كائن حزام كايبر الكلاسيكي

مدارات الكواكب المكعبة المختلفة مقارنة بمدارات نبتون (الأزرق) وبلوتو (الوردي)

جرم حزام كايبر الكلاسيكي ، والذي يُسمى أيضًا كيوبوانو ( / ˌkjuːbiːˈwʌnoʊ / " QB1 -o")، [^a] هو جرم حزام كايبر منخفض الانحراف ( KBO) يدور خلف نبتون ولا يتحكم فيه الرنين المداري مع نبتون . تمتلك كيوبوانو مدارات ذات محاور شبه رئيسية في نطاق 40–50 وحدة فلكية ، وعلى عكس بلوتو ، لا تتقاطع مع مدار نبتون. أي أن لها انحرافًا منخفضًا وأحيانًا مدارات منخفضة الميل مثل الكواكب الكلاسيكية.

يشتق اسم "cubewano" من أول جسم عبر نبتون (TNO) تم اكتشافه بعد بلوتو وشيرون : 15760 Albion ، والذي كان حتى يناير 2018 يحمل فقط التسمية المؤقتة (15760) 1992 QB _1.^[2] غالبًا ما كانت الأجسام المماثلة التي تم العثور عليها لاحقًا تسمى "QB1-o's" أو "cubewanos"، بعد هذا الجسم، على الرغم من أن مصطلح "كلاسيكي" يستخدم بشكل أكثر تكرارًا في الأدبيات العلمية.

تشمل الأشياء التي تم تحديدها على أنها cubewanos ما يلي:

15760 Albion ^[3] (المعروف أيضًا باسم 1992 QB ₁ وأدى إلى ظهور مصطلح "Cubewano")
136472 ماكيماكي ، أكبر كوكب مكعب معروف ^{[ بحاجة لمصدر ]} وكوكب قزم ^[3]
50000 Quaoar و 20000 Varuna ، كل منهما يعتبر أكبر جسم عبر نبتوني في وقت الاكتشاف ^[3]
19521 الفوضى ، 58534 الشعارات ، 53311 ديوكاليون ، 66652 بوراسيسي ، 88611 تيهارونهيواكو
(33001) 1997 CU 29 ، (55636) 2002 تكساس 300 ، (55565) 2002 AW 197 ، (55637) 2002 UX 25
486958 أروكوث

تم إدراج 136108 هاوميا مؤقتًا على أنه مكعب من قبل مركز الكواكب الصغيرة في عام 2006، ^[4] ولكن تم اكتشافه لاحقًا أنه في مدار رنيني . ^[3]

المدارات:السكان "الساخن" و"البارد"

هناك فئتان ديناميكيتان أساسيتان من أجسام حزام كايبر الكلاسيكية: تلك التي لها مدارات غير مضطربة نسبيًا ('باردة')، وتلك التي لها مدارات مضطربة بشكل ملحوظ ('ساخنة').

توجد معظم الكواكب المكعبة بين الرنين المداري 2:3 مع نبتون (المأهولة بالبلوتينات ) والرنين 1:2. على سبيل المثال، يمتلك 50000 كواوار مدارًا شبه دائري بالقرب من مسار الشمس . من ناحية أخرى، تمتلك البلوتينات مدارات أكثر انحرافًا مما يجعل بعضها أقرب إلى الشمس من نبتون .

تمتلك غالبية الأجسام الكلاسيكية، والتي تسمى بالأجسام الباردة ، ميولًا منخفضة (< 5 درجات ) ومدارات شبه دائرية، وتقع بين 42 و47 وحدة فلكية. وتتميز مجموعة أصغر ( الأجسام الساخنة ) بمدارات شديدة الميل وأكثر انحرافًا. ^[5] لا علاقة لمصطلحي "ساخن" و"بارد" بدرجات الحرارة السطحية أو الداخلية، بل يشيران إلى مدارات الأجسام، على غرار الجزيئات في الغاز، والتي تزيد من سرعتها النسبية مع ارتفاع درجة حرارتها. ^[6]

يقدم مسح مسار الشمس العميق تقريرًا عن توزيع السكان؛ الأول ذو ميل مركزي عند 4.6 درجة (يُسمى النواة ) والآخر ذو ميل يمتد إلى ما بعد 30 درجة ( الهالة ). ^[7]

توزيع

إن الغالبية العظمى من أجسام حزام كايبر (أكثر من ثلثيها) لها ميل أقل من 5 درجات وانحرافات أقل من 0.1. وتُظهِر محاورها شبه الرئيسية تفضيلًا لمنتصف الحزام الرئيسي؛ ومن الممكن القول إن الأجسام الأصغر حجمًا القريبة من الرنينات الحدية إما تم أسرها في الرنين أو تم تعديل مداراتها بواسطة نبتون.

