Резонантен заднептунец

Резонантен задпентунец — заднептунско тело во орбитална резонанција со планетата Нептун. Орбиталните периоди на резонантните тела се прости целобројни односи со периодот на Нептун (на пр. 1:2, 2:3 итн). Резонантните заднептунци можат да бидат дел од населението во Кајперовиот Појас, или пак од подалечното население во Расеаниот Диск.^[1]

Распределеност

Распореденост и класификација на заднептунците. Најрезонантните тела се со црвено.

На дијаграмот е претставена рапсределбата на за познатите заднептунци. Резонантите заднептунци се обележани со црвено. Орбиталните резонанции со Нептун се претставени со исправени црти: 1:1 ја означува положбата на Нептуновата орбита и нејзините тројанци; 2:3 е орбитата на Плутон и плутината; а 1:2, 2:5 итн. се разните помали семејства. Односите 2:3 и 3:2 ја означуваат истата резонанција, и ова не прави забуна бидејќи заднептунците по дефиниција имаат подолги периоди од Нептун.

Потекло

За поподробна расправа за развојот на Нептуновата орбита, видете Нички модел.

Подробните аналитички и бројчени изучувања на Нептуновите резонанции покажале дека телата мора да имаат релативно уточнет опсег на енергии.^[2]^[3] Доколку големата полуоска на телото е вон овие тесни опсези, орбитата станува хаотична чии орбитални елементи се менуваат во голема мера. Со откривањето на заднептунците, утврдено е дека преку 10 % од нив се во резонанции 2:3, што е далеку од случајна распределба. Дене се смета дека телата се собрани од пошироки растојанија од широкозамавни резонанции при преселбата на Нептун.^[4] Долго пред откривањето на првиот заднептунец, направена е претпоставка дека содејството помеѓу џиновски планети и масивен диск од мали честички, преку пренос на моментот на импулсот, би го натерал Јупитер да се пресели навнатре и да ги присили Сатурм, Уран и особено Нептун да се преселат нанадвор. Во овој релативно краток период, Нептуновите резонанции би правеле „замави“ во просторот, зафаќајќи тела во резонанција кои првично имале разновидни околусончеви орбити.^[5]

Познати населенија

Резонанција 1:1 (Нептунови тројанци, период ~164,8 години)

Откриени се неколку тела во орбити со големи полуоски слични на Нептуновата, близу Лагранжовите точки Сонце–Нептун. Овие Нептунови тројанци (наречени аналогно на (Јупитеровите) тројански астероиди) се во резонанција 1:1 со Нептун. Во февруари 2020 г. биле познати 28 вакви тела:^[6]^[7]

Само 4 тела се сместени близу Нептуновата Лагранжова точка L₅ и не е сосема сигурно кои се; останатите се во Нептуновото подрачје L₄.^[7]^[8]

Покрај тоа, (316179) 2010 EN65 е таканаречен „скокачки тројанец“, кој тековно преоѓа од либрација околу L₄ во либрација околу L₅ преку подрачјето L₃.^[9]

Резонанција 2:3 („плутина“, период ~247,94 години)

Движењето на Орк и Плутон во вртежна рамка со период еднаков на Нептуновиот орбитален период (каде Нептун е неподвижен).

Плутон и неговите месечини (top) споредени по големина, албедо и боја со Орк и Иксион

Резонанцијата 2:3 на 39,4 ае е далеку најзастапената категорија на резонантни тела. Во февруари 2020 г. тука спаѓале 383 потврдени и 99 можни тела (како на пр. (175113) 2004 PF115).^[6] Од овие 383 потврдени плутина, 338 имаат сигурно познати орбити со истовремено набљудување од Длабокиот еклиптички преглед.^[7] Телата во орбити со оваа резонанција се нарекуваат плутина по џуџестата планета Плутон — првото откриено тело од овој вид. Големи плутина се:

Резонанција 3:5 (период ~275 години)

Во февруари 2020 г. имало 47 потврдели тела во орбитална резонанција 3:5 со Нептун. Меѓу нив се:^[6]^[7]

Резонанција 4:7 (период ~290 години)

