Обозначения 2:3 и 3:2 относится к одним и тем же объектам и не создаёт путаницы, так как у ТНО период обращения всегда больше, чем у Нептуна. Любое из двух обозначений говорит о том, что Плутино завершает два оборота вокруг Солнца, пока Нептун завершает три.
Детальные исследования[2][3] объектов, находящихся в резонансе с орбитойНептуна, показали, что границы резонансных орбит весьма узки, и что тело должно обладать определённым количеством энергии (не больше и не меньше), чтобы удерживаться в этих границах. Достаточно небольшого отклонения большой полуоси объекта от этих границ, чтобы орбита вышла из резонанса.
По мере открытия ТНО было замечено, что количество объектов, находящихся в резонансе 2:3 с Нептуном, не случайно, оно превышает 10 % от общего их числа. В настоящее время предполагается, что эти объекты были собраны с более далёких орбит в результате миграции Нептуна[4].
До открытия первого ТНО выдвигалось предположение, что взаимодействие между планетами-гигантами и массивным диском из маломассивных объектов заставит (путём обмена моментом импульса) большую полуось орбиты Юпитера уменьшиться, а полуоси орбит Сатурна, Урана и особенно Нептуна увеличиться. За это относительно короткое время Нептун захватит в резонанс объекты со случайно распределенных гелиоцентрических орбит[5].
Известные резонансные орбиты
Резонанс 2:3 (плутино, период обращения около 250 лет)
На настоящий момент больше всего ТНО найдено на орбите с резонансом 2:3, на расстоянии ок. 39,4 а. е. На данный момент обнаружено 104 таких объекта; существование 92 из них подтверждено[6]. Объекты на данной орбите называют плутино, по имени первого обнаруженного и крупнейшего из них — Плутона. Наиболее примечательные плутино[7]:
Важная группа объектов с орбитой 43,7 а. е. (в центре популяции кьюбивано). На октябрь 2008 года таких объектов открыто 20. Они имеют небольшие размеры (с одним исключением, М>6) и в основном эллиптическую орбиту.
Объекты с известными орбитами[7]:
Резонанс 1:2 («тутино», период обращения около 330 лет)
Орбита этих объектов находится на расстоянии 47,8 а. е. от Солнца и обычно считается границей Пояса Койпера. Объекты на данной орбите называют «тутино». Их наклонение не превышает 15°, а эксцентриситеты довольно умеренные (от 0,1 до 0,3).[8] Не все объекты данного типа появились из планетезимали, которая была выброшена на данную орбиту миграцией Нептуна[9].
Объектов тутино намного меньше, чем плутино (на октябрь 2008 года их открыто 14). Это объясняется тем, что резонанс 1:2 менее стабилен, чем 2:3; только 15 % тутино сумели остаться на своей орбите за последние 4 млрд лет, по сравнению с 28 % плутино[8]. Возможно, что первоначально тутино было не меньше, чем плутино, но со временем большинство из них перешли на другие орбиты[8].
5:12 (55,0 а.е., ок. 395 лет) (79978) 1999 CC158, (119878) 2001 CY224[12] (Вероятность резонанса по Емельяненко 84 %)
3:8 (57,0 а.е., ок. 440 лет) (82075) 2000 YW134[13] (Вероятность резонанса по Емельяненко 84 %)
2:7 (70,0 а.е., ок. 580 лет) 2006 HX122[14] (Приблизительная орбита не исключает резонанс 2:7, однако для окончательного заключения нужны дополнительные наблюдения.)
Найдено несколько объектов с простыми, хоть и далёкими резонансами[7]:
В точках Лагранжа L4 и L5 системы Солнце-Нептун были найдены объекты, большая полуось которых примерно равна большой полуоси Нептуна. Это так называемые «троянцы» Нептуна, названные по аналогии с троянскими астероидами Юпитера, находятся в орбитальном резонансе 1:1 с Нептуном. На август 2010 г. известно семь таких объектов:
Лишь последний объект из списка находится в районе точки L5; остальные — возле точки L4[20].
Способы классификации
В связи с тем, что орбиты недавно открытых объектов известны с достаточно большой погрешностью, существует вероятность ложного опознания этих орбит как резонансных, тогда как на самом деле они таковыми не являются.
В последнее время требуются дополнительные критерии, чтобы назвать орбиту резонансной[21]. Процедура состоит в том, что, в дополнение к существующей орбите, рассматриваются две другие вероятные орбиты объекта (таковые всегда имеются, так как наблюдения не позволяют вычислить орбиту однозначно). Все три орбиты анализируются на протяжении следующих 10 миллионов лет. Если все три орбиты остаются резонансными, то определение орбиты объекта как резонансной считается достоверным. Если только две из трёх орбит остаются в резонансе, то объект классифицируется как «вероятно резонансный». В случае лишь одной резонансной орбиты из трёх орбита считается резонансной условно, она подлежит дополнительным наблюдениям с целью уточнения[21].
Этот метод подходит для объектов, которые наблюдались в противостоянии как минимум трижды[21].
↑Hahn J. Malhotra R.Neptune’s migration into a stirred-up Kuiper Belt The Astronomical Journal, 130, pp.2392-2414, Nov.2005.Full text on arXivАрхивная копия от 23 июля 2018 на Wayback Machine.
↑Malhotra, Renu The Phase Space Structure Near Neptune Resonances in the Kuiper Belt. Astronomical Journal v.111, p.504 preprintАрхивная копия от 20 апреля 2017 на Wayback Machine
↑E. I. Chiang and A. B. Jordan, On the Plutinos and Twotinos of the Kuiper Belt, The Astronomical Journal, 124 (2002), pp.3430-3444. (html)
↑Renu Malhotra, The Origin of Pluto’s Orbit: Implications for the Solar System Beyond Neptune, The Astronomical Journal, 110 (1995), p. 420 PreprintАрхивная копия от 5 ноября 2017 на Wayback Machine.
↑Malhotra, R.; Duncan, M. J.; Levison, H. F. Dynamics of the Kuiper Belt. Protostars and Planets IV, University of Arizona Press, p. 1231 preprintАрхивная копия от 19 апреля 2017 на Wayback Machine
The First Decadal Review of the Edgeworth-Kuiper Belt (англ.) / John K. Davies and Luis H. Barrera. — Springer, 2004. — ISBN 1-4020-1781-2.
E. I. Chiang, J. R. Lovering, R. L. Millis, Марк Буйе, L. H. Wasserman, and K. J. Meech. Resonant and Secular Families of the Kuiper Belt (англ.) // Earth, Moon, and Planets[англ.] : journal. — Springer Netherlands, 2003. — June (vol. 92, no. 1—4). — P. 49—62. — doi:10.1023/B:MOON.0000031924.20073.d0.
¹ Также классифицируется как карликовая планета. Ярчайшие объекты с H < 4 выделены полужирным курсивом. Крупнейшие объекты с измеренным диаметром более 600 км подчёркнуты.
