Tarqalgan disk

Tarqalgan disk (yoki tarqoq disk) Quyosh tizimidagi uzoq yulduz atrofidagi disk boʻlib, u Neptun orti obyektlarining kengroq oilasining bir qismi boʻlgan muzli kichik quyosh sistemasi jismlari bilan siyrak joylashadi. Tarqalgan diskli obyektlar (TDO) orbital ekssentrisitetlari 0,8 gacha, moyilliklari 40° gacha va perigeliya 30 dan koʻproq astronomik birlikka ega. Ushbu ekstremal orbitalar gaz gigantlari tomonidan tortishish „tarqalishi“ natijasidir va obyektlar Neptun sayyorasi tomonidan taʼsirlanishda davom etmoqda^[1].

Eng yaqin tarqalgan disk jismlari Quyoshga taxminan 30-35 a.b. da yaqinlashsa-da, ularning orbitalari 100 a.b. dan ancha uzoqlashishi mumkin. Bu tarqoq jismlarni Quyosh tizimidagi eng sovuq va eng uzoq jismlar qatoriga kiritadi. Tarqalgan diskning eng ichki qismi anʼanaviy ravishda Koyper belbog'i deb ataladigan orbitadagi jismlarning tonus shaklidagi hududi bilan bir-biriga toʻgʻri keladi, lekin uning tashqi chegaralari Quyoshdan ancha uzoqroqda va Koyper belbogʻiga qaraganda ekliptikadan ancha yuqori va nisbatan pastda joylashgan.

Oʻzining beqaror tabiati tufayli astronomlar tarqoq diskni Quyosh tizimidagi koʻpgina davriy kometalarning paydo boʻlish joyi deb hisoblashadi, kentavrlar esa Yupiter va Neptun oʻrtasidagi muzli jismlar populyatsiyasi obyektning koʻchishining oraliq bosqichidir. Oxir-oqibat, gigant sayyoralarning qoʻzgʻalishlari bunday jismlarni Quyosh tomon yuboradi va ularni davriy kometalarga aylantiradi. Taklif etilgan Oort bulutining koʻplab obyektlari ham tarqalgan diskda paydo boʻlgan deb taxmin qilinadi. Ajratilgan obyektlar tarqoq disk obyektlaridan keskin farq qilmaydi va baʼzilari, masalan, Sedna baʼzan ushbu guruhga kiritilgan deb hisoblangan.

Kashf etilishi

Anʼanaga koʻra, miltillovchi komparator kabi qurilmalar astronomiyada Quyosh tizimidagi obyektlarni aniqlash uchun ishlatilgan, chunki bu obyektlar ikkita ekspozitsiya oʻrtasida harakatlanadi — bu fotografik plitalar yoki plyonkalarni ochish va ishlab chiqish kabi koʻp vaqt talab qiladigan qadamlarni oʻz ichiga oladi, keyin esa miltillovchi komparatordan foydalaniladi. 1980-yillarda teleskoplarda CCD ga asoslangan kameralardan foydalanish toʻgʻridan-toʻgʻri elektron tasvirlarni ishlab chiqarishga imkon berdi, keyinchalik ularni osongina raqamlashtirish va raqamli tasvirlarga oʻtkazish mumkin edi. CCD plyonkadan koʻra koʻproq yorugʻlik olganligi sababli (kiruvchi yorugʻlikning 90 % ga nisbatan 10 %) va miltillash endi sozlanishi kompyuter ekranida amalga oshirilishi mumkin edi, soʻrovlar yuqori oʻtkazuvchanlikka imkon berdi. Natijada yangi kashfiyotlar toʻlqini boʻldi: 1992-yildan 2006-yilgacha mingdan ortiq Neptun orti obyektlari aniqlandi^[2].

