Disco Dispersos
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| ‡ Trans-neptuniano planetas enanos son llamado " plutoides " |
El disco disperso (o disco dispersado) es una región distante del Sistema Solar que está escasamente poblada por helada planetas menores, un subconjunto de la familia más amplia de objetos transneptunianos. Los objetos del disco disperso (SDO) tienen excentricidades orbitales que van tan altas como 0.8, inclinaciones de hasta 40 °, y perihelios mayor de 30 unidades astronómicas (4,5 × 10 9 km; 2,8 × 10 9 millas). Estas órbitas extremas se cree que son el resultado de "dispersión" de gravedad por los gigantes de gas , y los objetos siguen siendo objeto de perturbación por el planeta Neptuno . Mientras que la distancia más cercana al Sol abordado por los objetos dispersos es de aproximadamente 30 a 35 UA, sus órbitas se extienden mucho más allá de 100 UA. Esto hace que los objetos dispersos "entre los objetos más distantes y frías del Sistema Solar". La parte más interna del disco disperso se superpone con un toro región con forma de objetos en órbita tradicionalmente llamado el Cinturón de Kuiper , pero sus límites exteriores llegar mucho más lejos del Sol y más lejos por encima y por debajo de la eclíptica que la apropiada de la correa.
Debido a su naturaleza inestable, los astrónomos consideran ahora que el disco disperso a ser el lugar de origen de la mayor parte cometas periódicos observados en el Sistema Solar, con el centauros, una población de cuerpos helados entre Júpiter y Neptuno, siendo la fase intermedia en la migración de un objeto desde el disco al sistema solar interior. Con el tiempo, las perturbaciones de los planetas gigantes envían este tipo de objetos hacia el Sol, transformándolos en cometas periódicos. Muchos También se cree que los objetos en la nube de Oort que se originó en el disco disperso.
Descubrimiento
Durante la década de 1980, la introducción de la dispositivo de carga acoplada en telescopios en combinación con equipos de mayor capacidad para el análisis de imágenes permitió encuestas de cielo profundo más eficientes que era práctico utilizar la fotografía. Esto dio lugar a una avalancha de nuevos descubrimientos: entre 1992 y 2006 se detectaron más de mil objetos transneptunianos.
El primer objeto discos esparcidos a ser reconocido como tal era 1996 TL de 66 años, identificado originalmente en 1996 por los astrónomos basados en Mauna Kea en Hawai. Tres más fueron identificados por la misma encuesta en 1999: 1.999 CV 118, 1999 CY 118, y 1999 CF 119. El primer objeto actualmente clasificado como un SDO que se descubrió fue 1995 TL 8, encontrado en 1995 por Spacewatch.
A partir de 2011, más de 200 organizaciones de normalización han sido identificados, incluyendo 2007 Reino Unido 126 (descubierto por Schwamb, Brown y Rabinowitz), 2002 TC 302 ( NEAT), Eris (Brown, Trujillo y Rabinowitz), Sedna (Brown, Trujillo y Rabinowitz) y 2004 VN 112 ( Profundo Eclíptica Survey). Aunque el número de objetos en el cinturón de Kuiper y el disco dispersado son la hipótesis de ser más o menos igual, el sesgo de observación debido a su mayor distancia que significa que muchos menos SDO se han observado hasta la fecha.
Las subdivisiones del espacio trans-neptuniano
Objetos transneptunianos conocidos suelen dividirse en dos subpoblaciones: el cinturón de Kuiper y el disco dispersado. Un tercer depósito de trans-neptuniano objetos, el Nube de Oort, se cree que de existir, aunque no se han realizado observaciones directas confirmados de la nube de Oort. Algunos investigadores sugieren además un espacio de transición entre el disco disperso y la nube de Oort interior, poblado de " objetos separados ".
Disco dispersos frente cinturón de Kuiper
El cinturón de Kuiper es un relativamente grueso toro (o "rosquilla") de espacio, que se extiende desde aproximadamente 30 a 50 UA que comprende dos poblaciones principales de los objetos del cinturón de Kuiper (KBO): la objetos del cinturón de Kuiper clásica (o "cubewanos"), que se encuentran en órbitas sin tocar por Neptuno, y la objetos del cinturón de Kuiper resonantes; los que Neptuno ha bloqueado en una relación orbital preciso como 3: 2 (el objeto gira alrededor de dos veces por cada tres órbitas de Neptuno) y 2: 1 (el objeto gira alrededor de una vez por cada dos órbitas de Neptuno). Estas relaciones, llamados resonancias orbitales, permiten KBO persistan en las regiones que la influencia gravitacional de Neptuno de lo contrario habría despejadas a lo largo de la edad del Sistema Solar, ya que los objetos no son nunca lo suficientemente cerca de Neptuno a ser dispersada por su gravedad. Los que están en 3: 2 resonancias son conocidos como " plutinos ", porque Plutón es el mayor miembro de su grupo, mientras que los de 2: 1 resonancias son conocidos como " twotinos ".
En contraste con el cinturón de Kuiper, la población en el disco dispersado puede ser perturbado por Neptuno. Objetos de discos dispersos vienen dentro del alcance gravitacional de Neptuno en sus planteamientos más cercanos (~ 30 UA), pero sus distancias más lejanas llegan muchas veces eso. La investigación en curso sugiere que la centauros, una clase de helado planetoides que orbitan entre Júpiter y Neptuno, puede ser simplemente SDO arrojados a los tramos interiores del Sistema Solar por Neptuno, haciéndolos "cis-neptuniano" en lugar de trans-neptuniano dispersos objetos. Algunos objetos, como (29981) 1999 TD 10, difuminan la distinción y la Centro de Planetas Menores (MPC), que cataloga oficialmente todos objetos transneptunianos, ahora las listas de centauros y SDO juntos.
El MPC también hace una clara distinción entre el cinturón de Kuiper y el disco dispersado; separar aquellos objetos en órbitas estables (el cinturón de Kuiper) de los de órbitas dispersos (el disco disperso y los centauros). Sin embargo, la diferencia entre el cinturón de Kuiper y el disco dispersado no es tajante, y muchos astrónomos ver el disco dispersa no como una población separada sino como una región externa de la correa de Kuiper. Otro término utilizado es (o SKBO) "objeto del cinturón de Kuiper dispersa" de los órganos de la disco disperso.
Morbidelli y Brown proponen que la diferencia entre los objetos del cinturón de Kuiper y objetos de disco disperso es que los últimos cuerpos "son transportados en semieje mayor de encuentros cercanos y distantes con Neptuno", pero el ex experimentado ningún tipo de encuentros cercanos. Esta delimitación es insuficiente (como se nota) sobre la edad del Sistema Solar, ya que los cuerpos "atrapados en resonancias" podría "pasar de una fase de dispersión de una fase no-dispersión (y viceversa) en numerosas ocasiones". Es decir, los objetos transneptunianos podían viajar de ida y vuelta entre el cinturón de Kuiper y el disco dispersado a través del tiempo. Por lo tanto eligieron en lugar de definir las regiones, en lugar de los objetos, definiendo el disco disperso como "la región del espacio orbital que puede ser visitado por los organismos que se han encontrado con Neptuno" dentro del radio de un Esfera de Hill, y el cinturón de Kuiper como su "complementar ... en una región> 30 UA"; la región del Sistema Solar poblado por objetos con semi-ejes mayores de más de 30 UA.
Objetos separados
La Centro de Planetas Menores clasifica el trans-neptuniano objeto 90377 Sedna como un objeto-disco disperso. Su descubridor Michael E. Brown ha sugerido en cambio que debe ser considerado un objeto de Oort nube interior más que un miembro del disco disperso, ya que, con un perihelio distancia de 76 UA, es demasiado remoto para ser afectados por la atracción gravitatoria de los planetas exteriores. Bajo esta definición, un objeto con un perihelio superior a 40 AU podría ser clasificado como fuera del disco disperso.
Sedna no es el único objeto: 2000 CR 105 (descubierto antes de Sedna) y 2004 VN 112 tiene una perihelio demasiado lejos de Neptuno influir por ella. Esto dio lugar a un debate entre los astrónomos sobre un nuevo conjunto planeta menor, llamado el disco disperso extendida (E-SDO). 2000 CR 105 puede ser también un objeto en la nube Oort interior o (más probablemente) un objeto de transición entre el disco dispersa y la nube de Oort interior. Más recientemente, estos objetos han sido referidos como objetos "singular", o distantes unifamiliares (DDO).
No hay fronteras claras entre las regiones dispersas y separadas. Gomes et al. definir SDO como teniendo "órbitas muy excéntricas, perihelios más allá de Neptuno, y semi-ejes principales más allá de la resonancia 1: 2". Según esta definición, todos los objetos separados distantes son SDO. Desde órbitas objetos separados 'no pueden ser producidas por Neptuno dispersión, mecanismos de dispersión de alternativas se han propuesto, incluyendo una estrella pasajera o un objeto de tamaño planetario distante.
Un régimen establecido por un informe de 2005 de la . Profundo Encuesta Eclíptica por JL Elliott et al distingue entre dos categorías: dispersa casi (es decir típica SDO) y (es decir, objetos separados), extendidas dispersa. Objetos dispersos casi son aquellos cuyas órbitas están órbita de cruce no planetaria no resonante, y tienen un Parámetro Tisserand (en relación con Neptuno) menos de 3. objetos extendidos dispersada tener un parámetro Tisserand (en relación con Neptuno) mayor que 3 y tienen una excentricidad promediada en el tiempo mayor que 0,2.
Una clasificación alternativa, introducido por B. Gladman, B. Marsden y C. VanLaerhoven en 2007, utiliza 10 millones de años integración órbita en lugar del parámetro Tisserand. Un objeto que califica como un SDO si su órbita no es resonante, tiene un semieje mayor no superior a 2.000 UA, y, durante la integración, su semieje mayor muestra una excursión de 1,5 UA o más. Gladman et al. sugerir el objeto de disco dispersión término para enfatizar este presente la movilidad. Si el objeto no es un SDO según la definición anterior, pero la excentricidad de su órbita es mayor que 0.240, se clasifica como TNO individual. (Los objetos con menor excentricidad son considerados clásicos.) En este esquema, el disco se extiende desde la órbita de Neptuno a 2.000 UA, la región conocida como la nube de Oort interior.
Órbitas
El disco disperso es un entorno muy dinámico. Debido a que todavía son capaces de ser perturbado por Neptuno, orbita SDO 'siempre están en peligro de interrupción; ya sea de ser enviado al exterior a la nube de Oort o hacia adentro en la población centauro y en última instancia la familia de Júpiter de cometas. Por esta razón Gladman et al. preferir para referirse a la región en el disco de dispersión, en lugar de dispersa. A diferencia del cinturón de Kuiper (KBO objetos), las órbitas de los objetos de disco disperso, pueden inclinarse tanto como 40 ° de la eclíptica.
SDO se caracterizan por órbitas con medias y altas excentricidades con un semieje mayor de más de 50 UA, pero sus perihelios los traen dentro de la influencia de Neptuno. Tener un perihelio de aproximadamente 30 UA es una de las características definitorias de los objetos dispersos, ya que permite a Neptuno para ejercer su influencia gravitacional.
Los objetos clásicos ( cubewanos) son muy diferentes de los objetos dispersos: más del 30% de todos los cubewanos están en baja inclinación, casi circulares órbitas cuyo pico excentricidades en el 0,25. Objetos clásicos poseen excentricidades comprendidas entre 0,2 y 0,8. Aunque las inclinaciones de los objetos dispersos son similares a los KBO más extremos, muy pocos objetos dispersos tienen órbitas tan cerca de la eclíptica como gran parte de la población KBO.
Aunque los movimientos en el disco disperso son aleatorios, tienden a seguir las mismas direcciones, lo que significa que los SDO pueden quedar atrapados en resonancias temporales con Neptuno. Ejemplos de órbitas resonantes dentro del disco disperso incluyen 1: 3, 2: 7, 3:11, 5:22 y 4:79.
Formación
El disco dispersa aún es poco conocido: no modelo de la formación de la correa de Kuiper y el disco dispersado todavía no se ha propuesto que explica todos sus propiedades observadas.
De acuerdo con los modelos contemporáneos, el disco disperso formado cuando cinturón de Kuiper (KBO) objetos estaban "dispersos" en excéntrico y órbitas inclinadas por la interacción gravitacional con Neptuno y el otro planetas exteriores. La cantidad de tiempo para que este proceso se produzca sigue siendo incierto. Una hipótesis estima un período igual a la totalidad de la edad del Sistema Solar; una segunda postula que la dispersión se llevó a cabo con relativa rapidez, a principios de Neptuno migración época.
Modelos para una formación continua a lo largo de la edad del Sistema Solar ilustran que en resonancias débiles dentro de la correa de Kuiper (tales como 5: 7 o 8: 1), o en los límites de resonancias más fuertes, los objetos pueden desarrollar inestabilidades orbitales débiles largo de millones de año. El 4: 7 de resonancia, en particular, tiene una gran inestabilidad. KBO también puede ser desplazado a órbitas inestables por paso cercano de objetos masivos, o por medio de colisiones. Con el tiempo, el disco disperso formaría gradualmente de estos eventos aislados.
Las simulaciones por ordenador han sugerido también una formación más rápida y más temprano para el disco disperso. Las teorías modernas indican que ni Urano ni Neptuno podrían haber formado in situ más allá de Saturno, como existía muy poca materia primordial en ese rango para producir objetos de tales masas de alta. En cambio, estos planetas, y Saturno, pueden haberse formado más cerca de Júpiter, pero se arrojó hacia el exterior durante la evolución temprana del Sistema Solar, tal vez mediante el intercambio de momento angular con objetos dispersos. Una vez que las órbitas de Júpiter y Saturno cambiaron a una relación 2: 1 resonancia (dos órbitas de Júpiter para cada órbita de Saturno), su atracción gravitatoria combinada interrumpido las órbitas de Urano y Neptuno, el envío de Neptuno en el "caos" temporal de la banda proto-Kuiper. Como Neptuno viajó hacia el exterior, se dispersó a muchos trans-neptuniano objetos en órbitas más altas y más excéntricas. Este modelo establece que el 90% o más de los objetos del disco disperso puede haber sido "promovido en estas órbitas excéntricas por resonancias de Neptuno durante la época de migración ... [por lo tanto] el disco disperso podría no ser tan dispersa".
Composición
Objetos dispersos, como otros objetos transneptunianos, tienen densidades bajas y se componen en gran parte de congelados compuestos volátiles tales como agua y metano . El análisis espectral de seleccionado cinturón de Kuiper y objetos esparcidos ha revelado firmas de compuestos similares. Tanto Plutón y Eris, por ejemplo, muestran firmas para el metano.
Los astrónomos suponía originalmente que toda la población trans-neptuniano mostraría un color rojo superficie similar, ya que se cree que se originó en la misma región y sometido a los mismos procesos físicos. Específicamente, se espera SDO a tener grandes cantidades de metano superficie, modificadas químicamente en moléculas orgánicas complejas por la energía del sol Esto absorber la luz azul, la creación de un tono rojizo. La mayoría de los objetos clásicos muestran este color, pero los objetos dispersos no lo hacen; en cambio, presentan un aspecto blanco o grisáceo.
Una explicación es la exposición de las capas del subsuelo más blancos por impactos; otra es que una mayor distancia de los objetos dispersos 'del Sol crea un gradiente de composición, de forma análoga a la gradiente de composición de los planetas gigantes terrestres y gas. Mike Brown, descubridor del objeto dispersado Eris, sugiere que su color más pálido podría ser porque, en su distancia actual desde el Sol, su atmósfera de metano se congela en toda su superficie, creando una capa de hielo de color blanco brillante pulgadas de espesor. Plutón, por el contrario, estar más cerca del Sol, sería lo suficientemente caliente que el metano se congelaría sólo sobre más frías, de alto albedo regiones, dejando bajo albedo regiones tholin cubierto desnudo de hielo.
Los cometas
El cinturón de Kuiper Inicialmente se creía ser la fuente de los cometas de la eclíptica del Sistema Solar. Sin embargo, los estudios de la región desde 1992 han revelado que las órbitas dentro de la correa de Kuiper son relativamente estables, y que estos cometas se originan desde el disco dispersado más dinámico.
Cometas vagamente se pueden dividir en dos categorías: a corto plazo ya largo plazo de este último se cree se originó en el Nube de Oort. Hay dos categorías principales de cometas de período corto: los cometas de Júpiter-familiares y cometas Halley-familiares. El último grupo, que lleva el nombre de su prototipo, el cometa Halley , se cree que han surgido de la nube de Oort, pero que ha sido elaborado en el Sistema Solar interior por la gravedad de los planetas gigantes. El primer tipo, la familia de Júpiter, se cree que se originó a partir del disco disperso. La centauros se cree que son una etapa intermedia de forma dinámica entre el disco dispersa y la familia Júpiter.
Hay muchas diferencias entre los organismos de normalización y cometas de Júpiter en la familia, a pesar de que muchos de estos últimos pueden tener su origen en el disco disperso. Aunque los centauros comparten una coloración rojiza o neutral con muchas organizaciones de normalización, sus núcleos son más azul, lo que indica una sustancia química fundamental o diferencia física. Una hipótesis es que los núcleos de los cometas se volvieron a surgir cuando se acercan al Sol por materiales del subsuelo que posteriormente enterrar el material más antiguo.
