Kentauři (asteroidy)

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 23. října 2022; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Kentauři  jsou skupinou asteroidů umístěných mezi drahami Jupitera a Neptunu , přechodnými vlastnostmi mezi asteroidy hlavního pásu a objekty Kuiperova pásu (také podobné v některých vlastnostech kometám ). Mají nestabilní, někdy velmi protáhlé oběžné dráhy, protože křižují oběžné dráhy jedné nebo několika obřích planet najednou. Výsledkem je, že dynamický život kentaurů je jen několik milionů let, protože velké planety tyto objekty jednoduše vytlačí ze svých drah gravitací. Předměty této skupiny dostávají jména mytologických kentaurů , kteří jsou směsicí koně a člověka. Odhaduje se, že ve sluneční soustavě je asi 44 000 kentaurů o průměru větším než 1 km [1] .

První kentaur (944) Hidalgo byl objeven již v roce 1920, ale i přes svou neobvyklou dráhu byl identifikován jako samostatná skupina objektů až v roce 1977, kdy Charles Koval objevil asteroid (2060) Chiron s podobnými orbitálními charakteristikami . . Největší potvrzený kentaur je (10199) Chariklo , jehož průměr je asi 260 km. Ale jeho hlavním rysem je prstencový systém , což je u asteroidu jedinečný jev. Kromě toho může být ztracený objekt 1995 SN55 poněkud větší.

Dosud nebyl vyfotografován žádný kentaur zblízka, s výjimkou Saturnova měsíce Phoebe , který v roce 2004 vyfotografovala Cassini-Huygens , což může být podle některých zdrojů bývalý kentaur zachycený planetou; a také některá data, která byla získána díky Hubbleovu dalekohledu na povrchu kentaura (8405) Asbol .

Podle svých fyzikálních vlastností představují kentauři přechodnou třídu od asteroidů ke kometám. Protože jejich povrch je bohatý na těkavé látky, při dostatečném přiblížení ke Slunci by každý kentaur začal vykazovat kometární aktivitu. Od roku 2017 je známo, že tři objekty mají kóma blízko perihélia : (2060) Chiron , (60558) Echekl a 166P /NEAT ; z takové činnosti jsou podezřelé další dva objekty - (52872) Okiroya a (471512) 2012 CG.

Klasifikace

Klasická definice kentaura zní, že se jedná o malé těleso, které obíhá kolem Slunce mezi drahami Jupitera a Neptunu , přičemž křižuje dráhy jedné nebo více obřích planet. Vzhledem k dlouhodobé orbitální nestabilitě, která je této oblasti vlastní, do této skupiny stále patří i objekty jako 2000 GM 137 a 2001 XZ 255 , které v současné době neprotínají oběžnou dráhu žádné planety, protože poruchy z obřích planet jsou stále nevyhnutelně povede k tomu, že tyto objekty začnou křížit své dráhy [1] .

Různé organizace však mají mírně odlišná kritéria pro klasifikaci podobných objektů na základě jejich orbitálních prvků :

Brett Gladman a Brian Marsden ve sbírce „The Solar System Beyond Neptune“ (2008) uvádějí svou klasifikaci, podle níž navrhují uvažovat: kentaury  – objekty s hlavními poloosami mezi drahami Jupitera a Neptunu ( ) a Tisserandem. parametr (ve vztahu k Jupiteru); komety z rodiny Jupiterů  - objekty s perihéliem menším než polovina vzdálenosti mezi Jupiterem a Neptunem ( ) a Tisserandovým parametrem (vzhledem k Jupiteru) k vyloučení objektů Kuiperova pásu ; objekty rozptýleného disku  - tělesa na nestabilních drahách s hlavní poloosou větší než má Neptun ( ) [5] . Jiní astronomové dávají přednost definování kentaurů jako nerezonančních objektů s perihéliem na oběžné dráze Neptunu, u kterých lze s vysokou pravděpodobností prokázat, že protínají Hillovu sféru nějakého plynného obra v příštích 10 Myr [6] , takže kentauři mohou být považovány za rozptýlené ve směru objekty vnitřní sluneční soustavy, které interagují silněji a rozptylují se rychleji než typické rozptýlené diskové objekty.