Bunday deb eʼtirof etilgan birinchi tarqoq diskli obyekti (TDO) (15874) 1996 TL 66 boʻlgan dastlab 1996-yilda Gavayidagi Mauna Keada joylashgan astronomlar tomonidan aniqlangan. 1999-yilda xuddi shu soʻrovda yana uchtasi aniqlangan: 1999 CV 118 , 1999 CY 118 va 1999 CF 119^[3]. Hozirda TDO sifatida tasniflangan birinchi obyekt 1995-yilda Spacewatch tomonidan topilgan 1995 TL 8 edi.

2011-yil holatiga koʻra 200 dan ortiq TDO aniqlangan^[4], jumladan Gǃkúnǁʼhòmdímà (Shvamb, Brown va Rabinowitz tomonidan kashf etilgan), 2002 TC 302 (NEAT), Eris (Brown, Trujillo va Rabinow) Sedna (Brown, Trujillo va Rabinowitz) va 2004 VN 112 (Deep Ecliptic Survey). Koyper belbogʻidagi va tarqoq diskdagi obyektlar soni taxminan teng deb taxmin qilingan boʻlsa-da, ularning uzoqroqligi sababli hozirgi kunga qadar kamroq TDO kuzatilganligini anglatadi.

Neptun orti fazosining boʻlimlari

Klassik va 5:2 rezonansli Koyper belbogʻi obyektlari bilan solishtirganda, tarqoq disk populyatsiyasining ekssentrikligi va moyilligi

Maʼlum boʻlgan Neptun orti obyektlari koʻpincha ikkita subpopulyatsiyaga boʻlinadi: Koyper belbogʻi va tarqoq disk^[5]. Neptun orti obyektlarining uchinchi rezervuari, Oort buluti gipoteza qilingan, ammo Oort bulutining toʻgʻridan-toʻgʻri tasdiqlangan kuzatuvlari amalga oshirilmagan. Baʼzi tadqiqotchilar tarqoq disk va „ajratilgan obyektlar“ bilan toʻldirilgan ichki Oort buluti oʻrtasida oʻtish joyini taklif qilishadi^[6].

Koyper kamariga nisbatan tarqalgan disk

Koyper belbogʻi nisbatan qalin torus (yoki „donut“) boʻlib, taxminan 30 dan 50 a.b.^[7] gacha choʻzilgan boʻlib, Koyper belbogʻining ikkita asosiy populyatsiyasini (KBO) oʻz ichiga oladi: klassik Koyper belbogʻi obyektlari (yoki „cubewanos“). Neptun tegmagan orbitalarda yotadigan va rezonansli Koyper belbogʻi obyektlari; Neptun aniq orbital nisbatga ega boʻlganlar, masalan, 2: 3 (obyekt Neptunning har uchta orbitasi uchun ikki marta aylanadi) va 1: 2 (obyekt har ikki Neptun orbitasi uchun bir marta aylanadi). Bu nisbatlar orbital rezonanslar deb ataladi. 2:3 rezonansda boʻlganlar „plutinoslar“ deb nomlanadi, chunki Pluton ularning guruhining eng katta aʼzosi, 1:2 rezonanslari esa „ikkitinoslar“ deb nomlanadi.

Koyper belbogʻidan farqli oʻlaroq, tarqoq diskli aholi Neptun tomonidan taʼsirga uchrashi mumkin^[8]. Davom ettirilayotgan tadqiqotlar shuni koʻrsatadiki, kentavrlar , Yupiterva Neptun oʻrtasida aylanib yuruvchi muzli sayyoralar sinfi, shunchaki Neptun tomonidan Quyosh tizimining ichki qismiga tashlangan TDO lar boʻlishi mumkin. (29981) 1999 TD 10 kabi baʼzi obyektlar farqni kichiklashtiradi^[9] va Kichik sayyoralar markazi rasmiy ravishda barcha Neptun orti obyektlarini kataloglaydigan (MPC) endi kentavrlar va TDO larni birgalikda roʻyxatga oladi.