Друго население кружи околу Сонцето на 43,7 ае (меѓу класичните тела). Тие се прилично мали (со два исклучока, H>6) и највеќето од нив следат орбити блиски на еклиптиката.^[7] Во февруари 2020 г. се утврдени орбитите на 55 тела во резонанција 4:7.^[6]^[7] Телата со добро утврдени орбити се:^[7]

Резонанција 1:2 („тутина“, период ~330 години)

Оваа резонанција на 47,8 ае често се смета за раб на Кајперовиот Појас, и таквите тела понекогаш се нарекуваат „тутина“. Тутината имаат наклон помал од 15 степени и најчесто поумерени занесености, од 0,1 до 0,3.^[10] Непознат број на резонанти 2:1 веројатно не потекнува од планетезималниот диск зафатен во резонанцијата при преселбата на Нептун, туку биле зафатени откако веќе се расеале.^[11]

Во оваа резонанција се наоѓаат многу помалку тела отколку плутината. Џонстоновиот архив ја дава бројката 99, додека симулациите на Длабокиот еклиптички преглед потврдила 73 во февруари 2020 г.^[6]^[7] Долгорочното орбитално вклопување укажува дека резонанцијата 1:2 е понестабилна од 2:3; само 15 % од телата во резонанција 1:2 доживуваат старост од 4 милијарди години, споредено со 28 % од плутината.^[10] Оттука, можеби тутината првчно биле рамнобројни на плутината, но подоцна нивниот број значително опаднал.^[10]

Телата со дибро утврдени орбити (подредени по апсолутна величина) се следниве:^[6]

Резонанција 2:5 (период ~410 години)

Постојат 57 потврдени тела во резонанција 2:5 (февруари 2020).^[6]^[7]

Добро утврдени орбити на 55,4 ае имаат:

Резонанција 1:3 (период ~500 години)

Во февруари 2020 г. Џонстоновиот архив попишал 14 тела во резонанција 1:3.^[6] Дузина од нив се со утврдени орбити:^[7]

Други резонанции

Орбитата на (523794) 2015 RR₂₄₅ како либрираво резонанција 2:9 со Нептун.

Во февруари 2020 г. биле потврдени следниве резонанции од виш ред за ограничен број на тела:^[7]

Сооднос	Голема полуоска (ае)	Период (години)	Број	Примери
4:5	35	~205	11	(432949) 2012 HH2, (127871) 2003 FC128, (308460) 2005 SC278, (79969) 1999 CP133, (427581) 2003 QB92, (131697) 2001 XH255
3:4	36.5	~220	30	(143685) 2003 SS317, (15836) 1995 DA2
5:8	41.1	~264	1	(533398) 2014 GA54
7:12	43.1	~283	1	2015 RP278
5:9	44.5	~295	6	(437915) 2002 GD32
6:11	45	~303	4	(523725) 2014 MC70 и (505477) 2013 UM15; веројатно и (182294) 2001 KU76.
5:11	51	~363	1	2013 RM109
4:9	52	~370	3	(42301) 2001 UR163, (182397) 2001 QW297
3:7	53	~385	10	(495297) 2013 TJ159, (181867) 1999 CV118, (131696) 2001 XT254, (95625) 2002 GX32, (183964) 2004 DJ71, (500882) 2013 JN64
5:12	54	~395	6	(79978) 1999 CC158, (119878) 2001 CY224
3:8	57	~440	2	(82075) 2000 YW134
4:11	59	~453	1	(500879) 2013 JH64
4:13	66	~537	1	2009 DJ143
3:10	67	~549	2	225088 Gonggong
2:7	70	~580	10	471143 Ѓевана, (160148) 2001 KV76
3:11	72	~606	2	2014 UV224, 2013 AR183
1:4	76	~660	7	2003 LA7, 2011 UP₄₁₁
5:21	78	~706	1 ^[12]	2010 JO179
2:9	80	~730	2	(523794) 2015 RR245, 2003 UA414
1:5	88	~825	2	2007 FN51, 2011 BP170
2:11	94	~909	3	2005 RP43, 2011 HO60
1:6	99	~1000	2	(528381) 2008 ST291, 2011 WJ157
1:9	129	~1500	2	2007 TC434, 2015 KE172

