orbitální subpopulace

KBO jsou klasifikovány podle jejich polomajorské osy (střední vzdálenost od Slunce), jejich vzdálenosti perihelion ( nejblíže ke Slunci) a sklon jejich oběžné roviny k nakloněnému planetami sluneční soustavy. Pomocí těchto parametrů se KBO často nacházejí ve třech odlišných orbitálních substrukturách.

• Rezonanční objekty: KBO ve střední pohybové rezonanci (MMR) s Neptunem. Odhaduje se, že kolem Slunce obíhá kolem Slunce v celočíselném poměru Neptunových oběžných dob 55 000 KBO s průměrem větším než 100 km (60 mil). Například Pluto je v Neptunově MMR 3: 2 a dokončí dvě oběžné dráhy kolem Slunce v době, kdy Neptun dokončí tři. Ve skutečnosti je téměř čtvrtina všech objektů MMR v rezonanci 3: 2. Jako uznání tohoto příbuzenství byly tyto objekty nazvány Plutinos.
• Horké klasiky: KBO se sklony vycházejícími ze široké distribuce (asi 16 °) a s perihelionovými vzdálenostmi mezi 35 a 40 AU (5,2 miliardy a 6 miliard km). Žhavá klasická populace se skládá z přibližně 120 000 objektů o průměru větším než 100 km. Odhaduje se, že tato populace zahrnuje 80 000 objektů, jejichž průměrná vzdálenost od Slunce přesahuje 50 AU (7,5 miliard km), a které se proto někdy souhrnně označují jako „vnější“ nebo „oddělený“ Kuiperův pás.
• Studené klasiky: KBO čerpané z úzkého rozložení sklonů oběžné dráhy (asi 2,6 °), s průměrnými orbitálními vzdálenostmi omezenými na 42,5–47,2 AU (6,4–7,1 miliard km) a perihelionovými vzdálenostmi hladce rozloženými mezi 38 AU (5,7 miliard km) a 47,2 AU. Studená klasická populace je přibližně 75 000 objektů s průměrem 100 km a větším. V chladných klasikách je malá subpopulace zvaná „jádro“ 25 000 objektů o průměru větším než 100 km. Objekty jádra mají polomajorské osy mezi 43,8 a 44,4 AU (6,55 až 6,64 miliardy km), orbitální výstřednosti mezi 0,03 a 0,08 , a úzké rozdělení sklonu jako zbytek studené klasické komponenty.

Výše uvedený seznam obsahuje aktuálně dobře definované podstruktury orbitálního prostoru Kuiperova pásu. objekty jsou na metastabilních drahách; to znamená, že jejich dráhy jsou stabilní v časovém horizontu 100 milionů až 1 miliardy let. Některé však budou ze stabilní oblasti chaoticky difundovat. Jak bude objeveno více KBO, bude pravděpodobně nalezena další významná orbitální populace. .

KBO, které mají významné gravitační interakce s Neptunem, se nazývají „rozptyl KBO“. Rozptyl KBO je na oběžných drahách, které jsou nestabilní v milionových časových intervalech. Předpokládá se, že tyto objekty přecházejí z metastabilních KBO na objekty kentaurů a nakonec komety krátké doby. Metastabilní oblast, která zásobuje rozptýlenou populaci, není známa, ale může to být horká klasika nebo možná rezonanční KBO. Ne všechny rozptylové dráhy jsou stejně nestabilní a pochopení toho, jak se z KBO na metastabilní oběžné dráze stane kometa v krátkém období, je oblast aktivního výzkumu. Odhadovaná populace zdrojů rozptylu (3 000–15 000 objektů větších než 100 km v průměru) je výrazně menší než teoretická očekávání.

Vzhledem k malému počtu detekovaných zdrojů jsou odhadované počty KBO stále docela nejisté . Obzvláště nejistý je počet malých (1–10 km) KBO, pokud je tato oblast sluneční soustavy skutečně rezervoárem pro krátkodobé komety. Pro srovnání se odhaduje na 250 asteroidů větších než 100 km v průměru a asi 1 milion větších než 1 km. Pokud je vztah mezi počtem objektů a velikostí pro KBO podobný jako u asteroidů, znamená to celkovou populaci Kuiperova pásu s více než 100 miliardami zdrojů o průměru větším než 1 km. Tato extrapolace je odvozena z několika stovek zdrojů, pro které jsou k dispozici přesné okolnosti detekce. Extrapolace ze 300 objektů na 100 miliard však podléhá značné nejistotě.

Jak bylo uvedeno výše, planeta Neptun má silný gravitační vliv na orbitální strukturu Kuiperova pásu. Existují dva převládající modely pro formování struktury v orbitální distribuci KBO. V modelu „migrace“ byla průměrná orbitální vzdálenost Neptunu zpočátku menší (kolem 23 AU; 3,4 miliardy km). Během tohoto pomalého orbitálního růstu bylo mnoho KBO uvězněno v orbitální rezonanci s Neptunem. Tento model však neprodukuje horkou klasickou složku , a nějaký další proces proto musí vést k více nakloněným orbitám pro KBO.

Alternativně se v modelu „Nice“ (pojmenovaném podle francouzského města, kde byla poprvé navržena) vytvořily obří planety sluneční soustavy v kompaktnější konfiguraci, než je tomu dnes, a prostřednictvím gravitační interakce Neptun a Uran byli rozptýleni do svých současných pozic. Nice model poskytuje rozumné znázornění horké složky Kuiperova pásu, ale je méně úspěšný při výrobě rezonančních objektů a neposkytuje chladnou klasickou složku. Úplné vysvětlení formace struktury ve vnější sluneční soustavě může být nějaká kombinace těchto dvou scénářů nebo nějaký úplně jiný model evoluce.

Kromě výše popsaných nominálních členů Kuiperova pásu existují některé KBO, jejichž nejbližší přístup ke Slunci je ponechává mimo vliv Neptunu. Sedna, objekt, jehož nejbližší přístup je 76,3 AU (11,4 miliard km), je nejextrémnějším příkladem těchto vzdálených odlehlých hodnot. Tyto vzácné objekty (v současnosti jsou známy pouze dva objekty s nejbližším přiblížením větším než 47,2 AU a střední vzdáleností Slunce větší než 200 AU (29,9 miliard km) mohou představovat samotný vnější okraj oblasti Kuiperova pásu nebo vnitřní okraj zcela nové populace zdrojů. Sedna je někdy označována jako člen vnitřního Oortova mraku.