Biroq, MPC Koyper belbogʻi va tarqoq disk oʻrtasida aniq farq qiladi, bu barqaror orbitalardagi obyektlarni (Koyper belbogʻi) tarqoq orbitalardagi obyektlardan (tarqalgan disk va kentavrlar) ajratib turadi. Biroq, Koyper belbogʻi va tarqoq disk oʻrtasidagi farq aniq emas va koʻplab astronomlar tarqoq diskni alohida populyatsiya sifatida emas, balki Koyper belbogʻining tashqi hududi sifatida koʻrishadi. Tarqalgan diskning jismlari uchun „tarqalgan Koyper belbogʻi obyekti“ (yoki TKBO) atamasi ham ishlatiladi.

Ajratilgan obyektlar

Kichik sayyoralar markazi 90377 Sedna Neptun orti obyektini tarqoq diskli obyekt sifatida tasniflaydi. Uning kashfiyotchisi Maykl E. Braun buning oʻrniga uni tarqoq diskning aʼzosi emas, balki ichki Oort-bulut obyekti sifatida koʻrib chiqishni taklif qildi, chunki perigeliy masofasi 76 a.b. boʻlganligi sababli, u tortishish kuchi taʼsiriga tushish uchun juda uzoq masofada joylashgan^[10]. Ushbu taʼrifga koʻra, perigeliysi 40 a.b. dan katta boʻlgan obyekt tarqalgan diskdan tashqarida tasniflanishi mumkin.

Sedna yagona bunday obyekt emas: (148209) 2000 CR 105 (Sednadan oldin topilgan) va 2004 VN 112 Neptun taʼsirida boʻlish uchun juda uzoqda perigeliy masofaga ega. Bu astronomlar oʻrtasida kengaytirilgan tarqoq disk (K-TDO) deb nomlangan yangi kichik sayyoralar toʻplami haqida munozaraga olib keldi^[11]. 2000 CR 105, shuningdek, ichki Oort-bulut obyekti yoki (ehtimol) tarqoq disk va ichki Oort buluti oʻrtasidagi oʻtish obyekti boʻlishi mumkin. Yaqinda bu obyektlar „ajratilgan“, yoki uzoqdan ajratilgan ob’ektlar (UAO) deb atala boshladi.

Tarqalgan va ajratilgan hududlar oʻrtasida aniq chegaralar yoʻq. TDO larni „yuqori ekssentrik orbitalar, Neptun orqasida perigeliy va 1: 2 rezonansdan tashqari yarim katta oʻqlar“ deb taʼriflaganlar. Ushbu taʼrifga koʻra, barcha uzoqdan ajratilgan obyektlar TDO lardir. Ajratilgan jismlarning orbitalarini Neptunning tarqalishi orqali hosil qilish mumkin emasligi sababli, muqobil sochilish mexanizmlari ilgari surildi, jumladan, oʻtayotgan yulduz yoki uzoqdagi, sayyora oʻlchamidagi obyekt, shu bilan bir qatorda, bu obyektlar oʻtayotgan yulduzdan olingan deb taxmin qilingan.

JL Elliott va boshqalar tomonidan 2005-yilda Deep Ecliptic Survey hisoboti tomonidan kiritilgan sxema ikki toifani ajratadi: tarqoq-yaqin (yaʼni tipik TDO) va tarqoq-kengaytirilgan (yaʼni ajratilgan obyektlar)^[12]. Tarqalgan yaqin jismlar orbitalari rezonanssiz, sayyora orbitalarini kesib oʻtmaydigan va Tisserand parametri (Neptunga nisbatan) 3 dan kam boʻlgan jismlardir. Tarqalgan choʻzilgan jismlar Tisserand parametriga ega (nisbiy) Neptunga 3 dan katta va oʻrtacha ekssentriklik 0,2 dan katta.

Orbitalar

Neptun orti obyektlarining taqsimlanishi, gorizontalda yarim katta oʻq va vertikal oʻqda moyillik. Tarqalgan disk obyektlari kulrangda, Neptun bilan rezonansga ega boʻlgan obyektlar qizil rangda koʻrsatilgan. Klassik Koyper belbogʻi obyektlari (cubewanos) va sednoidlar mos ravishda koʻk va sariq rangga ega.

Tarqalgan disk juda dinamik muhitdir. Ular hali ham Neptun tomonidan taʼsirlanishi sababli, TDO larning orbitalari doimo buzilish xavfi ostida boʻlib Oort bulutiga yoki ichkariga, kentavrlar populyatsiyasiga va oxir-oqibat Yupiter kometalar oilasiga yuboriladi. Shu sababli Gladman va boshqalar olimlar hududni tarqoq emas, balki tarqalish diski deb atashni afzal koʻradi. Koyper belbogʻidagi obyektlardan (KBO) farqli oʻlaroq, tarqoq diskli jismlarning orbitalari ekliptikadan 40 ° ga qadar moyil boʻlishi mumkin.]

TDO lar odatda 50 a.b. dan katta yarim asosiy oʻqi boʻlgan oʻrta va yuqori ekssentrikliklarga ega boʻlgan orbitalar bilan tavsiflanadi, ammo ularning perigeliysi ularni Neptun taʼsiriga olib keladi. Taxminan 30 a.b. perigeliyga ega boʻlish tarqoq jismlarning oʻziga xos xususiyatlaridan biridir, chunki bu Neptunga oʻzining tortishish taʼsirini oʻtkazishga imkon beradi.

Klassik obyektlar (cubewanos) tarqoq obyektlardan juda farq qiladi: barcha kubevanlarning 30 % dan ortigʻi past moyil, aylanaga yaqin orbitalarda joylashgan boʻlib, ularning ekssentrikliklari 0,25 ga teng. Klassik obyektlar 0,2 dan 0,8 gacha ekssentrikliklarga ega. Tarqalgan jismlarning moyilligi ekstremal KBO larga oʻxshash boʻlsa-da, juda oz sonli tarqoq jismlarning orbitalari KBO populyatsiyasining koʻp qismi kabi ekliptikaga yaqin joylashgan.

Tarqalgan diskdagi harakatlar tasodifiy boʻlsa-da, ular shunga oʻxshash yoʻnalishlarga amal qilishadi, yaʼni TDO lar Neptun bilan vaqtinchalik rezonanslarga tushib qolishlari mumkin. Tarqalgan diskdagi mumkin boʻlgan rezonans orbitalariga misollar 1:3, 2:7, 3:11, 5:22 va 4:79.

Shakllanishi

Tashqi sayyoralar va Koyper belbogʻini koʻrsatadigan simulyatsiya: a) Yupiter/Saturn 2:1 rezonansidan oldin b) Neptun orbital siljishidan keyin Koyper belbogʻi jismlarining Quyosh tizimiga tarqalishi c) Yupiter tomonidan Koyper belbogʻi jismlarini chiqarib yuborganidan keyin

Tarqalgan disk hali ham yaxshi oʻrganilmagan: Koyper belbogʻining va tarqoq diskning shakllanishining barcha kuzatilgan xususiyatlarini tushuntiradigan hech qanday modeli hali taklif qilinmagan.

Zamonaviy modellarga koʻra, tarqoq disk Koyper belbogʻi obyektlari (KBO) Neptun va boshqa tashqi sayyoralar bilan tortishish oʻzaro taʼsirida eksantrik va moyil orbitalarga „tarqalganida“ hosil boʻlgan. Bu jarayonning qancha vaqtda sodir boʻlgani noaniqligicha qolmoqda. Bir gipoteza Quyosh tizimining butun yoshiga teng davrni taxmin qiladi; ikkinchisi tarqalish Neptunning ilk migratsiya davrida nisbatan tez sodir boʻlganligini taʼkidlaydi.

Quyosh tizimining butun yoshi davomida uzluksiz shakllanish modellari shuni koʻrsatadiki, Koyper belbogʻidagi zaif rezonanslarda (masalan, 5:7 yoki 8:1) yoki kuchli rezonanslar chegaralarida obyektlar millionlab orbitallarda zaif orbital beqarorlikni rivojlanishi mumkin. Ayniqsa, 4:7 rezonansi katta beqarorlikka ega. KBO lar, shuningdek, massiv jismlarning yaqin oʻtishi yoki toʻqnashuvlar orqali beqaror orbitalarga oʻtkazilishi mumkin. Vaqt oʻtishi bilan, tarqoq disk asta-sekin bu izolyatsiya qilingan hodisalardan hosil boʻladi.

Tarkibi

Eris va Plutonning infraqizil spektrlari, ularning umumiy metan yutilish chiziqlarini taʼkidlaydi

Tarqalgan jismlar, Neptun orti obyektlari kabi, past zichlikka ega va asosan suv va metan kabi muzlatilgan uchuvchi moddalardan iborat. Tanlangan Koyper belbogʻi va tarqoq jismlarning spektral tahlili oʻxshash birikmalarning belgilarini aniqladi.

Astronomlar dastlab butun Neptun orti aholisi xuddi shu mintaqada paydo boʻlgan va bir xil jarayonlarga duchor boʻlganligi sababli, xuddi shunday qizil sirt rangini namoyon qiladi deb taxmin qilishgan. Xususan, TDO larda Quyoshdan keladigan quyosh nuri taʼsirida kimyoviy jihatdan tolinlarga aylangan koʻp miqdorda sirtda metan boʻlishi kutilgan edi. Bu koʻk nurni oʻzlashtiradi va qizgʻish rang hosil qiladi. Aksariyat klassik obyektlar bu rangni aks ettiradi, lekin tarqoq obyektlarda unday emas; aksincha, ular oq yoki kulrang koʻrinishga ega.

Maykl E. Braun, tarqoq jismni kashf etgan Eris, uning rangi oqargan boʻlishi mumkin, chunki Quyoshdan hozirgi masofada uning metan atmosferasi butun yuzasi boʻylab muzlab qolgan va bir dyuym qalinlikdagi qatlam hosil qiladi (yorqin oq muz). Pluton, aksincha, Quyoshga yaqinroq boʻlganida, metan faqat sovuqroq, yuqori albedo hududlarida muzlab, past albedo tolin bilan qoplangan hududlarni muzdan holi qoldiradi.

Manbalar

↑ Maggie Masetti, (2007) „Cosmic Distance Scales – The Solar System“. Website of NASA's High Energy Astrophysics Science Archive Research Center.
↑ Sheppard, Scott S. (October 16–18, 2005) „Small Bodies in the Outer Solar System“. New Horizons in Astronomy: Frank N. Bash Symposium 2005. 2006-yil 12-oktyabrda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2022-yil 4-iyun.
↑ Jewitt, David C. (August 2009) [New Horizons in Astronomy: Frank N. Bash Symposium 2005 „Scattered Kuiper Belt Objects (SKBOs)“]. Institute for Astronomy.
↑ IAU: Minor Planet Center, (2011-01-03) „List Of Centaurs and Scattered-Disk Objects“. Central Bureau for Astronomical Telegrams, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
↑ Morbidelli, Alessandro, Brown, Michael E. (2004-11-01) „The Kuiper Belt and the Primordial Evolution of the Solar System“. In M. C. Festou; H. U. Keller; H. A. Weaver (eds.). Comets II. Tucson (AZ): University of Arizona Press.
↑ Gomes, Rodney S.; Fernandez, Julio A.; Gallardo, Tabare, Brunini, Adrian (2008) „The Scattered Disk: Origins, Dynamics and End States“. Universidad de la Republica, Uruguay.
↑ De Sanctis, M. C., Capria, M. T.; Coradini, A. (2001) „Thermal Evolution and Differentiation of Edgeworth-Kuiper Belt Objects“. The Astronomical Journal.
↑ Morbidelli, Alessandro, Levison, Harold F. (2007) „Kuiper Belt Dynamics“. In Lucy-Ann Adams McFadden; Paul Robert Weissman; Torrence V. Johnson (eds.). Encyclopedia of the Solar System (2nd ed.).
↑ Silber, Kenneth (1999) „New Object in Solar System Defies Categories“. space.com. 2005-yil 21-sentyabrda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2022-yil 4-iyun.
↑ Brown, Michael E „Sedna (The coldest most distant place known in the solar system; possibly the first object in the long-hypothesized Oort cloud)“. California Institute of Technology, Department of Geological Sciences.
↑ Gladman, Brett J „Evidence for an Extended Scattered Disk?“. Observatoire de la Cote d'Azur.
↑ Elliot, J. L., Kern, S. D.; Clancy, K. B.; et al. (2005) „The Deep Ecliptic Survey: A Search for Kuiper Belt Objects and Centaurs. II. Dynamical Classification, the Kuiper Belt Plane, and the Core Population“. The Astronomical Journal.

Havolalar

Koyper belbogʻi va tarqalgan disk Youtube
Tarqalgan disk Youtube
Quyosh tizimida Tarqalgandisk obyektlari^{[sayt ishlamaydi]}
Tarqalgan disk obyektlari

[1] Maggie Masetti, (2007) „Cosmic Distance Scales – The Solar System“. Website of NASA's High Energy Astrophysics Science Archive Research Center.

[2] Sheppard, Scott S. (October 16–18, 2005) „Small Bodies in the Outer Solar System“. New Horizons in Astronomy: Frank N. Bash Symposium 2005. 2006-yil 12-oktyabrda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2022-yil 4-iyun.

[3] Jewitt, David C. (August 2009) [New Horizons in Astronomy: Frank N. Bash Symposium 2005 „Scattered Kuiper Belt Objects (SKBOs)“]. Institute for Astronomy.

[4] IAU: Minor Planet Center, (2011-01-03) „List Of Centaurs and Scattered-Disk Objects“. Central Bureau for Astronomical Telegrams, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

[5] Morbidelli, Alessandro, Brown, Michael E. (2004-11-01) „The Kuiper Belt and the Primordial Evolution of the Solar System“. In M. C. Festou; H. U. Keller; H. A. Weaver (eds.). Comets II. Tucson (AZ): University of Arizona Press.

[6] Gomes, Rodney S.; Fernandez, Julio A.; Gallardo, Tabare, Brunini, Adrian (2008) „The Scattered Disk: Origins, Dynamics and End States“. Universidad de la Republica, Uruguay.

[7] De Sanctis, M. C., Capria, M. T.; Coradini, A. (2001) „Thermal Evolution and Differentiation of Edgeworth-Kuiper Belt Objects“. The Astronomical Journal.

[8] Morbidelli, Alessandro, Levison, Harold F. (2007) „Kuiper Belt Dynamics“. In Lucy-Ann Adams McFadden; Paul Robert Weissman; Torrence V. Johnson (eds.). Encyclopedia of the Solar System (2nd ed.).

[9] Silber, Kenneth (1999) „New Object in Solar System Defies Categories“. space.com. 2005-yil 21-sentyabrda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2022-yil 4-iyun.

[10] Brown, Michael E „Sedna (The coldest most distant place known in the solar system; possibly the first object in the long-hypothesized Oort cloud)“. California Institute of Technology, Department of Geological Sciences.

[11] Gladman, Brett J „Evidence for an Extended Scattered Disk?“. Observatoire de la Cote d'Azur.

[12] Elliot, J. L., Kern, S. D.; Clancy, K. B.; et al. (2005) „The Deep Ecliptic Survey: A Search for Kuiper Belt Objects and Centaurs. II. Dynamical Classification, the Kuiper Belt Plane, and the Core Population“. The Astronomical Journal.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]