Mnoho objektů má oběžné dráhy v rezonanci s planetami Neptun (průměr rezonančního pohybu). Přesněji řečeno, období revoluce těchto těl je v jednoduchém vztahu k období Neptunu: 1: 1, 1: 2, 2: 3, 3: 5 atd. Kromě Neptunových trojských koní (rezonanční objekty 1: 1) jsou ostatní objekty transneptunické objekty (OTN). OTN rezonující s Neptunem jsou součástí hlavní populace Kuiperova pásu nebo vzdálenějších rozptýlených objektů .
Diagram ilustruje distribuci známých transneptunianských objektů (až 70 AU) ve vztahu k oběžným dráhám planet a také kentaurům pro referenci. Rezonující objekty jsou zobrazeny červeně. Rezonance s Neptunem jsou označeny svislými čarami; 1: 1 označuje polohu oběžné dráhy Neptuna (a trojských koní ), 2: 3 oběžnou dráhu Pluta a plutin , 1: 2, 2: 5 atd. označuje malé rodiny.
Někteří autoři se drží označení 2: 3, zatímco jiní dávají přednost poměru 3: 2. Může to být matoucí, ale OTN mají ze své podstaty delší období než Neptun. Výrok „Pluto rezonuje 2: 3 s Neptunem“ lze tedy interpretovat pouze jako „Pluto cestuje dvěma oběžnými drahami současně, zatímco Neptun cestuje třemi“ . Naopak, říci, že „Pluto je v rezonanci 3: 2 s Neptunem“, je třeba chápat jako „období revoluce Pluta je 3: 2 (1,5) krát oproti Neptunu“ .
Řád rezonance nazýváme rozdíl mezi dvěma čísly, které tvoří neredukovatelný poměr rezonance. Rezonance 1: 2 a 2: 3 jsou tedy řádu 1, rezonance 3: 5 jsou řádu 2 a rezonance 5:12 jsou řádu 7. Čím silnější je pořadí rezonance, tím méně Neptun má důležitý vliv na objekty umístěné na tuto rezonanci. Takto jsme svědky následujícího rozporu, některé oddělené objekty by mohly mít slabou rezonanci s Neptunem.
Podrobné analytické a numerické studie rezonancí s Neptunem ukázaly, že okraje jsou poměrně úzké (tj. Objekty musí mít přesně určitou energetickou hodnotu). Pokud je poloviční hlavní osa těchto objektů mimo tyto rozsahy, oběžná dráha se stává chaotickou a orbitální prvky se stanou nestabilními.
Více než 10% OTN má rezonanci 2: 3, což zdaleka není náhodné. Nyní se věří, že objekty byly během migrace Neptuna sbírány na větší vzdálenosti.
Dlouho před objevením prvních OTN se předpokládalo, že interakce mezi obřími planetami a diskem malých částic by v okamžiku přenosu způsobila jejich migraci směrem dovnitř, zatímco Jupiter, Saturn, Uran a Neptun by migrovaly směrem ven. Během této relativně krátké doby se říká, že Neptun zachytil předměty na rezonančních drahách.
Zde jsou uvedeny rezonanční skupiny v pořadí podle vzrůstající vzdálenosti od Slunce. V názvech, označuje hlavní poloosa a P oběžná doba . Připomínáme: 1 AU ( astronomická jednotka ) = 149 597 870 700 m ~ 149,6 milionů kilometrů ~ 8,3 světelných minut.
Jsou zdaleka nejpočetnější. V roce 2015 bylo započítáno 132 s více než 120 kandidáty.
Často se o nich uvažovalo, že definují vnější okraj Kuiperova pásu .
Některá dvojčata:
Potvrzení jsou stále zapotřebí.
Nízké (tj. Vysoké pořadí) rezonance mohou existovat a je obtížné je prokázat kvůli současné nedostatečné přesnosti oběžných drah těchto vzdálených objektů. Mnoho objektů má orbitální období více než 300 let a byly pozorovány pouze krátkým obloukem ; Vzhledem k jejich velké vzdálenosti a pomalému pohybu od hvězd v pozadí může trvat několik desetiletí, než bude většina těchto vzdálených oběžných drah stanovena dostatečně přesně, aby potvrdila rezonanci nebo dokázala, že se jedná o náhodu.
Simulace Emel'yanenko a Kiseleva v roce 2007 ukazují, že (131696) 2001 XT 254 rezonuje 7: 3 s Neptunem. Tato situace by mohla být stabilní od 100 milionů do několika miliard let.
Emel'yanenko a Kiseleva také prokázali, že (48639) 1995 TL 8 má méně než 1% pravděpodobnost, že bude v rezonanci 7: 3 s Neptunem, ale jeho oběžná dráha je přesto blízko rezonance.
Tyto cubewanos podle definice nejsou ve spojení, protože příliš vzdálený Neptun; některé z nich však mají slabou rezonanci, například (79360) Sila .
Přesné definice tříd OTN nejsou všeobecně přijímány, hranice jsou často rozmazané a pojem rezonance není přesně definován. Deep Ecliptic Survey zavádí dynamické třídy, definované na základě dlouhodobé začlenění orbit ve tvaru kombinovanými poruchami čtyř obřích planet.
Obecně má rezonance formu:
kde p a q jsou celá čísla, malé λ a λ N jsou průměrné zeměpisné délky objektu a z Neptune, respektive , ale může také představovat zeměpisnou délku perihelion a délek jednotlivých uzlů (viz okružní resonance pro základní příklady)
Objekt je rezonanční, pokud u některých malých celých čísel (dále jen p , q , n , m , r a s ) je níže definovaný argument (úhel) v libraci '( tj. Propojený )
kde jsou délky perihelionu a jsou délky vzestupných uzlů, pro Neptun (s indexy „N“) a objekt v rezonanci (žádné indexy).
Termín librace zde označuje periodickou oscilaci úhlu kolem určitých hodnot; je proti termínu cirkulace, kde úhel může nabývat všech hodnot od 0 do 360 stupňů. Například v případě Pluta je úhel rezonance asi 180 stupňů s amplitudou řádově 82 stupňů, tj. Úhel se periodicky mění od 98 (180-82) při 262 (180 + 82) stupních.
Ukázalo se, že všechna plutina objevená pomocí Deep Ecliptic Survey byla takového typu
což je podobné střední rezonanci Pluta.
Obecněji řečeno, tato rezonance 2: 3 je příkladem rezonancí p :( p +1) (příklad 1: 2, 2: 3, 3: 4 atd. ), Které se ukázaly jako stabilní oběžné dráhy. Jejich úhel rezonance je:
V tomto případě můžeme pochopit důležitost úhlu rezonance tím, že si všimneme, že když je objekt v perihelionu, tedy kdy , pak máme:
.Jinými slovy, udejte míru vzdálenosti od perihélia objektu k Neptunu. Objekt je chráněn před rušením tím, že udržuje své perihélium od Neptunu za předpokladu, že má úhel velmi odlišný od 0 °