공진트 초 넵투니아 물체

멀리 떨어져 있는 작은 행성의 유형

천문학에서 공명형 넵투니아어 횡단 물체는 넵투니아어 횡단 물체(TNO)로 해왕성과 평균 운동 궤도 공진이다.공명 물체의 궤도 주기는 해왕성 기간과 간단한 정수 관계(예: 1:2, 2:3)로 되어 있다.공명 TNO는 주 카이퍼 벨트 모집단의 일부일 수도 있고 더 멀리 흩어져 있는 디스크 모집단의 일부가 될 수도 있다.^[1]

분배

Neptunian 간 객체의 분포.더 강한 공명을 차지하고 있는 물체는 붉은 색으로 되어 있다.

이 도표는 알려진 넵투니아 횡단 물체의 분포를 보여준다.공명하는 물체는 빨간색으로 표시된다.해왕성과의 궤도 공진에는 수직 막대가 표시된다: 1:1은 해왕성 궤도와 트로이 목성의 위치를 나타내고, 2:3은 명왕성과 플루토늄의 궤도를 나타내고, 1:2, 2:5 등은 다수의 작은 가족들을 나타낸다.2:3 또는 3:2는 모두 TNO에 대해 동일한 공명을 가리킨다.TNO는 정의상 해왕성보다 긴 기간을 가지고 있기 때문에 애매한 것은 없다.용법은 저자와 연구 분야에 따라 다르다.

기원

해왕성의 공진에 대한 상세한 분석과 수치 연구는 물체들이 비교적 정밀한 에너지 범위를 가지고 있어야 한다는 것을 보여주었다.^[2]^[3]만약 물체의 반주축이 이 좁은 범위 밖에 있다면 궤도는 혼란스러워지고, 궤도 원소는 크게 변화한다.TNO가 발견되면서 무작위 분포와는 거리가 먼 2:3 공진에서 10% 이상이 검출됐다.이제 이 물체들은 넵튠의 이동 중에 공명기를 쓸어서 더 넓은 거리에서 수집된 것으로 생각된다.^[4]첫 번째 TNO가 발견되기 훨씬 전에, 거대한 행성과 작은 입자의 거대한 원반 사이의 상호작용이 각 순간 전이를 통해 목성을 안쪽으로 이동하게 하고 토성, 천왕성, 특히 해왕성을 바깥쪽으로 이동하게 할 것이라고 제안되었다.이 비교적 짧은 시간 동안, 해왕성의 공명은 공간을 휩쓸고, 초기에 변화하는 태양 궤도에 있는 물체들을 공명으로 가두어 놓았을 것이다.^[5]

알려진 모집단

1:1 공명(Neptune 트로이 목마, 기간 ~ 164.8년)

태양-넵튠 라그랑지안 지점 근처에서 해왕성과 비슷한 반주축의 궤도를 따라 몇 개의 물체가 발견되었다.이 해왕성 트로이 목마들은 (Jupiter)와 유사하게 표현된다. 트로이 소행성들은 해왕성과 1:1 공명에 있다.28은 2020년 2월 현재 알려져 있다.^[6]^[7]오직 5개의 물체만이 넵튠의 L₅ 라그랑지안 지점 근처에 있으며, 이 중 한 개의 물체는 식별이 불안정하며, 다른 물체는 넵튠의 L 지역에₄ 위치해 있다.^[8]^[7]또한 (316179) 2010년 EN65는 소위 "점프 트로이 목마"로, 현재₃ L 지역을₄ 거쳐 L주위로 천장하는 것에서₅ L주위로 천장하는 것으로 전환되고 있다.^[9]

L에서₄ 선두 트로이 목마

L에서₅ 팔로우 트로이 목마

2:3 공진("plutinosnos", 기간 ~247.94년)

해왕성의 궤도 주기와 동일한 주기의 회전 프레임에서 오커스 및 명왕성의 움직임(해왕성 정지 상태 유지)

명왕성과 그 위성은 Orcus와 Ixion과 크기, 알베도, 색상으로 비교된다.

39.4 AU에서의 2:3 공명은 공명 물체 중에서 단연 우세하다.2020년 2월 현재 383개의 확정기구와 99개의 가능한 회원기구(예: (175113) 2004 PF115)를 포함한다.^[6]이 383개의 확인된 플루토늄 중 338개의 궤도는 딥 에크리틱스 서베이(Deep Ecliptic Survey)가 운영하는 시뮬레이션에서 확보된 궤도를 가지고 있다.^[7]이 공명의 궤도를 따라가는 물체들은 플루토라는 이름을 따 플루토라고 이름 붙여졌다. 명왕성은 명왕성을 처음 발견했다.번호가 매겨진 대형 플루토늄에는 다음이 포함된다.

3:5 공명 (1965년 ~ 275년)

2020년 2월 현재 47개의 물체가 넵튠과 3:5 궤도 공진 상태에 있는 것으로 확인된다.번호가 매겨진 개체에는 다음이 있다.^[7]^[6]

4:7 공진(공명 ~공명년

또 다른 개체군은 43.7AU(고전적 물체 가운데)로 태양 주위를 돌고 있다.물체는 다소 작으며(두 가지 예외를 제외하고는 H>6) 대부분은 황색에 가까운 궤도를 따른다.^[7]2020년^[update] 2월 현재 55개의 4:7 리소넌트 물체가 딥 에크리틱스 서베이(Dep Ecliptic Survey)^[6]^[7]에 의해 궤도를 확보했다.궤도가 잘 설정된 개체에는 다음이 포함된다.^[7]

1:2 공명("투티노스", 기간 ~년)

47.8 AU에서의 이 공명은 흔히 카이퍼 벨트의 바깥쪽 가장자리라고 생각되며, 이 공명에 있는 물체는 때때로 투티노라고 불린다.투티노는 15도 미만의 경사를 가지고 있으며 일반적으로 0.1에서 0.3 사이의 중간 정도의 편심 현상을 가지고 있다.^[10]2:1 공진 중 알려지지 않은 숫자의 공진수는 넵튠의 이주 과정에서 공명에 휩쓸린 행성상 원반에서 유래하지 않고 이미 흩어진 상태에서 포획된 것으로 보인다.^[11]

이 공명에는 플루토늄보다 훨씬 적은 수의 물체가 있다.존스턴의 아카이브는 99개로 집계되며, 딥 에크리틱스 서베이(Deep Ecliptic Survey)의 시뮬레이션은 2020년 2월 현재 73개로 확인되었다.^[6]^[7]장기 궤도 통합은 1:2 공명이 2:3 공명에 비해 안정성이 떨어진다는 것을 보여준다. 1:2 공명에 있는 물체의 15%만이 플루토늄의 28%에 비해 4 Gyr에서 생존하는 것으로 밝혀졌다.^[10]결과적으로, 투티노는 원래 플루토늄만큼 많았지만, 그 이후로 그들의 개체수는 플루토늄의 개체수보다 현저히 낮아졌다.^[10]

궤도가 잘 설정된 물체는 (절대 크기 순서에 따라)^[6] 다음을 포함한다.

2:5 공진(공명 ~공명년)

2020년 2월 현재 확인된 2:5 복원 물체는 57개다.^[7]^[6]

55.4 AU에서 궤도가 잘 설정된 물체는 다음을 포함한다.

1:3 공진(공명 ~ 500년)

Johnston's Archive는 2020년 2월 현재 14개의 1:3 리소넌트 객체를 계산한다.^[6]딥 에크리틱스 서베이(Deep Ecliptic Survey)에 따르면 이들 중 12개는 안전하다.^[7]

기타 공명

(523794년) 2015년₂₄₅ RR의 궤도가 넵튠과 2:9 공진에서 천장되고 있다.

2020년 2월 현재 제한된 수의 개체에 대해 다음과 같은 고차 공진이 확인된다.^[7]

비율	세미마조르 AU	기간 몇 해	카운트	예
4:5	35	~205	11확정	(432949) 2012 HH2, (127871) 2003 FC128, (308460) 2005 SC278, (79999) 1999 CP133, (427581) 2003 QB92, (131697) 2001 XH255
3:4	36.5	~220	30확정	(143685) 2003 SS317, (15836) 1995 DA2
5:8	41.1	~264	1확정	(533398) 2014 GA54
7:12	43.1	~283	1확정	2015년 RP278
5:9	44.5	~295	6확정	(437915) 2002 GD32
6:11	45	~303	4확정	(523725) 2014 MC70과 (505477) 2013 UM15. (182294) 2001 KU76도 유력하다.
5:11	51	~363	1확정	2013년 RM109
4:9	52	~370	3확정	(42301) 2001 UR163, (182397) 2001 QW297
3:7	53	~385	10 확정	(495297) 2013 TJ159, (181867) 1999 CV118, (131696) 2001 XT254, (95625) 2002 GX32, (183964) 2004 DJ71, (500882) 2013 JN64
5:12	54	~395	6확정	(79978) 1999 CC158, (119878) 2002 CY224
3:8	57	~440	3확정	(82075) 2000 YW134, (542258) 2013 AP183, 2014 UE228
4:11	59	~453	1확정	(500879) 2013 JH64
4:13	66	~537	1확정	2009년 DJ143
3:10	67	~549	2확정	225088 공공
2:7	70	~580	10 확정	471143 Dziewanna, (160148) 2001 KV76
3:11	72	~606	2확정	2014 UV224, 2013 AR183
1:4	76	~660	7 확정	2003년 LA7, 2011년 UP₄₁₁
5:21	78	~706	1확정^[12]	(574372) 2010년 JO179
2:9	80	~730	2확정	(523794) 2015 RR245, 2003 UA414
1:5	88	~825	2확정	2007 FN51, 2011 BP170
2:11	94	~909	3확정	2005 RP43, 2011 HO60
1:6	99	~1000	2확정	(528381) 2008년 ST291, 2011 WJ157
1:9	129	~1500	2확정	2007년 TC434, 2015년 KE172

하우메아

해왕성이 정지해 있는 회전 프레임에서 하우메아의 공칭 궤도를 표시하는 문장(비거주 예시로는 2 Pallas 참조)

The libration angle

\phi

of Haumea's weak 7:12 resonance with Neptune,

\phi ={\rm {12\cdot \lambda -{\rm {7\cdot \lambda _{\rm {N}}-{\rm {5\cdot \varpi -{\rm {1\cdot \Omega }}}}}}}}

, over the next 5 million years

하우메아는 넵튠과 간헐적으로 7시 12분 궤도공명 상태에 있는 것으로 생각된다.^[13]오름차순 $\Omega$ Ω {\ $displaystyle \Oomega}$ 은 약 460만 년의 기간으로 진행되며 $\Omega$ , 공명은 경과 주기당 두 번, 또는 230만 년마다 깨져 10만 년 정도 후에만 돌아온다.^[14]마크 뷰이는 그것을 무효로 할 수 있는 자격이 있다.^[15]

우연의 일치 대 참 공진

우려되는 것 중 하나는 이러한 먼 물체의 궤도에 대한 현재의 정확도가 부족하기 때문에 약한 공명 현상이 존재할 수 있고 입증하기가 어려울 수 있다는 것이다.많은 물체는 궤도 주기가 300년 이상이고 대부분은 비교적 짧은 몇 년의 관측 호에 의해서만 관측되었다.그들의 큰 거리와 배경별에 대한 느린 움직임 때문에, 공명이 사실인지 아니면 단지 우연의 일치인지 자신 있게 확인할 수 있을 정도로 먼 궤도를 잘 결정짓기까지는 수십 년이 걸릴지도 모른다.진정한 공명은 부드럽게 진동하는 반면 공명에 가까운 우연은 순환한다.^{[citation needed]}(공식 정의 참조)

2007년 에멜야넨코와 키세레바의 시뮬레이션에 따르면 (131696) 2001 XT254가 넵튠과 3:7 공진에서 라이브러리화 되고 있다.^[16]이 도서관은 1억년에서 수십억년 동안 안정적일 수 있다.^[16]

2001 XT의₂₅₄ 궤도 주기는 해왕성의 3:7(2.333) 공명을 중심으로 한다.

에멜야넨코와 키세레바도 1995년 TL8이 넵튠과 3:7 공명에 있을 확률은 1% 미만인 것으로 보이지만, 이 공명 근처에서 순환을 실행한다.^[16]

1995년 TL8의 궤도주기는 해왕성의 3:7(2.333) 공명을 놓쳤다.

공식적 정의를 위해

TNO의 등급은 보편적으로 합의된 정확한 정의가 없으며, 경계가 불분명하고 공명의 개념이 정확하게 정의되지 않는 경우가 많다.Deep Ecliptic Survey는 4대 행성 모두의 결합된 섭동 하에서 궤도의 장기적인 전방 통합에 기초하여 공식적으로 정의된 동적 클래스를 도입했다.(클래식 KBO의 공식 정의도 참조)

일반적으로 평균 운동 공명은 형태의 궤도 주기만을 포함할 수 없다.

{\rm {p\cdot \lambda -{\rm {q\cdot \lambda _{\rm{N}}}}}}

여기서 p와 q는 작은 정수인 경우, and과_N respectively은 각각 물체와 해왕성의 평균 경도이지만, 경도 및 노드의 경도를 포함할 수도 있다(초기적인 예는 궤도 공진 참조).

일부 작은 정수(p,q,n,m,r,s)에 대해 아래에 정의된 인수(각도)가 라이브러리(예: 경계)인 경우 개체는 공명한다.^[17]

\phi ={\rm {p\cdot \lambda -{\rm {q\cdot \lambda _{\rm {N}}-{\rm {m\cdot \varpi -{\rm {n\cdot \Omega -{\rm {r\cdot \varpi _{\rm {N}}-{\rm {s\cdot \Omega _{\rm {N}}}}}}}}}}}}}}

여기서 $\varpi$ $\varpi$ 은 $\varpi$ (는) perielia의 길이이고 $\Omega$ $\Oomega$ 은(는 $\Omega$ ) 넵튠(첨자 "N" 포함)과 공명 객체(첨자 없음)의 오름차순 노드의 길이입니다.

라이브러리라는 용어는 여기서 어떤 값 주위의 각도의 주기적인 진동을 의미하며 각도가 0에서 360°까지의 모든 값을 취할 수 있는 순환과 반대된다.예를 들어 명왕성의 경우 공명각 $\phi$ 은 약 86.6°의 진폭으로 약 180°를 표시하며 $\phi$ , 즉, 각도가 주기적으로 93.4°에서 266.6°^[18]로 변화한다.

딥 에크리틱스 조사 중에 발견된 모든 신종 플루토늄은 그 유형으로 판명되었다.

\phi ={\rm {3\cdot \lambda -{\rm {2\cdot \lambda _{\rm{N}-\varpi }}}}}

명왕성의 평균 운동 공명과 유사하다.

보다 일반적으로 이 2:3 공명은 안정된 궤도로 이어진 것으로 증명된 공진 p:(p+1) (예를 들어 1:2, 2:3, 3:4)의 예다.^[4]그들의 공명각은

\p\cdot \lambda -{\rm {q\cdot \lambda _{\rm {{N}-({\rm {q)\cdot \varpi}}}}}}}}}

이 경우 공명각 ${\$ 의 중요성은 객체가 perihelion에 있을 때, 즉 $\lambda =\varpi$ = $\lambda =\varpi$ = $\lambda =\varpi$ ϖ {\ $displaystyle \lambda$ =\ $varpi$ 그 다음에 유의하면 알 수 있다 $\phi \,$ .

\phi =q\cdot(\varpi -\lambda _{\rm {N})

즉, $\phi \,$ ${\$ 은(는) 넵튠에서 물체의 근골까지의 거리를 측정한다 $\phi \,$ .^[4]이 물체는 0°에서 멀리 떨어진 각도를 나타내는 $\phi \,$ ${\$ 에 제공된 per에서 멀리 떨어져 있는 침출물을 유지함으로써 섭동으로부터 보호된다.

분류 방법

궤도 원소가 제한된 정밀도로 알려져 있기 때문에 불확실성은 잘못된 긍정으로 이어질 수 있다(즉, 궤도가 아닌 궤도의 공진으로 분류).최근의 접근방식은^[19] 현재 최적 궤도는 물론 관측 데이터의 불확실성에 해당하는 2개의 추가 궤도를 고려한다.간단히 말해서, 알고리즘은 관측의 오류로 인해 물체의 실제 궤도가 최적 궤도와 다르다면 물체가 여전히 공명궤도로 분류될지를 결정한다.이 세 개의 궤도는 1,000만 년의 기간에 걸쳐 수적으로 통합된다.세 개의 궤도가 모두 공명(즉 공명의 논거가 천칭인 경우, 형식적 정의를 참조)으로 남아 있으면 공명 대상으로서의 분류는 안전한 것으로 간주된다.^[19]만약 3개의 궤도 중 2개의 궤도만이 천장을 장식하고 있다면, 그 물체는 아마도 공명에 있는 것으로 분류된다.마지막으로 하나의 궤도만 시험을 통과하면 공진 부근에 주목하여 데이터를 개선하기 위한 추가 관측을 장려한다.^[19]알고리즘에 사용된 반주축의 두 극단값은 최대 3 표준 편차의 데이터의 불확실성에 대응하도록 결정된다.그러한 반축 값의 범위는 여러 가지 가정과 함께 실제 궤도가 이 범위를 벗어날 확률을 0.3% 미만으로 줄여야 한다.이 방법은 최소 3개의 반대편에 걸친 관측치가 있는 물체에 적용할 수 있다.^[19]

참조

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추가 읽기

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