Хаумеја

Либрацијата на Хаумеината номинална орбита во вртежна рамка, каде нептун е неподвижен

Либрацискиот агол

\phi

на слабата Хаумеина резонанција од 7:12 со Нептун,

\phi ={\rm {12\cdot \lambda -{\rm {7\cdot \lambda _{\rm {N}}-{\rm {5\cdot \varpi -{\rm {1\cdot \Omega }}}}}}}}

во текот на следните пет милиони години

Се смета дека џуџестата планета Хаумеја е во повремена орбитална резонанција 7:12 со Нептун.^[13] Нејзиниот искачувачки јазол $\Omega$ прецесира со период од околу 4,6 милиони години, и резонанцијата се нарушува двапати во текот на тој период и секојпат се враќа по сто илјади години.^[14] Марк Бује ја смета за нерезонантна.^[15]

Начини на класификација

Имајќи предвид дека орбиталните елементи се познати со ограничена точност, неизвесностите може да доведат до погрешни заклучоци (дека една орбита е резонантна кога не е). Во поново време^[16] се разгледува не само тековната најодговарачка орбита, туку и две дополнителни орбити кои одговараат на неизвесностите од набљудувачките податоци. Поупростено, алгоритмот одредува дали телото сè уште би се сметало за резонантно ако неговата вистинска орбита се разликува од најодговарачката, како последица од грешки при набљудувањето. За трите орбити се прави бројчена интеграција за период од 10 милиони години. Ако сите три останат резонантни (т.е. аргументот на резонанцијата либрира), класификацијата како резонантно тело е утврдена со сигурност.^[16] Доколку ова е случај само со две, за телото се вели дека веројатно е во резонанција. Ако пак само една орбита остане таква, околината на резонанцијата се забележува како поттик за понатамошни набљудувања со намера да се подобрат податоците.^[16] Двете крајни вредности на големата полуоска употребени во алгоритмот треба да одговараат на неизвесностите во податоците при највеќе 3 стандардни отстапувања. Ваквиот вредносен опсег треба, со низа претпоставки, да ја намали веројатноста дека вистинската орбита е вон опсегот на помалку од 0,3 %. Овој начин е применлив за тела кои зафаќаат барем 3 противположби.^[16]

