Kirkwood gap

ett Kirkwood gap är ett gap eller dopp i fördelningen av halvhuvudaxlarna (eller motsvarande omloppsperioderna) för banorna hos huvudbälte asteroider. De motsvarar platserna för orbitalresonanser med Jupiter.

Histogram som visar de fyra mest framträdande Kirkwood-luckorna och en möjlig uppdelning i inre, mellersta och yttre huvudbälte asteroider:
inre huvudbälte (a < 2,5 AU)
mellanliggande huvudbälte (2,5 AU < a < 2,82 AU)
yttre huvudbälte (a > 2.82 AU)

förhållandet mellan Jovian orbital resonans och avståndet från solen i Kirkwood gaps

till exempel finns det väldigt få asteroider med semimajoraxel nära 2,50 AU, period 3,95 år, vilket skulle göra tre banor för varje bana av Jupiter (därmed kallad 3:1 orbital resonans). Andra orbitalresonanser motsvarar omloppsperioder vars längder är enkla fraktioner av Jupiters. De svagare resonanserna leder endast till en utarmning av asteroider, medan spikar i histogrammet ofta beror på närvaron av en framstående asteroidfamilj (se Lista över asteroidfamiljer).

luckorna märktes först 1866 av Daniel Kirkwood, som också korrekt förklarade sitt ursprung i orbitalresonanserna med Jupiter medan han var professor vid Jefferson College i Canonsburg, Pennsylvania.

de flesta Kirkwood-luckorna är utarmade, till skillnad från Mean-motion resonanserna (MMR) av Neptun eller Jupiters 3:2 resonans, som behåller föremål som fångats under den jätte planetmigrationen av Nice-modellen. Förlusten av föremål från Kirkwood-luckorna beror på överlappningen av sekulära resonanser i sekulär 5 och 6 i medelrörelsesresonanser. Orbitalelementen i asteroiderna varierar kaotiskt som ett resultat och utvecklas till planetöverskridande banor inom några miljoner år. 2: 1 MMR har dock några relativt stabila öar inom resonansen. Dessa öar är utarmade på grund av långsam diffusion på mindre stabila banor. Denna process, som har kopplats till Jupiter och Saturnus är nära en 5:2 resonans, kan ha varit snabbare när Jupiters och Saturnus banor var närmare varandra.

på senare tid har ett relativt litet antal asteroider visat sig ha höga excentricitetsbanor som ligger inom Kirkwood-luckorna. Exempel är grupperna Alinda och Griqua. Dessa banor ökar långsamt sin excentricitet på en tidsskala på tiotals miljoner år och kommer så småningom att bryta ut ur resonansen på grund av nära möten med en stor planet. Det är därför asteroider sällan finns i Kirkwood-luckorna.