جسم كلاسيكي من حزام كويبر

جرم حزام كايبر الكلاسيكي ، ^ويُسمى أيضًا كيوبوانو ( يُلفظ / ˌkjuːbiːˈwʌnoʊ / "QB1-o")، هو جرم منخفض الانحراف ^{المداري} في حزام كايبر ( KBO) يدور حول نبتون ولا يخضع لتأثير رنين مداري معه . تتميز مدارات الكيبوانو بنصف محور رئيسي يتراوح بين 40 و50 وحدة فلكية ، وعلى عكس بلوتو ، لا تتقاطع مع مدار نبتون. ^أي أن مداراتها منخفضة الانحراف المداري ، وأحيانًا منخفضة الميل، مثل الكواكب الكلاسيكية. 

يُشتق اسم "كيوبوانو" من أول جسم عابر لنبتون (TNO) تم اكتشافه بعد بلوتو وشارون : 15760 ألبيون ، والذي كان يحمل حتى يناير 2018 التسمية المؤقتة (15760) 1992 QB _1. ^{[ 2 ]} غالبًا ما كانت تُسمى الأجسام المماثلة التي تم اكتشافها لاحقًا "QB1-os" أو "كيوبوانو"، نسبةً إلى هذا الجسم، على الرغم من أن مصطلح "كلاسيكي" يُستخدم بشكل أكثر شيوعًا في الأدبيات العلمية.

تشمل الأشياء المصنفة على أنها مكعبات (cubewanos) ما يلي:

• 15760 ألبيون ^{[ 3 ]} (المعروف أيضًا باسم 1992 QB ₁ والذي أدى إلى ظهور مصطلح "Cubewano")
• ماكيماكي , كوكب قزم ^{[ 3 ]}
• Quaoar و 20000 Varuna ، وكلاهما يعتبر أكبر TNO في وقت اكتشافه ^{[ 3 ].}
• 19521 الفوضى ، 58534 الشعارات ، 53311 ديوكاليون ، 66652 بوراسيسي ، 88611 تيهارونهيواكو
• (33001) 1997 CU 29 ، (55636) 2002 تكساس 300 ، 55565 آية ، 55637 يوني
• 486958 أروكوث

تم إدراج هاوميا مؤقتًا على أنها كوبيوانو من قبل مركز الكواكب الصغيرة في عام 2006، ^{[ 4 ]} ولكن تبين لاحقًا أنها في مدار رنيني . ^{[ 3 ]}

هناك فئتان ديناميكيتان أساسيتان لأجسام حزام كايبر الكلاسيكية: تلك التي لها مدارات غير مضطربة نسبياً ("باردة")، وتلك التي لها مدارات مضطربة بشكل ملحوظ ("ساخنة").

تقع معظم الكويبوانوس بين الرنين المداري 2:3 مع نبتون (الذي تتواجد فيه البلوتينوس ) والرنين 1:2. على سبيل المثال، يمتلك 50000 كواوار مدارًا شبه دائري قريبًا من مستوى مسار الشمس . أما البلوتينوس، فلها مدارات أكثر انحرافًا، مما يجعل بعضها أقرب إلى الشمس من نبتون .

تتميز غالبية الأجرام الكلاسيكية، التي تُعرف باسم " المجموعة الباردة" ، بميل مداري منخفض (أقل من 5 درجات ) ومدارات شبه دائرية، تقع بين 42 و47  وحدة فلكية. أما المجموعة الأصغر ( المجموعة الساخنة ) فتتميز بمدارات شديدة الميل وأكثر انحرافًا. ^{[ 5 ]} لا علاقة لمصطلحي "ساخن" و"بارد" بدرجة حرارة السطح أو الداخل، بل يشيران إلى مدارات هذه الأجرام، قياسًا على جزيئات الغاز التي تزداد سرعتها النسبية مع ارتفاع درجة حرارتها. ^{[ 6 ]}

يقدم مسح مسار الشمس العميق تقارير عن توزيع المجموعتين؛ إحداهما بميل مركزي عند 4.6 درجة (تسمى النواة ) والأخرى بميل يمتد إلى ما بعد 30 درجة ( الهالة ). ^{[ 7 ]}

توزيع

الغالبية العظمى من أجسام حزام كايبر (أكثر من ثلثيها) لها ميول أقل من 5 درجات وانحرافات مدارية أقل من 0.1. تُظهر محاورها شبه الرئيسية تفضيلًا لمنتصف الحزام الرئيسي؛ ويمكن القول إن الأجسام الأصغر القريبة من الرنين الحدي إما تم التقاطها في الرنين أو تم تعديل مداراتها بواسطة نبتون.

تختلف مجموعتا الأجرام "الساخنة" و"الباردة" اختلافًا ملحوظًا: إذ يقع أكثر من 30% من جميع أجرام المكعبات في مدارات شبه دائرية ذات ميل منخفض. أما معلمات مدارات البلوتينات فهي موزعة بشكل أكثر انتظامًا، مع وجود قيمة عظمى محلية عند انحرافات مركزية متوسطة تتراوح بين 0.15 و0.2، وميل منخفض يتراوح بين 5 و10 درجات. انظر أيضًا المقارنة مع الأجرام القرصية المتناثرة .

تشكل الكويبوانوس حزامًا واضحًا خارج مدار نبتون، بينما تقترب البلوتينوس من مدار نبتون أو حتى تعبره. عند مقارنة ميول المدارات، يمكن تمييز الكويبوانوس "الساخنة" بسهولة من خلال ميولها الأعلى، حيث تحافظ البلوتينوس عادةً على مدارات أقل من 20 درجة. لم يُفسَّر الميل العالي للكوبيوانووس "الساخنة". ^{[ 8 ]}

على اليسار: توزيع الأجرام العابرة لنبتون (TNO) من نوع كيوبوانو (أزرق)، والأجرام العابرة لنبتون الرنانة ( أحمر)، والأجرام المدارية الشمسية (رمادي)، والأجرام السدنويدية (أصفر). على اليمين: مقارنة المدارات المتراصفة (منظور قطبي ومنظور كسوف الشمس) للأجرام كيوبوانو، والبلوتينو، ونبتون (أصفر).

بالإضافة إلى الخصائص المدارية المتميزة، تُظهر المجموعتان خصائص فيزيائية مختلفة.

لوحظ اختلاف اللون بين المجموعة الحمراء الباردة، مثل 486958 أروكوث ، والمجموعة الحارة الأكثر تنوعًا، منذ عام 2002. ^{[ 9 ]} وتشير دراسات حديثة، استنادًا إلى مجموعة بيانات أكبر، إلى ميل فاصل قدره 12 درجة (بدلاً من 5 درجات) بين المجموعتين الباردة والحارة، وتؤكد التمييز بين المجموعة الحمراء الباردة المتجانسة والمجموعة الحارة ذات اللون الأزرق. ^{[ 10 ]}

ثمة فرق آخر بين الأجسام الكلاسيكية ذات الميل المنخفض (الباردة) والأجسام الكلاسيكية ذات الميل العالي (الساخنة) يتمثل في عدد الأجسام الثنائية المرصودة . فالأجسام الثنائية شائعة نسبيًا في المدارات ذات الميل المنخفض، وعادةً ما تكون أنظمة متقاربة في السطوع. أما في المدارات ذات الميل العالي، فتكون الأجسام الثنائية أقل شيوعًا، وعادةً ما تختلف مكوناتها في السطوع. هذا الترابط، إلى جانب الاختلافات في اللون، يدعم بقوة الاقتراح القائل بأن الأجسام الكلاسيكية المرصودة حاليًا تنتمي إلى مجموعتين متداخلتين مختلفتين على الأقل، لكل منهما خصائص فيزيائية وتاريخ مداري مختلف. ^{[ 11 ]}

لا يوجد تعريف رسمي لمصطلحي "كيوبوانو" أو "جسم كايبر كلاسيكي". مع ذلك، يُستخدم هذان المصطلحان عادةً للإشارة إلى الأجسام التي لا تتأثر بشكل كبير بكوكب نبتون، ما يستبعد أجسام كايبر التي تدور في رنين مداري مع نبتون ( أجسام عابرة لنبتون رنانة ). لا يُدرج مركز الكواكب الصغيرة (MPC) ومسح مسار الشمس العميق (DES) أجسام كيوبوانو (الأجسام الكلاسيكية) وفقًا للمعايير نفسها. العديد من الأجسام العابرة لنبتون التي يصنفها مركز الكواكب الصغيرة على أنها كيوبووانو، مثل الكوكب القزم ماكيماكي ، يصنفها مسح مسار الشمس العميق على أنها أجسام متناثرة قريبة (ربما متناثرة بفعل نبتون). قد يكون (119951) 2002 KX 14 كيوبووانو داخليًا بالقرب من البلوتينات . علاوة على ذلك، ثمة أدلة تشير إلى أن حزام كايبر له "حافة"، إذ لوحظ نقص واضح في الأجسام ذات الميل المنخفض خارج نطاق 47-49  وحدة فلكية منذ عام 1998، وتأكد ذلك بمزيد من البيانات في عام 2001. ^{[ 12 ]} ونتيجة لذلك، يعتمد الاستخدام التقليدي للمصطلحات على المحور شبه الرئيسي للمدار، ويشمل الأجسام الواقعة بين رنيني 2:3 و1:2، أي بين 39.4 و47.8 وحدة فلكية (باستثناء هذين الرنينين والرنينات الثانوية بينهما). ^{[ 5 ]}

تفتقر هذه التعريفات إلى الدقة، ولا سيما أن الحدود بين الأجسام الكلاسيكية والقرص المتناثر لا تزال غير واضحة. اعتبارًا من عام 2023يوجد 870 جسماً بنقطة حضيض (q) > 40 وحدة فلكية ونقطة أوج (Q) < 48 وحدة فلكية. ^{[ 13 ]}

تُعدّ عائلة هاوميا أول عائلة تصادمية معروفة في حزام كايبر الكلاسيكي، وهي مجموعة من الأجسام يُعتقد أنها بقايا تفكك جسم واحد . ^{[ 15 ]} تضم هذه العائلة هاوميا وأقمارها، بالإضافة إلى الجسم 2002 TX 300 وسبعة أجسام أصغر. ^{[ ب ]} لا تتبع هذه الأجسام مدارات متشابهة فحسب، بل تشترك أيضًا في خصائص فيزيائية متشابهة. فعلى عكس العديد من أجسام حزام كايبر الأخرى، يحتوي سطحها على كميات كبيرة من جليد الماء (H₂O ₎ ولا يحتوي على الثولينات أو يحتوي على كميات ضئيلة جدًا منها . ^{[ 16 ]} يُستدل على تركيب السطح من لونها المحايد (بدلاً من الأحمر) وامتصاصها العميق عند 1.5 و2 ميكرومتر في طيف الأشعة تحت الحمراء . ^{[ 17 ]} قد توجد عدة عائلات تصادمية أخرى في حزام كايبر الكلاسيكي. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

حتى يناير 2019، لم يُرصد عن قرب سوى جرم واحد كلاسيكي من أجرام حزام كايبر. وقد مرّت كلتا مركبتي فوياجر الفضائيتين عبر المنطقة قبل اكتشاف حزام كايبر. ^{[ 20 ]} وكانت مهمة نيو هورايزونز أول مهمة تزور جرمًا كلاسيكيًا من أجرام حزام كايبر. فبعد استكشافها الناجح لنظام بلوتو في عام 2015، زارت مركبة ناسا الفضائية الجرم الصغير 486958 أروكوث من حزام كايبر على بُعد 3500 كيلومتر (2200 ميل) في 1 يناير 2019. ^{[ 21 ]}  

فيما يلي قائمة عامة جدًا بأجسام حزام كايبر الكلاسيكية. اعتبارًا من يوليو 2023 يوجد حوالي 870  جسمًا بقيم q > 40 AU و Q < 48 AU . ^{[ 13 ]}

• قوائم الأجرام السماوية

• جويت، ديفيد . "موقع حزام كويبر" . جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس.
• "النشرة الإلكترونية لحزام كويبر" .
• "قائمة الأجسام العابرة لنبتون" ، مركز الكواكب الصغيرة التابع للاتحاد الفلكي الدولي، minorplanetcenter.org ، مركز هارفارد-سميثسونيان للفيزياء الفلكية، مؤرشفة من الأصل في 27 أغسطس 2010
• "صفحات TNO" . johnstonarchive.net .
• "مخطط لمواقع الأجرام الحالية في النظام الشمسي الخارجي" . مركز الكواكب الصغيرة التابع للاتحاد الفلكي الدولي. minorplanetcenter.org . مركز هارفارد-سميثسونيان للفيزياء الفلكية.