Наводи

↑ Hahn, Joseph M.; Malhotra, Renu (ноември 2005). „Neptune's Migration into a Stirred-Up Kuiper Belt: A Detailed Comparison of Simulations to Observations“. The Astronomical Journal. 130 (5): 2392–2414. arXiv:astro-ph/0507319. Bibcode:2005AJ....130.2392H. doi:10.1086/452638.
↑ Malhotra, Renu (јануари 1996). „The Phase Space Structure Near Neptune Resonances in the Kuiper Belt“ (PDF). The Astronomical Journal (preprint). 111: 504. arXiv:astro-ph/9509141. Bibcode:1996AJ....111..504M. doi:10.1086/117802. hdl:2060/19970021298. Архивирано (PDF) од изворникот 23 јули 2018 – преку Опслужувачот за техничко известување на НАСА.
↑ Chiang, E. I.; Jordan, A. B. (декември 2002). „On the Plutinos and Twotinos of the Kuiper Belt“. The Astronomical Journal. 124 (6): 3430–3444. arXiv:astro-ph/0210440. Bibcode:2002AJ....124.3430C. doi:10.1086/344605.
↑ Malhotra, Renu (јули 1995). „The Origin of Pluto's Orbit: Implications for the Solar System Beyond Neptune“. The Astronomical Journal. 110 (1): 420–429. arXiv:astro-ph/9504036. Bibcode:1995AJ....110..420M. doi:10.1086/117532. hdl:2060/19970005091 – преку Семрежниот архив.
↑ Malhotra, Renu; Duncan, Martin J.; Levison, Harold F. (мај 2000). Mannings, Vincent; Boss, Alan P.; Russell, Sara S. (уред.). „Protostars and Planets IV“ (preprint). Space Science Series. University of Arizona Press: 1231. arXiv:astro-ph/9901155. Bibcode:2000prpl.conf.....M. ISBN 978-0816520596. LCCN 99050922. Архивирано (PDF) од изворникот 11 август 2017 – преку Месечевата и планетарна лабораторија. Наводот journal бара |journal= (help); |chapter= е занемарено (help)
↑ ^6,0 ^6,1 ^6,2 ^6,3 ^6,4 ^6,5 ^6,6 ^6,7 Johnston's Archive (27 декември 2019). „List of Known Trans-Neptunian Objects (and other outer solar system objects)“.
↑ ^7,00 ^7,01 ^7,02 ^7,03 ^7,04 ^7,05 ^7,06 ^7,07 ^7,08 ^7,09 ^7,10 Buie, M. W. „The Deep Ecliptic Survey Object Classifications“. Посетено на 9 ноември 2019.
↑ „List Of Neptune Trojans“. Minor Planet Center. 10 јули 2017. Посетено на 4 август 2017.
↑ de la Fuente Marcos, C.; de la Fuente Marcos, R. (ноември 2012). „Four temporary Neptune co-orbitals: (148975) 2001 XA255, (310071) 2010 KR59, (316179) 2010 EN65, and 2012 GX17“. Astronomy and Astrophysics. 547: 7. arXiv:1210.3466. Bibcode:2012A&A...547L...2D. doi:10.1051/0004-6361/201220377. (rotating frame)
↑ ^10,0 ^10,1 ^10,2 M. Tiscareno; R. Malhotra (2009). „Chaotic Diffusion of Resonant Kuiper Belt Objects“. The Astronomical Journal. 194 (3): 827–837. arXiv:0807.2835. Bibcode:2009AJ....138..827T. doi:10.1088/0004-6256/138/3/827.
↑ Lykawka, Patryk Sofia; Mukai, Tadashi (јули 2007). „Dynamical classification of trans-neptunian objects: Probing their origin, evolution, and interrelation“. Icarus. 189 (1): 213–232. Bibcode:2007Icar..189..213L. doi:10.1016/j.icarus.2007.01.001. Занемарен непознатиот параметар |name-list-style= (help)
↑ A Dwarf Planet Class Object in the 21:5 Resonance with Neptune
↑ D. Ragozzine; M. E. Brown (4 септември 2007). „Candidate Members and Age Estimate of the Family of Kuiper Belt Object 2003 EL₆₁“. The Astronomical Journal. 134 (6): 2160–2167. arXiv:0709.0328. Bibcode:2007AJ....134.2160R. doi:10.1086/522334.
↑ Marc W. Buie (25 јуни 2008). „Orbit Fit and Astrometric record for 136108“. Southwest Research Institute (Space Science Department). Архивирано од изворникот 18 мај 2011. Посетено на 2 октомври 2008.
↑ „Orbit and Astrometry for 136108“. www.boulder.swri.edu. Посетено на 14 јули 2020.
↑ ^16,0 ^16,1 ^16,2 ^16,3 B. Gladman, B. Marsden, C. VanLaerhoven (2008). „Nomenclature in the Outer Solar System“. The Solar System Beyond Neptune. ISBN 9780816527557.CS1-одржување: користи параметар authors (link)

[1] Hahn, Joseph M.; Malhotra, Renu (ноември 2005). „Neptune's Migration into a Stirred-Up Kuiper Belt: A Detailed Comparison of Simulations to Observations“. The Astronomical Journal. 130 (5): 2392–2414. arXiv:astro-ph/0507319. Bibcode:2005AJ....130.2392H. doi:10.1086/452638.

[Malhotra96-2] Malhotra, Renu (јануари 1996). „The Phase Space Structure Near Neptune Resonances in the Kuiper Belt“ (PDF). The Astronomical Journal (preprint). 111: 504. arXiv:astro-ph/9509141. Bibcode:1996AJ....111..504M. doi:10.1086/117802. hdl:2060/19970021298. Архивирано (PDF) од изворникот 23 јули 2018 – преку Опслужувачот за техничко известување на НАСА.

[Chiang2002-3] Chiang, E. I.; Jordan, A. B. (декември 2002). „On the Plutinos and Twotinos of the Kuiper Belt“. The Astronomical Journal. 124 (6): 3430–3444. arXiv:astro-ph/0210440. Bibcode:2002AJ....124.3430C. doi:10.1086/344605.

[Malhotra95-4] Malhotra, Renu (јули 1995). „The Origin of Pluto's Orbit: Implications for the Solar System Beyond Neptune“. The Astronomical Journal. 110 (1): 420–429. arXiv:astro-ph/9504036. Bibcode:1995AJ....110..420M. doi:10.1086/117532. hdl:2060/19970005091 – преку Семрежниот архив.

[Mahotra2000-5] Malhotra, Renu; Duncan, Martin J.; Levison, Harold F. (мај 2000). Mannings, Vincent; Boss, Alan P.; Russell, Sara S. (уред.). „Protostars and Planets IV“ (preprint). Space Science Series. University of Arizona Press: 1231. arXiv:astro-ph/9901155. Bibcode:2000prpl.conf.....M. ISBN 978-0816520596. LCCN 99050922. Архивирано (PDF) од изворникот 11 август 2017 – преку Месечевата и планетарна лабораторија. Наводот journal бара |journal= (help); |chapter= е занемарено (help)

[JA-6] 6,0 ^6,1 ^6,2 ^6,3 ^6,4 ^6,5 ^6,6 ^6,7 Johnston's Archive (27 декември 2019). „List of Known Trans-Neptunian Objects (and other outer solar system objects)“.

[DES-classifications-7] 7,00 ^7,01 ^7,02 ^7,03 ^7,04 ^7,05 ^7,06 ^7,07 ^7,08 ^7,09 ^7,10 Buie, M. W. „The Deep Ecliptic Survey Object Classifications“. Посетено на 9 ноември 2019.

[MPC-NeptuneTrojans-8] „List Of Neptune Trojans“. Minor Planet Center. 10 јули 2017. Посетено на 4 август 2017.

[Marcos-2012-9] Fuente Marcos, C.; de la Fuente Marcos, R. (ноември 2012). „Four temporary Neptune co-orbitals: (148975) 2001 XA255, (310071) 2010 KR59, (316179) 2010 EN65, and 2012 GX17“. Astronomy and Astrophysics. 547: 7. arXiv:1210.3466. Bibcode:2012A&A...547L...2D. doi:10.1051/0004-6361/201220377. (rotating frame)

[Malhotra2008-10] 10,0 ^10,1 ^10,2 M. Tiscareno; R. Malhotra (2009). „Chaotic Diffusion of Resonant Kuiper Belt Objects“. The Astronomical Journal. 194 (3): 827–837. arXiv:0807.2835. Bibcode:2009AJ....138..827T. doi:10.1088/0004-6256/138/3/827.

[LykDyn-11] Lykawka, Patryk Sofia; Mukai, Tadashi (јули 2007). „Dynamical classification of trans-neptunian objects: Probing their origin, evolution, and interrelation“. Icarus. 189 (1): 213–232. Bibcode:2007Icar..189..213L. doi:10.1016/j.icarus.2007.01.001. Занемарен непознатиот параметар |name-list-style= (help)

[12] A Dwarf Planet Class Object in the 21:5 Resonance with Neptune

[candidate-13] D. Ragozzine; M. E. Brown (4 септември 2007). „Candidate Members and Age Estimate of the Family of Kuiper Belt Object 2003 EL₆₁“. The Astronomical Journal. 134 (6): 2160–2167. arXiv:0709.0328. Bibcode:2007AJ....134.2160R. doi:10.1086/522334.

[Buie-14] Marc W. Buie (25 јуни 2008). „Orbit Fit and Astrometric record for 136108“. Southwest Research Institute (Space Science Department). Архивирано од изворникот 18 мај 2011. Посетено на 2 октомври 2008.

[15] „Orbit and Astrometry for 136108“. www.boulder.swri.edu. Посетено на 14 јули 2020.

[ArizonaBook_Gladman2007-16] 16,0 ^16,1 ^16,2 ^16,3 B. Gladman, B. Marsden, C. VanLaerhoven (2008). „Nomenclature in the Outer Solar System“. The Solar System Beyond Neptune. ISBN 9780816527557.CS1-одржување: користи параметар authors (link)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]