最終更新日: 2024 年 1 月 2 日

カークウッドの欠点

画像の説明: このヒストグラムは、カークウッドの主要な小惑星帯の大きなギャップを明確に示しています。ザ偏差 (「3:1」、「5:2」、「7:3」、「2:1」というラベルが付けられている) は、間の平均運動共振によって引き起こされます。小惑星と木星。
JPLNASA(パブリックドメイン)。

小惑星の分布における空白領域

現在に比べて観測手段は限られていたが、アメリカの天文学者ダニエル・カークウッドは、 (1814-1895) は 1866 年にメインベルトの小惑星の分布における有名なギャップを特定しました。今日、これらのギャップには彼の名前が付けられています。

カークウッド氏は、木星との軌道共鳴が最も強まる太陽からの距離を計算した。彼は、これらの距離が小惑星の分布の空白領域に対応していることを発見しました。
作品ダニエル・カークウッド著、カークウッドの欠点は約10年間続いた。彼はこのテーマに取り組み始めました 1866 年に研究を開始し、1877 年にその結果を発表しました。
今日、望遠鏡 (ハッブル、ガイア、TESS、Pan-STARRS、LSST) のおかげで Catalina Sky Survey）は、一晩で空の広い領域をスキャンすることができ、天文学者は検出することができます。多数の小惑星を調べてそれらの距離を計算します。

したがって、カークウッドの欠点特定の距離にある小惑星の何もない領域です太陽の。

木星の影響

これらのギャップの物理的説明は、軌道共鳴現象にあります。
の1つ最もよく知られている共鳴は 3:1 共鳴です。この共鳴では、小惑星が太陽の周りを 3 周回り、木星が 3 周します。単一の軌道を移動します。
言い換えれば、巨大惑星の重力の影響で軌道が乱されるということだ。小惑星。これらの擾乱により、小惑星の分布に明確なギャップが生じます。
その結果、木星と共鳴する小惑星には特定の軌道周期があり、それが強調表示されます。空間の特定の領域にあるギャップ。

小惑星が木星と共鳴すると、木星との重力相互作用が繰り返されるその軌道に選択的な擾乱を引き起こします。これにより、空間の特定の位置が決まる可能性があります小惑星のエネルギーが不安定で、他の天体との衝突につながる可能性がある軌道または小惑星帯からの放出。これらの出来事は、小惑星が地球に長く留まるのを妨げます。この混乱した地域。

カークウッド 3:1 ギャップを知る精度は、その測定に使用される方法によって異なります。
小惑星の長半径の分布に基づいて位置と幅を推定することができます。 0.01 AU (約 150 万キロメートル) のオーダーの精度でギャップを測定します。
私たちが自分自身を基準にすると軌道共鳴と永年共鳴を利用すると、精度を 0.001 天文単位、つまり約 150,000 キロメートルのオーダーにまで高めることができます。ただし、小惑星の軌道は混沌とした変動の影響を受けるため、これらの値は近似値です。長期的には。

メインベルトには、主要なギャップに加えて、他にも多数の小さなギャップがあります。小惑星。これらのギャップは、火星や土星との軌道共鳴によって引き起こされます。