V roce 2018 bylo objeveno více než 400 kentaurů [7] , ale kromě nich je zde ještě 91 transneptunských objektů (TNO) s hlavní poloosou za dráhou Neptunu ( ), ale s perihéliem blíže než oběžné dráze Uranu ( ) [8] . Konkrétní rozhodnutí o klasifikaci kentaurů zatím nepadlo, ale nomenklaturní komise Mezinárodní astronomické unie určila pravidla pojmenování takových objektů. Podle nich by tělesa s nestabilními a nerezonančními drahami, křižující dráhy velkých planet, stejně jako přechodové dráhy TNO a komety, měla být pojmenována podle mýtických bytostí spojených s vlkodlaky a významově blízkých postav. Dosud byly podle tohoto pravidla pojmenovány pouze dva objekty ( (42355) Typhon a (65489) Keto ) [9] .

Kvůli rozdílům v klasifikaci v různých zdrojích mohou některé objekty patřit do různých skupin. Takovými objekty jsou například asteroid (944) Hidalgo , objevený v roce 1920 a klasifikovaný Laboratoří tryskového pohonu jako kentauři; asteroid (44594) 1999 OX3 s hlavní poloosou 32 AU e., ale překračující dráhy Uranu a Neptunu, byl přiřazen k vnějším kentaurům, ale již v rámci klasifikace DES ; a z těch vnitřních můžeme zmínit (434620) 2005 VD , jehož perihélium je velmi blízko k Jupiterově dráze.

Někteří velcí kentauři s naměřenými průměry ( (2060) Chiron , (54598) Bienor a (10199) Chariklo , si podle amerického astronoma Michaela Browna zaslouží status kandidátů na trpasličí planety [10] .

Kentaur obíhá

Distribuce na oběžné dráze

Diagram vpravo znázorňuje dráhy známých kentaurů ve vztahu k drahám planet (dolní část obrázku). Objekt je klasifikován jako kentaur, pokud se nachází mezi drahami Jupiteru a Neptunu. U vybraných objektů je orbitální excentricita znázorněna červenými čarami, které znázorňují dosah kentaurů od Slunce (od perihélia k aféliu).

Jak je vidět z diagramu, hodnoty orbitálního prodloužení (excentricity) pro různé kentaury jsou velmi odlišné: od téměř kruhového pro (52872) Okiroi , (32532) Terei a (10199) Chariklo až po silně protáhlé pro (5145) Fol , (7066) Ness , ( 8405) Asbol a (55576) Amik .

Pro ilustraci celého rozsahu kentaurských orbitálních parametrů jsou oběžné dráhy těch nejneobvyklejších zvýrazněny žlutě:

Změna oběžné dráhy

Protože se kentauři pohybují v zónách orbitálních rezonancí , jejich dráhy jsou extrémně nestabilní – průměrná doba strávená na těchto drahách je 1-10 milionů let [12] . Například asteroid (8405) Asbol je v silné orbitální rezonanci s Uranem 3:4 [1] . Studie jejich orbitální dynamiky naznačují, že dráhy kentaurů jsou pravděpodobně v přechodném přechodném stavu mezi dráhami komet Jupiterovy rodiny a dráhami objektů Kuiperova pásu. Kentauři mohou být z posledně jmenovaného vyvrženi v důsledku gravitačních poruch a dostat se na chaotickou dráhu, která protíná dráhy jedné nebo více obřích planet. Parametry jejich drah se však díky neustálému dalšímu přibližování k velkým planetám budou průběžně a rychle měnit. V procesu těchto změn se někteří kentauři vyvinou směrem k průsečíku dráhy Jupitera - v důsledku toho se jejich perihelia posunou do vnitřní části sluneční soustavy a přesunou se do skupiny aktivních komet Jupitera rodinu a nakonec se srazí se Sluncem nebo planetou; jiné budou jednoduše vrženy do mezihvězdného prostoru nebo Oortova oblaku kvůli příliš těsnému přiblížení k jedné z hlavních planet.

Fyzikální vlastnosti

Velká odlehlost a relativně malá velikost kentaurů vylučuje možnost podrobného studia jejich povrchu, nicméně studium barevného indexu a spektra objektu může poskytnout informace o složení povrchu a původu kentaura.

Barva

Barvy povrchu kentaurů jsou dosti rozmanité, ale nijak nesouvisí ani s přítomností vodního ledu, ani s orbitálními parametry, což značně komplikuje konstrukci modelu složení povrchu těchto objektů [13] . Barevné schéma vpravo je postaveno na základě barevných indikátorů , konkrétně poměru zdánlivé velikosti pro modrý a červený barevný filtr. Tabulka ukazuje tyto rozdíly v přehnaných tónech pro všechny kentaury se známými hodnotami barev. Ve stejném diagramu jsou pro srovnání barvy zobrazeny na jedné straně satelitů Triton a Phoebe a na druhé straně planety Mars (rozměry nejsou v měřítku).

Podle barvy se kentauři dělí na dvě celkem jasné třídy: načervenalé (5145) Faul a modrošedé (2060) Chiron .

Existuje mnoho teorií vysvětlujících tento rozdíl v barvě, ale všechny lze rozdělit do dvou skupin:

Příklady druhé kategorie jsou kentaur (5145) Foul, jehož načervenalá barva může být způsobena účinkem záření na nejjednodušší organické sloučeniny přítomné na jeho povrchu, a kentaur (2060) Chiron, který díky přítomnosti vody led na jeho povrchu periodicky vykazuje známky kometární aktivity a povrch vybarvuje modrošedou barvou. Nebyla však nalezena žádná korelace mezi aktivitou a barvou kentaurů, protože mezi aktivními kentaury jsou objekty jak šedomodré ((2060) Chiron), tak červené ( 166P/NEAT ) barvy [14] . Na druhou stranu, barva kentaura (5145) Faul může být způsobena tím, že teprve nedávno opustil Kuiperův pás, a proto se jeho povrch pod vlivem změněných podmínek prostředí prostě nestihl proměnit.

Odborníci navrhují několik možných způsobů takových přeměn: zčervenání v důsledku záření a zčervenání v důsledku kolizí a drcení povrchových hornin [15] [16] .

Spektrum

Spektra kentaurů jsou často interpretována nejednoznačně kvůli velikosti částic na povrchu a dalším faktorům. Stejně jako v případě barev mohou pozorovaná spektra odpovídat několika různým modelům najednou. Poskytují však pohled na složení povrchu.

Díky spektrálním studiím byly stopy vodního ledu nalezeny ve složení povrchu mnoha kentaurů (například kentaurů (2060) Chiron, (10199) Chariklo a (5145) Phol). Kromě vodního ledu byla ve složení těchto těles nalezena řada neobvyklých sloučenin:

Chiron je mnohem složitější případ. Pozorovaná spektra se mění v závislosti na období pozorování. Stopy vodního ledu byly zaznamenány během období nízké kometární aktivity, ale zmizely během období vysoké aktivity [17] [18] [19] .

Podobnost s kometami

Pozorování kentaura (2060) Chiron v letech 1988 a 1989 poblíž jeho perihélia prokázala přítomnost kometární aktivity v tomto tělese v podobě mračen plynu a prachu vypařujících se z jeho povrchu. V tuto chvíli je tedy oficiálně klasifikován jako asteroid i kometa, i když je velikostí mnohem větší než kometa a má i další drobné odlišnosti od komet. Později byli objeveni další dva kentauři s kometární aktivitou: (60558) Echekl a 166P /NEAT . 166P/NEAT byl objeven právě při projevu kometární aktivity, proto byl původně identifikován jako kometa a až poté při výpočtu její dráhy bylo zjištěno, že odpovídá drahám kentaurů. (60558) Ehekl v době objevu nevykazoval žádnou kometární aktivitu a aktivoval se až po nějaké době [21] .

Oxid uhelnatý byl detekován na Ehekla [22] a Chiron [23] ve velmi malém množství, nicméně výpočty ukázaly, že intenzita jeho vypařování je zcela v souladu s pozorovaným komatem. Současně, přestože velikost je mnohem větší než u komet, celková pozorovaná kometární aktivita Echekly a Chironu je mnohem nižší než u komety 29P / Schwassmann-Wachmann , kterou někteří astronomové často připisují kentaurům.

Obecně platí, že v orbitálním plánu není mezi kentaury a kometami žádný jasný rozdíl. Komety 38P/Stefan-Oterma a 29P/Schwassmann-Wachmann, které jsou v podstatě klasické komety, se tedy pohybují po typických kentauřích drahách. Kvůli tomu je někteří astronomové také zařazují do této třídy. Kometa 39P/Oterma byla aktivní až do roku 1963, kdy byla vystavena silné gravitační síle Jupitera [24] . Poměrně slabá kometa Stefan-Oterma by také pravděpodobně přestala vykazovat kometární aktivitu, pokud by se její perihélium posunulo za oběžnou dráhu Jupitera. Kometa 78P/Gerels v důsledku gravitačních poruch migruje za oběžnou dráhu Jupitera do roku 2200 a také přestane vykazovat kometární aktivitu, čímž se promění v typického kentaura.

Teorie původu

Studium vývoje drah kentaurů vedlo v poslední době k velkému množství nečekaných objevů, nicméně stále není možné sestavit jasný model jejich původu kvůli omezeným údajům o fyzikálních parametrech těchto těles.

Modelování ukazuje, že jedním z hlavních zdrojů kentaurů je Kuiperův pás, ze kterého mohou být vyvrženi v důsledku gravitačních poruch. Vnitřní část rozptýleného disku může být také v některých případech zdrojem tohoto typu objektů, ale jejich barvy nezapadají do dvoubarevného schématu kentaurů. Ale podobné barevné schéma má plutinová tělesa, která jsou v orbitální rezonanci s Neptunem . Předpokládá se, že kvůli gravitačním poruchám z Pluta nemohou mít všechna plutina stabilní oběžné dráhy, nicméně řadu bodů tohoto předpokladu je ještě třeba vysvětlit podrobněji [25] .

Nejslavnější kentauři

název Rovníkový průměr, km Major semiaxis, a. E. Společnost Perihelion, a. E. Společnost Aphelios, a. E. OTEVŘENO Poznámky
(2060) Chiron 218 ± 20 13,710 8,449 18,891 1977 Možná má prsteny [26]
(5145) Faul (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 Největší kentaur. 26. března 2014 byl oznámen objev dvou prstenců kolem Chariklo [27]
(54598) Beenor 207 16,564 13,250 19,879 2000
(55576) Amík 100,9 25,157 15,198 35,116 2002

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 Horner, J.; Evans, NW; Bailey, ME Simulace populace Kentaurů I: Hromadná statistika   // Měsíční zprávy Královské astronomické společnosti  : časopis. - Oxford University Press , 2004. - Sv. 354 , č.p. 3 . - S. 798-810 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.08240.x . - . - arXiv : astro-ph/0407400 .
  2. ↑ Neobvyklé vedlejší planety . Centrum Minor Planet. Získáno 25. října 2010. Archivováno z originálu 25. ledna 2018.
  3. ↑ Klasifikace oběžné dráhy (Kentaur) . JPL dynamika sluneční soustavy. Získáno 13. října 2008. Archivováno z originálu 16. září 2008.
  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 Hlubinný ekliptický průzkum: Hledání objektů Kuiperova pásu a kentaurů. II. Dynamical Classification, the Kuiper Belt Plane, and the Core Population  (anglicky)  // The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2005. - Sv. 129 , č. 2 . - S. 1117-1162 . - doi : 10.1086/427395 . - .
  5. ↑ Gladman, B.; Marsden, B .; Van Laerhoven, C. Nomenklatura ve vnější sluneční soustavě  // The Solar System Beyond Neptun. - 2008. - ISBN 978-0-8165-2755-7 .
  6. ↑ Chaing, Eugene; Lithwick, Y.; Murray-Clay, R.; Buie, M.; Grundy, W.; Holman, M. Stručná historie transneptunského prostoru // Protostars and Planets V / Reipurth, B.; Jewitt, D .; Keil, K. - University of Arizona Press, Tucson, 2007. - str. 895-911 . — . - arXiv : astro-ph/0601654 .
  7. ↑ JPL Small-Body Database Search Engine: Seznam kentaurů . JPL dynamika sluneční soustavy. Získáno 7. října 2015. Archivováno z originálu 15. června 2020.
  8. ↑ Vyhledávač databáze malých těles JPL: Seznam TNO s perihelem blíže, než je oběžná dráha Uranu . JPL dynamika sluneční soustavy. Získáno 7. října 2015. Archivováno z originálu dne 4. března 2016.
  9. ↑ Grundy, Will; Stansberry, JA; Noll, K.; Stephens, DC; Trilling, D.E.; Kern, SD; Spencer, JR; Cruikshank, D.P.; Levison, HF Dráha, hmotnost, velikost, albedo a hustota (65489) Ceto/Phorcys: A slapově se vyvíjející dvojhvězda Kentaur  (anglicky)  // Icarus  : journal. — Elsevier , 2007. — Sv. 191 , č.p. 1 . - str. 286-297 . - doi : 10.1016/j.icarus.2007.04.004 . — . - arXiv : 0704.1523 .
  10. ↑ Brown, Michael E. Kolik trpasličích planet je ve vnější sluneční soustavě? (aktualizace denně) . Kalifornský technologický institut. Získáno 18. listopadu 2016. Archivováno z originálu dne 6. března 2020.
  11. ↑ Tři klony kentaura 8405 Asbolus procházející do vzdálenosti 450Gm . Získáno 2. května 2009. Archivováno z originálu 13. září 2015. (Solex 10) Archivováno z originálu 29. dubna 2009.
  12. ↑ David Clifford Jewitt ; A. Delsanti. Sluneční soustava za planetami // Aktualizace sluneční soustavy : Aktuální a aktuální přehledy ve vědách o sluneční soustavě  . - Springer-Praxis Ed., 2006. - ISBN 3-540-26056-0 . ( Předtisková verze (pdf) Archivováno 29. ledna 2007 na Wayback Machine )
  13. ↑ Ledy, barvy a dynamické vlastnosti Kentaurů Archivováno 13. srpna 2017 na Wayback Machine 
  14. ↑ Bauer, JM, Fernández, YR, & Meech, KJ 2003. " Optický průzkum aktivního kentaura C/NEAT (2001 T4) ", Publikace Astronomické společnosti Pacifiku, 115 , 981
  15. ↑ Peixinho, N.; Doressoundiram, A.; Delsanti, A.; Boehnhardt, H.; Barucci, M. A.; Belskaya, I. Znovuotevření barevné kontroverze TNO: Bimodalita kentaurů a unimodalita TNO   // Astronomie a astrofyzika  : časopis. - 2003. - Sv. 410 , č.p. 3 . - P.L29-L32 . - doi : 10.1051/0004-6361:20031420 . - . - arXiv : astro-ph/0309428 .
  16. ↑ Hainaut & Delsanti (2002) Barva malých těles ve vnější sluneční soustavě Astronomie a astrofyzika, 389 , 641 zdroj dat Archivováno 26. dubna 2005 na Wayback Machine
  17. ↑ Dotto, E.; Barucci, M. A.; De Bergh, C. Barvy a složení kentaurů   // Země , Měsíc a planety  : deník. - 2003. - Červen ( vol. 92 ). - S. 157-167 . - doi : 10.1023/b:moon.0000031934.89097.88 .
  18. ↑ Luu, Jane X.; Jewitt, David ; Trujillo, CA Vodní led na Chironu 2060 a jeho důsledky pro kentaury a objekty Kuiperova pásu  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2000. - Sv. 531 , č.p. 2 . -P.L151 - L154 . - doi : 10.1086/312536 . - . - arXiv : astro-ph/0002094 . — PMID 10688775 .
  19. ↑ Fernandez, YR; Jewitt, DC ; Sheppard, SS Thermal Properties of Kentaurs Asbolus and Chiron  (anglicky)  // The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2002. - Sv. 123 , č. 2 . - S. 1050-1055 . - doi : 10.1086/338436 . - . - arXiv : astro-ph/0111395 .
  20. ↑ Data blízkého přístupu JPL: 38P/Stephan-Oterma . NASA (4. dubna 1981). Získáno 7. května 2009. Archivováno z originálu dne 26. července 2020.
  21. ↑ Choi, YJ.; Weissman, P. R.; Polishook, D. (60558) 2000 EC_98 // IAU Circ.. - 2006. - Leden. - S. 2 .
  22. ↑ Wierzchos, K.; Womack, M.; Sarid, G. Carbon Monoxide in the Distantly Active Kentaur (60558) 174P/Echeclus at 6 au   // The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2017. - Sv. 153 , č.p. 5 . — str. 8 . doi : 10.3847 /1538-3881/aa689c . — .
  23. ↑ Womack, M.; Stern, A. Pozorování oxidu uhelnatého v (2060) Chiron. . Lunární a planetární věda XXVIII (1999). Získáno 11. července 2017. Archivováno z originálu 13. srpna 2017.
  24. ↑ Mazzotta Epifani, E.; Palumbo, P.; Capria, M.T.; Cremonese, G.; Fulle, M.; Colangeli, L. Prachové koma aktivního Centaura P/2004 A1 (LONEOS): prostředí řízené CO?  (anglicky)  // Astronomy and Astrophysics  : journal. - 2006. - Sv. 460 , č.p. 3 . - S. 935-944 . - doi : 10.1051/0004-6361:20065189 . - .  (nedostupný odkaz)
  25. ↑ Wang, X.-S; Huang, T.-Y. Vývoj oběžné dráhy 32 plutin za 100 milionů let  // Astronomy and Astrophysics  : journal  . - 2001. - Sv. 368 , č.p. 2 . - str. 700-705 . - doi : 10.1051/0004-6361:20010056 . - .
  26. ↑ Emily Lakdawalla . Druhý prstencový kentaur? Kentauři s prsteny by mohli být běžní . Planetární společnost (27. ledna 2015). Získáno 3. června 2015. Archivováno z originálu 31. ledna 2015.
  27. ↑ Prstence asteroidu Chariklo astronomy překvapují . CBC News (26. března 2014). Získáno 27. března 2014. Archivováno z originálu 11. listopadu 2015.

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích