Eine Kirkwood-Lücke ist eine Lücke oder ein Abfall in der Verteilung der Semi-Major-Achsen (oder äquivalent der Umlaufzeiten) der Umlaufbahnen von Hauptgürtel-Asteroiden. Sie entsprechen den Orten der Orbitalresonanzen mit Jupiter.
innerer Hauptgürtel (a < 2,5 AU)
mittlerer Hauptgürtel (2,5 AU < a < 2,82 AU)
äußerer Hauptgürtel (a > 2.82 AU)
Zum Beispiel gibt es sehr wenige Asteroiden mit Semimajor-Achse in der Nähe von 2,50 AE, Zeitraum 3,95 Jahre, die drei Umlaufbahnen für jede Umlaufbahn des Jupiter machen würde (daher die 3: 1 Orbitalresonanz genannt). Andere Orbitalresonanzen entsprechen Orbitalperioden, deren Längen einfache Bruchteile von Jupiters sind. Die schwächeren Resonanzen führen nur zu einer Erschöpfung der Asteroiden, während Spitzen im Histogramm oft auf das Vorhandensein einer prominenten Asteroidenfamilie zurückzuführen sind (siehe Liste der Asteroidenfamilien).
Die Lücken wurden erstmals 1866 von Daniel Kirkwood bemerkt, der als Professor am Jefferson College in Canonsburg, Pennsylvania, auch ihren Ursprung in den Orbitalresonanzen mit Jupiter richtig erklärte.
Die meisten Kirkwood-Lücken sind erschöpft, im Gegensatz zu den mittleren Bewegungsresonanzen (MMR) von Neptun oder Jupiters 3:2 resonanz, die Objekte zurückhält, die während der Riesenplanetenmigration des Nice-Modells aufgenommen wurden. Der Verlust von Objekten aus den Kirkwood-Lücken ist auf die Überlappung der weltlichen Resonanzen ν5 und ν6 innerhalb der mittleren Bewegungsresonanzen zurückzuführen. Die Orbitalelemente der Asteroiden variieren dadurch chaotisch und entwickeln sich innerhalb weniger Millionen Jahre zu planetenkreuzenden Umlaufbahnen. Der 2: 1 MMR hat jedoch einige relativ stabile Inseln innerhalb der Resonanz. Diese Inseln sind aufgrund der langsamen Diffusion auf weniger stabile Umlaufbahnen erschöpft. Dieser Prozess, Das wurde mit Jupiter und Saturn in der Nähe von a verbunden 5:2 resonanz, könnte schneller gewesen sein, als Jupiters und Saturns Bahnen näher beieinander waren.
In jüngerer Zeit wurde festgestellt, dass eine relativ kleine Anzahl von Asteroiden Umlaufbahnen mit hoher Exzentrizität besitzt, die innerhalb der Kirkwood-Lücken liegen. Beispiele sind die Alinda- und Griqua-Gruppen. Diese Umlaufbahnen erhöhen langsam ihre Exzentrizität auf einer Zeitskala von mehreren zehn Millionen Jahren und werden schließlich aufgrund enger Begegnungen mit einem großen Planeten aus der Resonanz ausbrechen. Aus diesem Grund werden Asteroiden in den Kirkwood-Lücken selten gefunden.