تختلف المجموعات "الساخنة" و"الباردة" بشكل لافت للنظر: فأكثر من 30% من جميع المكعبات تدور في مدارات منخفضة الميل شبه دائرية. وتتوزع معلمات مدارات بلوتينوس بشكل أكثر توازناً، مع وجود حد أقصى محلي في الانحرافات المعتدلة في نطاق 0.15-0.2، وميل منخفض 5-10°. انظر أيضًا المقارنة مع أجسام القرص المتناثرة .

عند مقارنة الانحرافات المدارية للكويبوانس والبلوتينوس، يمكن ملاحظة أن الكيبوانس يشكل "حزامًا" واضحًا خارج مدار نبتون، في حين تقترب البلوتينوس من مدار نبتون أو حتى تعبره. عند مقارنة الميل المداري، يمكن تمييز الكيبوانس "الساخن" بسهولة من خلال ميله الأعلى، حيث تحافظ البلوتينوس عادةً على مدارات أقل من 20 درجة. (لا يوجد تفسير واضح حاليًا لميل الكيبوانس "الساخن". ^[8] )

على اليسار: توزيع الأجسام وراء النبتونية المكعبة (باللون الأزرق)، والأجسام وراء النبتونية الرنانة (باللون الأحمر)، والأجسام السديمية (باللون الرمادي)، والأجسام السديمية (باللون الأصفر) . على اليمين: مقارنة المدارات المحاذية (المنظر القطبي ومنظر كسوف الشمس) للأجسام المكعبة والأجسام البلوتينية ونبتون (باللون الأصفر).

السكان الباردون والساخنون: الخصائص الفيزيائية

بالإضافة إلى الخصائص المدارية المميزة، فإن السكانين يظهران خصائص فيزيائية مختلفة.

لوحظ الفرق في اللون بين السكان الباردين الأحمر، مثل 486958 Arrokoth ، والسكان الحارين الأكثر تباينًا في وقت مبكر من عام 2002. ^[9] تشير الدراسات الحديثة، المستندة إلى مجموعة بيانات أكبر، إلى ميل القطع بمقدار 12 درجة (بدلاً من 5 درجات) بين السكان الباردين والساخنين وتؤكد التمييز بين السكان الباردين الأحمر المتجانسين والسكان الحارين المزرقين. ^[10]

هناك فرق آخر بين الأجسام الكلاسيكية ذات الميل المنخفض (الباردة) والأجسام الكلاسيكية ذات الميل المرتفع (الساخنة) وهو عدد الأجسام الثنائية المرصودة . الأجسام الثنائية شائعة جدًا في المدارات ذات الميل المنخفض وعادةً ما تكون أنظمة متشابهة السطوع. الأجسام الثنائية أقل شيوعًا في المدارات ذات الميل المرتفع وعادةً ما تختلف مكوناتها في السطوع. يدعم هذا الارتباط، جنبًا إلى جنب مع الاختلافات في اللون، الاقتراح القائل بأن الأجسام الكلاسيكية المرصودة حاليًا تنتمي إلى مجموعتين متداخلتين مختلفتين على الأقل، مع خصائص فيزيائية وتاريخ مداري مختلفين. ^[11]

نحو تعريف رسمي

لا يوجد تعريف رسمي لـ "cubewano" أو "الجسم الكلاسيكي في حزام كايبر". ومع ذلك، تُستخدم المصطلحات عادةً للإشارة إلى الأجسام الخالية من الاضطرابات الكبيرة من نبتون، وبالتالي استبعاد أجسام حزام كايبر التي توجد في رنين مداري مع نبتون ( الأجسام الرنانة عبر نبتونية ). لا يدرج مركز الكواكب الصغيرة (MPC) ومسح مسار الشمس العميق (DES) الأجسام المكعبة (الأجسام الكلاسيكية) باستخدام نفس المعايير. يتم تصنيف العديد من الأجسام وراء النبتونية التي يصنفها مركز الكواكب الصغيرة على أنها أجسام مكعبة، مثل الكوكب القزم ماكيماكي ، على أنها قريبة من نبتون (ربما متناثرة بواسطة نبتون) بواسطة مسح مسار الشمس العميق. (119951) قد يكون 2002 KX 14 عبارة عن مكعب داخلي بالقرب من بلوتينوس . علاوة على ذلك، هناك أدلة على أن حزام كايبر له "حافة"، حيث كان يُشتبه في وجود نقص واضح في الأجسام ذات الميل المنخفض التي تتجاوز 47-49 وحدة فلكية منذ عام 1998 وتم إثبات ذلك بمزيد من البيانات في عام 2001. ^[12] وبالتالي، فإن الاستخدام التقليدي للمصطلحات يعتمد على المحور شبه الرئيسي للمدار، ويشمل الأجسام الواقعة بين الرنينات 2:3 و1:2، أي بين 39.4 و47.8 وحدة فلكية (مع استبعاد هذه الرنينات والرنينات الثانوية بينهما). ^[5]

تفتقر هذه التعريفات إلى الدقة: على وجه الخصوص، تظل الحدود بين الأجسام الكلاسيكية والقرص المبعثر غير واضحة. اعتبارًا من عام 2023 ^[update]، يوجد 870 جسمًا مع الحضيض (q) > 40 وحدة فلكية والأوج (Q) < 48 وحدة فلكية. ^[13]

تصنيف DES

تم تقديم هذا التعريف من خلال التقرير الصادر عن المسح الكسوف العميق بواسطة JL Elliott وآخرين في عام 2005 باستخدام معايير رسمية تستند إلى متوسط معلمات المدار. ^[7] وبعبارة غير رسمية، يشمل التعريف الأجسام التي لم تعبر مدار نبتون مطلقًا. وفقًا لهذا التعريف، يعتبر الجسم مؤهلاً ليكون جسمًا كلاسيكيًا في حزام كايبر إذا:

إنه ليس رنانًا
متوسط معامل تيسيران بالنسبة لنبتون يتجاوز 3
متوسط انحرافها أقل من 0.2.

تصنيف SSBN07

يستخدم تصنيف بديل، قدمه ب . جلادمان وب. مارسدن وسي. فان لايرهوفن في عام 2007، تكامل مداري مدته 10 ملايين سنة بدلاً من معامل تيسراند. تُعرَّف الأجسام الكلاسيكية بأنها غير رنانية ولا تتشتت حاليًا بواسطة نبتون. ^[14]

رسميًا، يشمل هذا التعريف كل الأجسام الكلاسيكية مع مداراتها الحالية التي

غير رنينية (انظر تعريف الطريقة )
لها محور شبه رئيسي أكبر من محور نبتون (30.1 وحدة فلكية؛ أي باستثناء القنطور) ولكن أقل من 2000 وحدة فلكية (لاستبعاد أجسام سحابة أورت الداخلية)
لا يتم تشتيتها بواسطة نبتون
لديهم انحرافهم (لاستبعاد الأشياء المنفصلة) $e<0.240$

على عكس المخططات الأخرى، يتضمن هذا التعريف الأجسام ذات نصف المحور الرئيسي الأقل من 39.4 وحدة فلكية (رنين 2:3) - ويسمى الحزام الكلاسيكي الداخلي ، أو أكثر من 48.7 (رنين 1:2) - ويسمى الحزام الكلاسيكي الخارجي ، ويحتفظ بمصطلح الحزام الكلاسيكي الرئيسي للمدارات بين هذين الرنينين. ^[14]

العائلات

أول عائلة تصادمية معروفة في حزام كايبر الكلاسيكي - مجموعة من الأجسام التي يُعتقد أنها بقايا من تفكك جسم واحد - هي عائلة هاوميا . ^[15] وهي تشمل هاوميا وأقماره و 2002 TX 300 وسبعة أجسام أصغر. ^[ب] لا تتبع الأجسام مدارات متشابهة فحسب، بل تشترك أيضًا في خصائص فيزيائية متشابهة. على عكس العديد من أجسام حزام كايبر الأخرى، يحتوي سطحها على كميات كبيرة من الجليد المائي (H ₂ O) ولا يحتوي على ثولينات أو يحتوي على القليل منها . ^[16] يُستنتج تكوين السطح من لونه المحايد (على عكس اللون الأحمر) والامتصاص العميق عند 1.5 و2. ميكرومتر في طيف الأشعة تحت الحمراء . ^[17] قد توجد العديد من العائلات التصادمية الأخرى في حزام كايبر الكلاسيكي. ^[18]^[19]

