001 XZ 255 , amelyek jelenleg egyetlen bolygó pályáját sem keresztezik, mivel az óriásbolygókról érkező perturbációk továbbra is fennállnak. elkerülhetetlenül oda vezet, hogy ezek az objektumok elkezdik keresztezni pályájukat [1] .

A különböző szervezetek azonban kissé eltérő kritériumokkal rendelkeznek a hasonló objektumok orbitális elemei alapján történő osztályozására :

Brett Gladman és Brian Marsden a "The Solar System Beyond Neptune" (2008) című gyűjteményben megadják besorolásukat, amely szerint a következőket javasolják figyelembe venni: kentaurok  - olyan objektumok, amelyek félig nagy tengellyel rendelkeznek a Jupiter és a Neptunusz ( ) és a Tisserand pályája között. paraméter (a Jupiterrel kapcsolatban); a Jupiter családba tartozó üstökösök  – olyan objektumok, amelyek perihéliuma kisebb, mint a Jupiter és a Neptunusz közötti távolság fele ( ), és egy Tisserand-paraméter (a Jupiterhez viszonyítva) a Kuiper- öv objektumok kizárására ; a szétszórt korong objektumai  - instabil pályán lévő testek, amelyek fél-főtengelye nagyobb, mint a Neptunuszé ( ) [5] . Más csillagászok a kentaurokat a Neptunusz pályáján belüli perihéliummal rendelkező, nem rezonáns objektumokként definiálják, amelyekről kimutatható, hogy a következő 10 myr [6] során nagy valószínűséggel átszelik valamely gázóriás Hill gömbjét , így a kentaurok a belső naprendszeri objektumok irányában szétszórtnak tekintendők, amelyek erősebben kölcsönhatásba lépnek, és gyorsabban oszlanak el, mint a tipikus szétszórt lemezobjektumok.

2018-ban több mint 400 kentaurt fedeztek fel [7] , de rajtuk kívül még 91 transzneptuni objektum (TNO) található, amelyek fél-nagy tengelye a Neptunusz pályáján túl van ( ), de perihéliumuk közelebb van, mint az Uránusz pályája ( ) [8] . A kentaurok osztályozásáról még nem született konkrét döntés, de a Nemzetközi Csillagászati ​​Unió nómenklatúra bizottsága meghatározta az ilyen objektumok elnevezési szabályait. Szerintük az instabil és nem rezonáns pályájú, nagyobb bolygók pályáját keresztező testeket, valamint TNO átmeneti pályákat és üstökösöket, a vérfarkasokhoz kötődő mitikus lényekről és a hozzájuk jelentésükben közel álló szereplőkről kell elnevezni. Eddig csak két objektumot ( (42355) Typhon és (65489) Keto ) neveztek el e szabály szerint [9] .

A különböző források osztályozási különbségei miatt egyes objektumok különböző csoportokba tartozhatnak. Ilyen objektumok például az 1920-ban felfedezett (944) Hidalgo aszteroida, amelyet a Jet Propulsion Laboratory kentaurok közé sorolt; aszteroida (44594) 1999 OX3 , fél-főtengelye 32 AU e., de az Uránusz és a Neptunusz pályáját átlépve a külső kentaurokhoz került, de már a DES besorolás keretein belül ; a belsők közül pedig megemlíthető a (434620) 2005 VD , melynek perihéliuma nagyon közel van a Jupiter pályájához.

Néhány mért átmérőjű nagy kentaur ( (2060) Chiron , (54598) Bienor és (10199) Chariklo Michael Brown amerikai csillagász szerint megérdemli a törpebolygó -jelölt státuszt [10] .

Kentaur kering

Pályaeloszlás

A jobb oldali diagram az ismert kentaurok pályáját szemlélteti a bolygók pályáihoz viszonyítva (az ábra alján). Egy objektumot kentaurnak kell minősíteni, ha a Jupiter és a Neptunusz pályája között helyezkedik el. A kiválasztott objektumok orbitális excentricitását piros vonalak jelzik, amelyek a kentaurok tartományát mutatják a Naptól (a perihéliumtól az aphelionig).

Amint az a diagramból látható, a pályanyúlás (excentricitás) értékei a különböző kentauroknál nagyon eltérőek: a majdnem kör alakútól (52872) Okiroi , (32532) Terei és (10199) Chariklo esetében az erősen megnyúltig (5145) Fol , (7066) Ness , (8405) Asbol és (55576) Amik .

A kentaurok pályaparamétereinek teljes skálájának szemléltetésére a legszokatlanabbak pályáit sárgával kiemeljük:

Változó pályák

Mivel a kentaurok az orbitális rezonancia zónáiban mozognak , pályájuk rendkívül instabil – az átlagos pályán eltöltött idő 1-10 millió év [12] . Például a (8405) Asbol kisbolygó erős keringési rezonanciában van az Uranus 3:4-el [1] . A pályadinamikájukra vonatkozó tanulmányok azt mutatják, hogy a kentaurok pályái valószínűleg átmeneti átmeneti állapotban vannak a Jupiter-családba tartozó üstökösök és a Kuiper-öv objektumok pályái között. Ez utóbbiból a gravitációs zavarok hatására a kentaurok kilökődnek, és egy kaotikus pályára mehetnek, amely egy vagy több óriásbolygó pályáját metszi. A pályájuk paraméterei azonban a nagy bolygók folyamatos további megközelítése miatt folyamatosan és gyorsan változnak. A változások során egyes kentaurok a Jupiter pályájának metszéspontja felé fejlődnek – ennek következtében perihéliumuk a Naprendszer belső részébe tolódik, és a Jupiter aktív üstököseinek csoportjába kerül. család, és végül összeütköznek a Nappal vagy egy bolygóval; mások egyszerűen a csillagközi térbe vagy az Oort-felhőbe kerülnek az egyik fő bolygó túl közeli megközelítése miatt.

Fizikai jellemzők

A kentaurok nagy távolsága és viszonylag kis mérete kizárja felületük részletes tanulmányozásának lehetőségét, azonban az objektum színindexének és spektrumának tanulmányozása információkkal szolgálhat a felület összetételéről és a kentaur eredetéről.

Szín

A kentaurok felszíni színei meglehetősen változatosak, de semmilyen módon nem kapcsolódnak sem a vízjég jelenlétéhez, sem a pályaparaméterekhez, ami nagymértékben megnehezíti ezen objektumok felületének összetételére vonatkozó modell felépítését [13] . A jobb oldali színséma a színjelzők alapján épül fel , nevezetesen a kék és piros színszűrők látszólagos nagyságának aránya alapján. A diagram bemutatja ezeket a különbségeket a túlzó tónusokban minden ismert színértékkel rendelkező kentaur esetében. Ugyanezen az ábrán az összehasonlítás kedvéért a színek a Triton és a Phoebe műholdak egyik oldalán, a másikon pedig a Mars bolygón láthatók (a méretek nem skálázhatóak).

Színük szerint a kentaurok két meglehetősen világos osztályba sorolhatók: vöröses (5145) Foul és kékesszürke (2060) Chiron .

Számos elmélet magyarázza ezt a színkülönbséget, de mindegyik két csoportra osztható:

A második kategória például a kentaur (5145) Foul, amelynek vöröses színét a felületén jelenlévő legegyszerűbb szerves vegyületekre gyakorolt ​​sugárzás hatása lehet, valamint a kentaur (2060) Chiron, amely a víz jelenléte miatt a felszínén lévő jég időszakosan üstököstevékenység jeleit mutatja, kékesszürke színűre festve a felszínt. A kentaurok aktivitása és színe között azonban nem találtak összefüggést, mivel az aktív kentaurok között egyaránt vannak szürkéskék ((2060) Chiron) és vörös ( 166P/NEAT ) színű objektumok [14] . Másrészt a kentaur (5145) Foul színe annak tudható be, hogy csak nemrég hagyta el a Kuiper-övet, és ezért felületének egyszerűen nem volt ideje átalakulni a megváltozott környezeti feltételek hatására.

A szakértők több lehetséges módot is javasolnak az ilyen átalakulásokra: a sugárzás hatására bekövetkező kivörösödést és a felszíni kőzetek ütközéséből és zúzódásából eredő vörösödést [15] [16] .

Spectrum

A kentaurok spektrumait gyakran félreérthetően értelmezik a felületi részecskeméret és más tényezők miatt. Akárcsak a színek esetében, a megfigyelt spektrumok egyszerre több különböző modellnek felelhetnek meg. Ezek azonban betekintést nyújtanak a felület összetételébe.

A spektrális vizsgálatoknak köszönhetően számos kentaur (például kentaurok (2060) Chiron, (10199) Chariklo és (5145) Phol) felületének összetételében találtak vízjég nyomait . A vízjég mellett számos szokatlan vegyületet találtak ezeknek a testeknek az összetételében:

Chiron sokkal bonyolultabb eset. A megfigyelt spektrumok a megfigyelési periódustól függően változnak. A vízjég nyomait alacsony üstökösaktivitási időszakokban rögzítették, de nagy aktivitású időszakokban eltűntek [17] [18] [19] .

Hasonlóság az üstökösökhöz

A kentaur (2060) Chiron megfigyelései 1988-ban és 1989-ben a perihélium közelében üstököstevékenységet mutattak ki ebben a testben a felszínéről elpárolgó gáz- és porfelhők formájában. Így jelenleg hivatalosan aszteroidának és üstökösnek is besorolják, bár mérete jóval nagyobb, mint egy üstökös, és más apróbb különbségek is vannak az üstökösökhöz képest. Később még két üstököstevékenységű kentaurt fedeztek fel: (60558) Echekl és 166P/NEAT . A 166P/NEAT-ot pontosan az üstököstevékenység megnyilvánulása során fedezték fel, ezért eleinte üstökösként azonosították, majd csak ezután, pályájának kiszámításakor derült ki, hogy a kentaurok pályáinak felel meg. (60558) Ehekl a felfedezéskor nem mutatott üstököstevékenységet, és csak egy idő után vált aktívvá [21] .

Szén-monoxidot Eheklán [22] és Chironon [ 23] igen kis mennyiségben mutattak ki, ennek ellenére a számítások azt mutatták, hogy párolgási intenzitása nagyjából megfelel a megfigyelt kómának. Ugyanakkor annak ellenére, hogy mérete jóval nagyobb, mint az üstökösöké, az Echekla és Chiron összes megfigyelt üstökösaktivitása sokkal alacsonyabb, mint a 29P / Schwassmann-Wachmann üstökösé , amelyet egyes csillagászok szintén gyakran a kentauroknak tulajdonítanak.

Általánosságban elmondható, hogy a pályatervben nincs egyértelmű különbség a kentaurok és az üstökösök között. Így a 38P/Stefan-Oterma és a 29P/Schwassmann-Wachmann üstökösök, amelyek alapvetően klasszikus üstökösök, tipikus kentaurpályákon mozognak. Emiatt egyes csillagászok is ebbe az osztályba sorolják őket. A 39P/Oterma üstökös 1963-ig volt aktív, amikor is a Jupiter erős gravitációs vonzása érte [24] . A meglehetősen halvány Stefan-Oterma üstökös valószínűleg szintén nem mutatna üstököstevékenységet, ha a perihélium túllépne a Jupiter pályáján. A 78P/Gerels üstökös a gravitációs zavarok következtében 2200-ra a Jupiter pályáján túlra vándorol, és megszűnik üstököstevékenység, ezáltal tipikus kentaurrá alakul.

Eredetelméletek

A kentaurok pályáinak fejlődésének tanulmányozása a közelmúltban számos váratlan felfedezéshez vezetett, azonban eredetük egyértelmű modelljét még mindig nem lehet felépíteni, mivel ezeknek a testeknek a fizikai paramétereire vonatkozó adatok korlátozottak.

A modellezés azt mutatja, hogy a kentaurok egyik fő forrása a Kuiper-öv, ahonnan gravitációs zavarok hatására kilökhetik őket. A szétszórt korong belső része bizonyos esetekben forrása is lehet ennek a tárgytípusnak, de ezek színei nem illeszkednek a kentaurok kétszínű sémájába. De egy hasonló színséma plutinotesteket tartalmaz, amelyek keringési rezonanciában vannak a Neptunusszal . Feltételezzük, hogy a Plútó gravitációs perturbációi miatt nem minden plutinó keringhet stabilan, azonban ennek a feltételezésnek számos pontját még részletesebben meg kell magyarázni [25] .

A leghíresebb kentaurok

Név Egyenlítői átmérő, km Major semiaxis, a. e. Perihelion, a. e. Aphelios, a. e. nyisd ki Megjegyzések
(2060) Chiron 218 ± 20 13.710 8.449 18.891 1977 Lehet, hogy gyűrűi vannak [26]
(5145) Fault (Pholus) 185±16 20.431 8.720 32.142 1992
(7066) Ness 60±16 24.558 11.786 37.330 1993
(8405) Asbol 66±4 17.942 6.834 29.049 1995
(10370) Hilonoma 70 25.132 18.915 31.349 1995
(10199) Chariklo 258,6 ± 10,3 15.87 13.08 18.66 1997 A legnagyobb kentaur. 2014. március 26-án bejelentették, hogy két gyűrűt fedeztek fel Chariklo körül [27]
(54598) Beenor 207 16.564 13.250 19.879 2000
(55576) Amik 100,9 25.157 15.198 35.116 2002

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 3 Horner, J.; Evans, NW; Bailey, ME Simulations of the Population of Kentaurs I: The Bulk Statistics   // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : folyóirat. - Oxford University Press , 2004. - Vol. 354. sz . 3 . - P. 798-810 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.08240.x . - . - arXiv : astro-ph/0407400 .
  2. ↑ Szokatlan kisebb bolygók . Kisbolygó Központ. Letöltve: 2010. október 25. Az eredetiből archiválva : 2018. január 25..
  3. ↑ Pályaosztályozás (Centaur) . JPL Solar System Dynamics. Letöltve: 2008. október 13. Az eredetiből archiválva : 2008. szeptember 16..
  4. ↑ Elliot, JL; Kern, SD; Clancy, K. B.; Gulbis, AAS; Millis, R. L.; Buie, M. W.; Wasserman, LH; Chiang, E. I.; Jordan, AB; Trilling, D.E.; Meech, KJ A mélyekliptikus felmérés: Kuiper-öv objektumok és kentaurok keresése. II. Dynamical Classification, the Kuiper Belt Plane, and the Core Population  (angol)  // The Astronomical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2005. - Vol. 129. sz . 2 . - P. 1117-1162 . - doi : 10.1086/427395 . - Iránykód .
  5. ↑ Gladman, B.; Marsden, B .; Van Laerhoven, C. Nomenclature in the Outer Solar System  // The Solar System Beyond Neptune. - 2008. - ISBN 978-0-8165-2755-7 .
  6. ↑ Chaing, Eugene; Lithwick, Y.; Murray-Clay, R.; Buie, M.; Grundy, W.; Holman, M. A transzneptuniai tér rövid története // Protostárok és bolygók V / Reipurth, B.; Jewitt, D .; Keil, K. - University of Arizona Press, Tucson, 2007. - 895-911 . — . - arXiv : astro-ph/0601654 .
  7. ↑ JPL kistestű adatbázis keresőmotor: Kentaurok listája . JPL Solar System Dynamics. Letöltve: 2015. október 7. Az eredetiből archiválva : 2020. június 15.
  8. ↑ JPL kistestű adatbázis keresőmotor: Az Uránusz pályájához közelebb eső perihéliummal rendelkező TNO-k listája . JPL Solar System Dynamics. Letöltve: 2015. október 7. Az eredetiből archiválva : 2016. március 4..
  9. ↑ Grundy, Will; Stansberry, JA; Noll, K.; Stephens, DC; Trilling, D.E.; Kern, SD; Spencer, JR; Cruikshank, D. P.; Levison, HF A pályája, tömege, mérete, albedója és sűrűsége (65489) Ceto/Phorcys: A tidally-evolved binary Centaur  (angol)  // Icarus  : Journal. — Elsevier , 2007. — 20. évf. 191. sz . 1 . - 286-297 . o . - doi : 10.1016/j.icarus.2007.04.004 . — . - arXiv : 0704.1523 .
  10. ↑ Brown, Michael E. Hány törpebolygó van a külső Naprendszerben? (naponta frissül) . California Institute of Technology. Letöltve: 2016. november 18. Az eredetiből archiválva : 2020. március 6..
  11. ↑ A centaur 8405 Asbolus három klónja 450 Gm-en belül halad . Letöltve: 2009. május 2. Az eredetiből archiválva : 2015. szeptember 13.. (Solex 10) Az eredetiből archiválva : 2009. április 29.
  12. ↑ David Clifford Jewitt ; A. Delsanti. A Naprendszer a bolygókon túl // Naprendszer frissítés : Aktuális és időszerű áttekintések a Naprendszer-tudományokban  . - Springer-Praxis Edit., 2006. - ISBN 3-540-26056-0 . ( Preprint verzió (pdf) Archivált 2007. január 29-én a Wayback Machine -nél )
  13. ↑ Kentaurok jegei, színei és dinamikus tulajdonságai archiválva : 2017. augusztus 13. a Wayback Machine -nél 
  14. ↑ Bauer, JM, Fernández, YR és Meech, KJ 2003. " An Optical Survey of the Active Centaur C/NEAT (2001 T4) ", A Csendes-óceáni Astronomical Society kiadványa, 115 , 981
  15. ↑ Peixinho, N.; Doressoundiram, A.; Delsanti, A.; Boehnhardt, H.; Barucci, M. A.; Belskaya, I. A TNO-k újranyitása Color Controversy: Centaurs Bimodality and TNOs Unimodality   // Astronomy and Astrophysics  : Journal. - 2003. - 1. évf. 410 , sz. 3 . -P.L29- L32 . - doi : 10.1051/0004-6361:20031420 . - . - arXiv : astro-ph/0309428 .
  16. ↑ Hainaut & Delsanti (2002) Kisebb testek színe a külső naprendszerben Csillagászat és asztrofizika, 389 , 641 adatforrás Archiválva : 2005. április 26. a Wayback Machine -nél
  17. ↑ Dotto, E.; Barucci, M. A.; De Bergh, C. A kentaurok színei és összetétele   // Föld , Hold és bolygók  : folyóirat. - 2003. - június ( 92. köt. ). - 157-167 . o . - doi : 10.1023/b:moon.0000031934.89097.88 .
  18. ↑ Luu, Jane X.; Jewitt, David ; Trujillo, CA Water Ice on 2060 Chiron and its Impplications for Kentaurs and Kuiper Belt Objects  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2000. - Vol. 531 , sz. 2 . -P.L151 - L154 . - doi : 10.1086/312536 . - Iránykód . - arXiv : astro-ph/0002094 . — PMID 10688775 .
  19. ↑ Fernandez, YR; Jewitt, DC ; Sheppard, SS Thermal Properties of Centaurs Asbolus and Chiron  (angol)  // The Astronomical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2002. - Vol. 123. sz . 2 . - P. 1050-1055 . - doi : 10.1086/338436 . - Iránykód . - arXiv : astro-ph/0111395 .
  20. ↑ JPL közeli megközelítésű adatok: 38P/Stephan-Oterma . NASA (1981. április 4.). Letöltve: 2009. május 7. Az eredetiből archiválva : 2020. július 26.
  21. ↑ Choi, YJ.; Weissman, P. R.; Polishook, D. (60558) 2000 EC_98 // IAU Circ.. - 2006. - január. - S. 2 .
  22. ↑ Wierzchos, K.; Womack, M.; Sarid, G. Szén-monoxid a távoli kentaurban (60558) 174P/Echeclus at 6 au   // The Astronomical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2017. - Vol. 153. sz . 5 . — 8. o . doi : 10.3847 /1538-3881/aa689c . — Iránykód .
  23. ↑ Womack, M.; Stern, A. Megfigyelések a szén-monoxidról in (2060) Chiron. . Hold- és bolygótudomány XXVIII (1999). Letöltve: 2017. július 11. Az eredetiből archiválva : 2017. augusztus 13.
  24. ↑ Mazzotta Epifani, E.; Palumbo, P.; Capria, M. T.; Cremonese, G.; Fulle, M.; Colangeli, L. Az aktív Centaur P/2004 A1 (LONEOS) porkómája: CO-vezérelt környezet?  (angol)  // Astronomy and Astrophysics  : Journal. - 2006. - Vol. 460 , sz. 3 . - P. 935-944 . - doi : 10.1051/0004-6361:20065189 . - .  (nem elérhető link)
  25. ↑ Wang, X.-S; Huang, T.-Y. 32 plutino pályafejlődése 100 millió év alatt  // Astronomy and Astrophysics  : Journal  . - 2001. - Vol. 368. sz . 2 . - P. 700-705 . - doi : 10.1051/0004-6361:20010056 . - .
  26. ↑ Emily Lakdawalla . Egy második gyűrűs kentaur? A gyűrűs kentaurok gyakoriak lehetnek . Planetary Society (2015. január 27.). Letöltve: 2015. június 3. Az eredetiből archiválva : 2015. január 31..
  27. ↑ Chariklo aszteroida gyűrűi meglepték a csillagászokat . CBC News (2014. március 26.). Letöltve: 2014. március 27. Az eredetiből archiválva : 2015. november 11..

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban