カークウッド・ギャップ

カークウッド・ギャップ(Kirkwood gap)は、小惑星帯にある小惑星の軌道長半径(または軌道周期と同等)の分布のギャップまたはディップである。 それらは、木星との軌道共鳴の位置に対応する。

inner main-belt(a<2.5AU)
intermediate main-belt(2.5AU<a<2.82AU)
outer main-belt(a>2.5AU)
inner main-belt(a<2.5AU)82AU)

カークウッドギャップにおける木星軌道共鳴と太陽からの距離との関係

例えば、2.50AU、周期3.95年近くの半長軸を持つ小惑星は非常に少なく、木星の各軌道に対して三つの軌道を作る(したがって、3:1軌道共鳴と呼ばれる)。 他の軌道共鳴は、その長さが木星の単純な分数である軌道周期に対応する。 より弱い共鳴は小惑星の枯渇にのみつながるが、ヒストグラムのスパイクはしばしば著名な小惑星族の存在によるものである(小惑星族のリストを参照)。

このギャップは、ペンシルベニア州カノンズバーグのジェファーソン-カレッジの教授である間に、木星との軌道共鳴の起源を正しく説明したダニエル-カークウッドによって1866年に最初に注目された。

カークウッドギャップの大部分は、海王星や木星の3つの平均運動共鳴(MMR)とは異なり、枯渇している:2つの共鳴は、Niceモデルの巨大惑星移動中に捕獲された物体を保持する。 カークウッドギャップからの物体の損失は、平均運動共鳴内のσ5とσ6の世俗共鳴の重複によるものです。 小惑星の軌道要素は、結果としてカオス的に変化し、数百万年以内に惑星横断軌道に進化します。 しかし、2:1MMRは、共鳴内にいくつかの比較的安定した島を持っています。 これらの島は、安定していない軌道へのゆっくりとした拡散のために枯渇している。 このプロセスは、木星と土星が5の近くにあることにリンクされています:2つの共鳴は、木星と土星の軌道が近くなったときに、より急速であったかもしれません。

最近では、比較的少数の小惑星がカークウッドギャップ内に位置する高い離心軌道を持つことが発見されている。 例としては、AlindaグループとGriquaグループがあります。 これらの軌道は、数千万年の時間スケールでゆっくりと離心率を増加させ、最終的には主要な惑星との接近遭遇のために共鳴から抜け出すでしょう。 このため、カークウッド・ギャップでは小惑星がほとんど発見されていないのです。

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