استكشاف

اعتبارًا من يناير 2019، تم رصد جسم واحد فقط من حزام كايبر الكلاسيكي عن قرب بواسطة مركبة فضائية. مرت مركبتا فوييجر عبر المنطقة قبل اكتشاف حزام كايبر. ^{[20] كانت} نيو هورايزونز أول مهمة لزيارة جسم كلاسيكي في حزام كايبر. بعد استكشافها الناجح لنظام بلوتو في عام 2015، زارت مركبة ناسا الجسم الصغير 486958 أروكوث في حزام كايبر على مسافة 3500 كيلومتر (2200 ميل) في 1 يناير 2019. ^[21]

قائمة

فيما يلي قائمة عامة جدًا لأجسام حزام كايبر الكلاسيكية. اعتبارًا من يوليو 2023 ^[update]، يوجد حوالي 870 جسمًا بمسافة q > 40 وحدة فلكية و Q < 48 وحدة فلكية . ^[13]

انظر أيضا

قوائم الأجسام الفلكية

الحواشي

^ قد يبدو هذا المصطلح قديمًا بعض الشيء، ولكن لا يزال مركز الكواكب الصغيرة يستخدم مصطلح "cubewano" لقائمته الخاصة بالكواكب الصغيرة البعيدة. ^[1]
^ اعتبارًا من عام 2008. تقع الأجسام الأربعة الأكثر سطوعًا في العائلة على الرسوم البيانية داخل الدائرة التي تمثل هاوميا. ^{[ يحتاج إلى توضيح ]}

مراجع

^ "الكواكب الصغيرة البعيدة".
^ جيويت، ديفيد . "كلاسيكيات حزام كايبر". جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس . تم الاسترجاع في 1 يوليو 2013 .
^ abcd Brian G. Marsden (30 January 2010). "MPEC 2010-B62: Distant Minor Planets (2010 FEB. 13.0 TT)". مركز الكواكب الصغيرة التابع للاتحاد الفلكي الدولي. مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية. مؤرشف من الأصل في 4 سبتمبر 2012. تم الاسترجاع في 26 يوليو 2010 .
^ "MPEC 2006-X45: Distant Minor Planets". مركز الكواكب الصغيرة التابع للاتحاد الفلكي الدولي وشبكة حواسيب مؤسسة تامكين. 12 ديسمبر 2006. تم الاسترجاع في 3 أكتوبر 2008 .
^ ab Jewitt, D. ; Delsanti, A. (2006). "The Solar System Beyond The Planets" (PDF) . Solar System Update: Topical and Timely Reviews in Solar System Sciences (PDF) . Springer -Praxis. ISBN 978-3-540-26056-1. مؤرشف من الأصل (PDF) في 29 يناير 2007 . استرجاع 2 مارس 2006 .)
^ ليفيسون، هارولد ف.؛ موربيديلي، أليساندرو (2003). "تكوين حزام كايبر من خلال النقل الخارجي للأجسام أثناء هجرة نبتون". نيتشر . 426 (6965): 419-421. رمز Bibcode :2003Natur.426..419L. doi :10.1038/nature02120. PMID 14647375. S2CID 4395099.
^ ab JL Elliot; et al. (2006). "The Deep Ecliptic Survey: A Search for Kuiper Belt Objects and Centaurs. II. Dynamical Classification, the Kuiper Belt Plane, and the Core Population". Astronomical Journal . 129 (2): 1117–1162. Bibcode :2005AJ....129.1117E. doi : 10.1086/427395 . ( "نسخة أولية" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 23 أغسطس 2006.)
^ Jewitt, D. (2004). "Plutino". مؤرشف من الأصل في 19 أبريل 2007.
^ أ. دوريسونديرام. ن.بيكسينيو؛ سي دي بيرغ؛ إس فورناسير؛ بي ثيبولت؛ ماجستير باروتشي. جيم فيليت (أكتوبر 2002). “توزيع الألوان في حزام إيدجورث-كايبر”. المجلة الفلكية . 124 (4): 2279. أرخايف : astro-ph/0206468 . بيب كود :2002AJ....124.2279D. دوى :10.1086/342447. S2CID 30565926.
^ نونو بيجينهو. لاسيردا، بيدرو؛ جيويت ، ديفيد (أغسطس 2008). “علاقة ميل اللون لأجسام حزام كويبر الكلاسيكية”. المجلة الفلكية . 136 (5): 1837. أرخايف : 0808.3025 . بيب كود :2008AJ....136.1837P. دوى :10.1088/0004-6256/136/5/1837. S2CID 16473299.
^ K. Noll; W. Grundy; D. Stephens; H. Levison; S. Kern (أبريل 2008). "دليل على وجود مجموعتين من الأجرام السماوية الكلاسيكية عبر نبتون: الاعتماد القوي على الميل للثنائيات الكلاسيكية". Icarus . 194 (2): 758. arXiv : 0711.1545 . Bibcode :2008Icar..194..758N. doi :10.1016/j.icarus.2007.10.022. S2CID 336950.
^ Trujillo, Chadwick A.; Brown, Michael E. (2001). "The Radial Distribution of the Kuiper Belt" (PDF) . The Astrophysical Journal . 554 (1): L95–L98. Bibcode :2001ApJ...554L..95T. doi :10.1086/320917. S2CID 7982844. مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 سبتمبر 2006.
^ ab "q > 40 AU and Q < 48 AU". مركز الكواكب الصغيرة التابع للاتحاد الفلكي الدولي. minorplanetcenter.net . مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية . تم الاسترجاع في 31 يوليو 2023 .
^ ab Gladman, BJ; Marsden, B.; van Laerhoven, C. (2008). "Nomenclature in the Outer Solar System" (PDF) . In Barucci, MA; et al. (eds.). The Solar System Beyond Neptune . Tucson: University of Arizona Press. ISBN 978-0-8165-2755-7. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2012-11-02.
^ براون، مايكل إي.؛ باركومي، كريستينا إم.؛ راجوزين، دارين؛ شالر، إميلي إل. (2007). "عائلة تصادمية من الأجسام الجليدية في حزام كايبر" (PDF) . نيتشر . 446 (7133): 294–6. رمز Bibcode :2007Natur.446..294B. doi :10.1038/nature05619. PMID 17361177. S2CID 4430027. مؤرشف من الأصل (PDF) في 23 يوليو 2018.
^ Pinilla-Alonso, N.; Brunetto, R.; Licandro, J.; Gil-Hutton, R.; Roush, TL; Strazzulla, G. (2009). "The surface of (136108) Haumea ( 2003 EL ₆₁ )، أكبر جسم مستنفد من الكربون في حزام ما بعد نبتون". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 496 (2): 547. arXiv : 0803.1080 . Bibcode :2009A&A...496..547P. doi :10.1051/0004-6361/200809733. S2CID 15139257.
^ Pinilla-Alonso, N.; Licandro, J.; Gil-Hutton, R.; Brunetto, R. (2007). "The water ice rich surface of (145453) 2005 RR ₄₃ : a case for a carbon-depleted population of TNOs?". Astronomy and Astrophysics . 468 (1): L25–L28. arXiv : astro-ph/0703098 . Bibcode :2007A&A...468L..25P. doi :10.1051/0004-6361:20077294. S2CID 18546361.
^ تشيانج، إي.-آي. (يوليو 2002). "عائلة تصادمية في حزام كايبر الكلاسيكي". مجلة الفيزياء الفلكية . 573 (1): L65–L68. arXiv : astro-ph/0205275 . Bibcode :2002ApJ...573L..65C. doi :10.1086/342089. S2CID 18671789.
^ دي لا فوينتي ماركوس، كارلوس؛ دي لا فوينتي ماركوس، راؤول (11 فبراير 2018). “الأجسام الصغيرة المرتبطة ديناميكيًا في النظام الشمسي الخارجي”. الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 474 (1): 838-846. أرخايف : 1710.07610 . بيب كود :2018MNRAS.474..838D. دوى : 10.1093/mnras/stx2765 . S2CID 73588205.
^ ستيرن، آلان (28 فبراير 2018). "وجهة نظر المحقق الخاص: لماذا لم يستكشف فوييجر حزام كايبر؟" . تم الاسترجاع في 13 مارس 2018 .
^ لاكداوالا، إميلي (24 يناير 2018). "نيو هورايزونز تستعد للقاء 2014 MU69". جمعية الكواكب . تم الاسترجاع في 13 مارس 2018 .

روابط خارجية

جيويت، ديفيد . "موقع حزام كايبر". جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس.
"النشرة الإلكترونية لحزام كايبر".
"قائمة الأجرام السماوية وراء نبتون"، مركز الكواكب الصغيرة التابع للاتحاد الفلكي الدولي، minorplanetcenter.org ، مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية، محفوظ من الأصل في 27 أغسطس 2010
"صفحات TNO" .johnstonarchive.net .
"مخطط يوضح المواضع الحالية للأجسام في النظام الشمسي الخارجي". مركز الكواكب الصغيرة التابع للاتحاد الفلكي الدولي. minorplanetcenter.org . مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية.