kiertoradan alapopulaatiot

KBO: t luokitellaan puolijauheisen akselin (keskimääräinen etäisyys auringosta), perihelionietäisyyden ( lähin lähestyminen aurinkoon) ja niiden kiertoradan kaltevuus aurinkokunnan planeettojen muodostamaan. Näitä parametreja käyttämällä KBO: ita löytyy usein kolmesta erillisestä kiertoradan alarakenteesta.

• Resonanssiobjektit: KBO: t Neptunuksen keskimääräisessä liikeresonanssissa (MMR). Arviolta 55 000 KBO: ta, joiden halkaisija on yli 100 km (60 mailia), kiertää aurinkoa Neptunuksen kiertoradan kokonaislukusuhteessa. Esimerkiksi Pluto on 3: 2 Neptunuksen MMR: ssä ja suorittaa kaksi kiertorataa Auringon ympärillä siinä ajassa, joka Neptunukseen kuluu kolmen suorittamiseen. Itse asiassa lähes neljännes kaikista MMR-objekteista on 3: 2-resonanssissa. Tunnustuksena tästä sukulaisuudesta nämä esineet on kutsuttu Plutinosiksi.
• Kuumat klassikot: KBO: t, joiden kaltevuudet ovat peräisin laajasta jakautumisesta (noin 16 °) ja perihelionietäisyydet 35 välillä. ja 40 AU (5,2 miljardia ja 6 miljardia km). Kuuma klassinen väestö koostuu noin 120000 esineestä, joiden halkaisija on yli 100 km. Tämän väestön arvioidaan sisältävän 80 000 kohdetta, joiden keskimääräinen etäisyys auringosta on yli 50 AU (7,5 miljardia km) ja joita kutsutaan toisinaan yhdessä nimellä ”ulompi” tai ”irrotettu” Kuiperin vyö.
• Kylmät klassikot: KBO: t on saatu kapealta kiertoradan kaltevuudesta (noin 2,6 °), keskimääräiset kiertoradan etäisyydet rajoitettuina 42,5–47,2 AU: han (6,4–7,1 miljardia km) ja perihelionietäisyydet tasaisesti 38 AU: n välillä (5,7 miljardia km) ja 47,2 AU. Kylmä klassinen väestö on noin 75 000 kohdetta, halkaisijaltaan 100 km tai enemmän. Kylmissä klassikoissa on pieni alaryhmä, jota kutsutaan ”ytimeksi”, 25 000 esineestä, joiden halkaisija on yli 100 km. Ytimen esineillä on puolimajor-akselit 43,8-44,4 AU (6,55-6,6 miljardia km), kiertoradan epäkeskisyydet 0,03-0,08 , ja kapea kaltevuusjakauma, kuten muu kylmä klassinen komponentti.

Yllä oleva luettelo sisältää Kuiper-hihnan kiertoradan tällä hetkellä hyvin määritellyt alarakenteet. kohteet ovat metastabiililla kiertoradoilla; toisin sanoen niiden kiertoradat ovat vakaat 100–1 miljardin vuoden ajalla. Jotkut kuitenkin hajoavat kaoottisesti pois vakaalta alueelta. Kun lisää KBO: ita löydetään, todennäköisesti löytyy muita merkittäviä kiertoradapopulaatioita .

KBO: ita, joilla on merkittävää gravitaatiovaikutusta Neptunuksen kanssa, kutsutaan ”sirottaviksi KBO: ksi”. Hajautuvat KBO: t ovat kiertoradoilla, jotka ovat epävakaita miljoonan vuoden aikatauluissa. Näiden kohteiden uskotaan olevan siirtymässä metastabiilista KBO: sta Centaur-esineiksi ja lopulta lyhytaikaisiksi komeeteiksi. Metastabiilia aluetta, joka toimittaa sirontapopulaation, ei tunneta, mutta se voi olla kuuma klassikko tai ehkä kaikuva KBO. Kaikki sirontaradat eivät ole yhtä epävakaita, ja aktiivisen tutkimuksen alue on sen ymmärtäminen, kuinka KBO: sta metastabiililla kiertoradalla tulee lyhytaikainen komeetta. Arvioitu sirontalähteiden populaatio (3 000–15 000 objektia, joiden halkaisija on yli 100 km) on merkittävästi pienempi kuin teoreettiset odotukset.

Havaittujen lähteiden pienen määrän vuoksi arvioidut KBO-määrät ovat edelleen melko epävarmoja . Erityisen epävarma on pienten (1–10 km) KBO: iden määrä, jos tämä aurinkokunnan alue on todellakin lyhytaikaisten komeettojen säiliö. Vertailun vuoksi on arvioitu, että on 250 asteroidia, joiden halkaisija on yli 100 km ja ehkä miljoona yli 1 km. Jos esineiden määrän ja koon välinen suhde KBO: lle on samanlainen kuin asteroidien, se tarkoittaa, että Kuiperin vyöhykepopulaatio on yli 100 miljardia lähdettä, joiden halkaisija on yli 1 km. Tämä ekstrapolointi on johdettu muutamasta sadasta lähteestä, joille on käytettävissä tarkkoja detektio-olosuhteita. 300 objektin ekstrapoloinnista 100 miljardiin on kuitenkin huomattavaa epävarmuutta.

Kuten edellä todettiin, Neptunus-planeetalla on voimakas painovoimainen vaikutus Kuiperin hihnan kiertoradarakenteeseen. KBO: n kiertoradan jakautumisessa on kaksi vallitsevaa mallia. ”Muuttomallissa” Neptunuksen keskimääräinen kiertoradan etäisyys oli aluksi pienempi (noin 23 AU; 3,4 miljardia km). Tämän hitaan kiertoradan kasvun aikana monet KBO: t loukkuivat kiertoradan resonanssiin Neptunuksen kanssa. Tämä malli ei kuitenkaan tuota kuumaa klassista komponenttia , ja jonkin muun prosessin on sen vuoksi johdettava kallistuneempiin kiertoratoihin KBO: eille.

Vaihtoehtoisesti ”Nizzan” mallissa (nimetty Ranskan kaupungin mukaan, jossa sitä alun perin ehdotettiin) aurinkokunnan jättiläiset planeetat muodostuivat pienikokoisemmiksi kuin nykyään nähdään, ja Neptune ja Uran hajotettiin nykyiseen sijaintiinsa gravitaatiovaikutuksen kautta.Nizzan malli tarjoaa kohtuullisen kuvan Kuiperin hihnan kuumasta komponentista, mutta se ei ole yhtä onnistunut tuottamaan resonanssikohteita eikä tarjoa kylmää klassista komponenttia. ulkoisen aurinkokunnan rakenteen muodostuminen voi olla näiden kahden skenaarion yhdistelmä tai jokin täysin erilainen evoluutiomalli.

Edellä kuvattujen Kuiper-hihnan nimellisten jäsenten lisäksi on jotkut KBO: t, joiden lähin lähestyminen aurinkoon jättää heidät Neptunuksen vaikutuksen ulkopuolelle. Sedna, kohde, jonka lähin lähestymistapa on 76,3 AU (11,4 miljardia km), on äärimmäinen esimerkki näistä kaukaisista poikkeamista. Nämä harvinaiset kohteet (vain kaksi objektia, joiden lähin lähestymistapa on yli 47,2 AU ja keskimääräiset auringon etäisyydet yli 200 AU (29,9 miljardia km (18,6 miljardia mailia)] ovat tällä hetkellä tiedossa), voivat edustaa Kuiperin vyöhykkeen aluetta tai sisäosaa Sednan kutsutaan joskus sisäisen Oort-pilven jäseneksi.