Доброе вечер(各位晚上好),我是伊琉沙
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農曆1月6日(庚寅年。戊寅月。庚子日)
伊琉沙,庫伯帶天體的軌道分佈,星空小札第272節,2006年7月
在近年來的觀測中,庫伯帶天體的分佈與其軌道性質有著密不可分的關系,首先談到共振,共振是天體運行時很常發生的現象,如水星的自轉週期與公轉週期鎖定為3:2,而軌道共振在天體之間也是顯而易見的,在軌道力學中,軌道共振是指兩個天體的公轉週期成整數比例,如冥王星與海王星存在著2:3的軌道共振,而更常發生的是在大行星與小行星之間,時常存在著1:1的共振比,如同木星的特洛伊小行星群,其位在木星的拉格朗日點上,會隨著木星公轉太陽一圈,其週期相同。
從軌道的共振比例中,我們了解軌道共振的原理,如果我們再套用克卜勒第三行星運動定律,可以找出庫伯帶天體大致上的分佈區域,而現在我們已知道海王星的半長軸為30.066AU。
上式是克卜勒第三行星運動定律,左式為海王星的軌道半長軸RN與週期TN,右式則為KBO的軌道半長軸RKBO與週期TKBO,以Plutino為例,其軌道共振為2:3,將RN代入30AU,TN與TKBO分別代入2與3,即可求出Plutino的軌道半長軸約為39AU。
根據上式對應著目前觀測的數據,我們得出庫伯帶天體的分佈如下
Inner-KBO(庫伯帶內側天體)
庫伯帶內側的天體,其半長軸約在30AU到40AU之間,分佈極為零散且數量極少,據推測可能受因於海王星的重力場,在這個位置上的KBO多會被彈射至其他區域。
Plutino
Plutino的半長軸多為39AU,在39.4AU 的 位置上,數量上出現高峰。
Twotino(1:2共振庫伯帶天體)
Twotino的半長軸多為78AU, 高峰 落在47.8AU的位置上。
Cubewano(古典庫伯帶天體)
Cubewano的分佈較廣,主要一帶介於Plutino與Twotino之間,高峰在42AU到48AU之間。
2:5 Resonance(2:5共振庫伯帶天體)
擁有與海王星2:5的軌道共振之庫伯帶天體,半長軸約為55AU,高峰落在55.4AU的位置上。
已知共振軌道分佈(由近至遠)
共振軌道類型 |
代表天體 |
半長軸 |
4:5 Resonance |
(79969) 1999 CP133 |
35AU |
3:4 Resonance |
(15836) 1995 DA2 |
36AU |
2:3 Resonance(Plutino) |
(134340) Pluto |
39.4AU |
3:5 Resonance |
(15809) 1994 JS |
42AU |
4:7 Resonance |
(60620) 2000 FD 8 |
43AU |
5:9 Resonance |
2002 GD 32 |
44AU |
1:2 Resonance(Twotino) |
(20161) 1996 TR66 |
47.8AU |
3:7 Resonance |
(95625) 2002 GX 3 2 |
53AU |
2:5 Resonance |
(26375) 1999 DE9 |
55.4AU |
1:3 Resonance |
(136120) 2003 LG7 |
63AU |
2:7 Resonance |
2006 HX122 |
69.7AU |
1:4 Resonance |
2003 LA7 |
76AU |
1:5 Resonance |
2003 YQ179 |
87AU |
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First Edition on Feb. 19, 2010
Last Updated on Feb. 19, 2010
by iLYuSha of Kocmoc (Илюша Космович Космоса)
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