Кентаври - об'єкти, які мають нестійкі орбітальні шляху, що знаходяться між орбітою Юпітера і поясом Койпера. Вони були названі в честь міфологічних тварин, які були наполовину тваринами, наполовину людьми, тобто кентаври володіють атрибутами і астероїдів, і комет. Багато з них мають розміри понад 100 км в поперечнику, що набагато більше, ніж ядро типової комети, але деякі з них оточені хмарою газу і пилу, як кома комети.
Орбіти кентаврів
Кентаври мають орбіти, які перетинають орбіти планет-гігантів (це означає, що кентаври, як правило, мають велику піввісь, яка лежить між Юпітером і Нептуном), і зберігають своє положення на стабільній орбіті лише кілька мільйонів років. Перший Кентавр, званий Хірон, був відкритий в 1977 році. З тих пір були знайдені понад сто, приблизно аналогічних, об'єктів.
Через відмінності у визначенні категорій цих об'єктів, астрономи часто розходяться в думках щодо того, який об'єкт є кентавром, а який ні. Ці суперечки заважають визначити число кентаврів, які існують в Сонячній системі. Щоб ще більше ускладнити визначення положення в просторі, кентаври відмовляються обертатися по стабільній орбіті. Коли вони проходять повз великий планети, їх орбіти, через гравітаційного тяжіння цієї планети змінюються, правда повільно, протягом довгих тисяч років.
Труднощі класифікації кентаврів
Кентаври роблять скрутною будь-яку спробу об'єднати їх одну групу по орбіті, кольором або складу газу. Вони представляють змішану групу. У кольорі вони варіюються від дуже червоного, до світло-блакитного. Астрономи вважають, що колірні варіації засновані на походження, складі, радіації і космічному вивітрюванні.
Їх орбіти з великим ексцентриситетом постійно змінюються. Їх склад ще більш цікавий. Вода у вигляді льоду присутня на багатьох кентаврах, і багато хто з них, як вважається, покриті сажею, олівіном, аморфним вуглецем і керогеном. Це одні з найбільш цікавих об'єктів в просторі.
Походження кентаврів
Є кілька теорій походження кентаврів. Вивчення кентаврів все ще стримується обмеженими фізичними даними. Моделювання показує, що орбіти деяких об'єктів пояса Койпера (КБО) можуть бути схильні до збурень, що призводить до викидання цих об'єктів з пояса Койпера, і вони стають кентаврами. Деякі з найбільш відомих кентаврів: Амікус, Хілономой, Харікло, Асбол, Несс, Фол і Хірон.
Влітку 2006 року був знижений на посаді Плутон, отримавши термін «карликова планета» та визначено правила, за якими знову відкриті об'єкти, повинні бути названі. Кентаври отримали свої імена від кентаврів з грецької міфології. Плутіноси, які знаходяться в орбітальному резонансі з Плутоном, отримали назву пекельних символів і лордів Underworld (наприклад, Орк, Іксион, Радамант і Hія). Об'єкти пояса Койпера і хмари Оорта отримують свої імена від міфічних богів і богинь різних народів світу (наприклад, Седна, Варуна, Таронхайавагон, Квавар, Макемаке, або Хаумеа).
Нова класифікація розроблена Джонатаном Хорнер з Оксфордського університету, з колегами доктором Вин Евансом (Оксфордський і Кембріджскійуніверсітет), і професором Марком Бейлі і доктором Девідом Ашер (обидва з обсерваторії Арма). Ця класифікація обіцяє усунути плутанину різних об'єктів, що потрапляють під назви комет, кентаврів, транснептунових об'єктів, об'єктів пояса Койпера і т.п.
Вплив планет-гігантів на кентаври
Грунтуючись на попередніх дослідженнях різних астрономів, Хорнер і його колеги визначили, що орбіти тіл у зовнішній Сонячній системі знаходяться під контролем одного або двох з чотирьох планет-гігантів. Важливим фактором є відстань об'єкта від Сонця на своїх близьких і далеких точках (перигелії і афелії).
Ці основні класи потім поділяється на чотири типи (I, II, III і IV), з урахуванням кута орбіти тіла по відношенню до основної площини Сонячної системи. Наприклад, Хірон SU об'єкт IV, з його перигелієм в зоні впливу Сатурна і його афелием в зоні впливу Урана. На відміну від Хирона, Фол є SN об'єктом III. (В афелії він знаходиться в зоні впливу Нептуна).
Ймовірне майбутнє кентаврів
За словами професора Марка Бейлі, кентаври можуть бути розділені на групи, орбіти яких, в цілому аналогічні їх характеристикам. Наприклад, ми можемо відразу бачити, що орбіти Хирона і Тола розвивалися по-різному протягом різних періодів часу. Тепер ми можемо більш ефективно простежити історію і передбачити ймовірне майбутнє для різних груп кентаврів. Ми можемо розглянути ймовірність того, що один з них може проникнути у внутрішню частину Сонячної системи, і якщо так, то в який період часу.
Кентаври дають важливу інформацію про те, як наша планетна система була сформована. Багато з них змінили орбіти в більш пізній період еволюції Сонячної системи через гравітаційний вплив планет-гігантів - Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна. Як і у випадку з рослинами і тваринами, хороша схема класифікації буде першим кроком в розумінні того, як групи з різними характеристиками співвідносяться один з одним, а також для відстеження їх еволюційних шляхів назад до їх витоків.
Хірон - найвідоміший кентавр Сонячної системи
Загадковий об'єкт Хірон 14 лютого 1996 року досяг перигелію всередині орбіти Сатурна, а 1 квітня 1996 року Хірон досяг максимального зближення із Землею. Кентавр Хірон незвичайний тим, що має кому, характерною для кометного тіла, але за розмірами Хірон в 50000 разів перевищує середній обсяг комет, і більш сумірний з великим астероїдом, до яких він спочатку був віднесений.
Двоїстість кентавра Хірона
Крім того, його орбіта нестійка в тимчасових масштабах в мільйони років, що вказує на те, що він завжди знаходився на нинішній орбіті. Хірон був першим з кентаврів, виявлених до теперішнього часу, з подібними орбітами і властивостями.
Ці об'єкти були названі кентаврами, за аналогією з істотами з грецької міфології, в знак визнання їх подвійної, кометної та астероїдної, природи (Хірон названий на честь наймудрішого з кентаврів, вихователя Ахілла і Геракла). Вважається, що кентаври - це об'єкти, які були викинуті гравітацією з пояса Койпера, розташованого за орбітою Нептуна. Хірон проявляє підвищену активність у міру наближення до перигелію.
Орбіта Хірона
Хірон обертається по витягнутій еліптичній орбіті (е = 0,383), з періодом обертання 50,7 року. Орбіта Хірона має велику піввісь, рівну 13,7 астрономічних одиниць. Перигелій розташований на відстані 8,46 астрономічних одиниць, а афелій - на відстані близько 19 астрономічних одиниць. Для довідки: орбіта Сатурна знаходиться на відстані 9,54 астрономічних одиниць від Сонця, а Урана - на відстані 19,18 астрономічних одиниць. Орбіта нахилена під кутом 6,93º до площини екліптики.
Розмір Хірона
Оцінки діаметра Хірон варіюють від 148 до 208 км, а дослідження блиску кентавра дозволило визначити період обертання, який становить 5,9 години. Кількість газу і пилу коми змінюється з плином часу, а так само за розміром і яскравості. Діаметр коми кентавра Хірона досягає майже 2 млн. км, а яскравість може коливатися в чотири рази протягом декількох годин. Крім того, «пилова атмосфера» гравітаційно пов'язана з кентавром, і раптом виникла попереду у внутрішній частині коми, на відстані не більше 1200 км від поверхні кентавра.
Склад кентавра Хірон
Хірон був вперше виявлений Чарльзом Ковалем 1 листопада 1977 року. Невідомий об'єкт отримав назву 1977 UB. Зображення цього об'єкта в афелії в 1970 році показало, що його яскравість була високою, незважаючи на велику відстань від Сонця. Поряд з ознаками коми, виявленої ще в 1988 році, була виявлена поверхнева активність об'єкта, навіть при низькій температурі. Все це вказувало на вміст летких речовин, таких як метан, окис вуглецю і молекулярний азот, які можуть випаровуватися і при низьких температурах з поверхні Хірона. Ці летючі речовини були джерелом коми.
Сучасні дані показують, що Хірон обертається по нинішній орбіті не більше декількох мільйонів років. Є два аргументи, які характерні для цього об'єкта. По-перше, орбіта Хірона нестійка і схильна до гравітаційним збурень газових планет-гігантів. По-друге, виражена супер-сублімації летучих речовин з поверхні Хирона.
Походження Хірона
Підраховано, що на тій орбіті, на якій знаходиться в даний час Хірон, ці речовини повністю випаровується за кілька мільйонів років, тому той факт, що Хірон все ще активний, означає, що він лише недавно (за астрономічними мірками) змістився на цю орбіту. На підставі висновків, що Хірон повинен походитися з іншого місця в Сонячній системі, привело астрономів в пояс Койпера.
Пояс Койпера містить об'єкти, розміром від дрібних частинок, до Плутона та інших карликових планет. Припускають, що і супутник Нептуна Тритон також міг переміститися на свою орбіту звідти. Гравітаційні збурення від планет-гігантів час від часу викидають об'єкти поясу Койпера в напрямку орбіти Нептуна, і в подальшому ці об'єкти займають орбіти, характерні для орбіт кентаврів.
Головний аргумент, що Хірон був членом пояса Койпера, заснований на схожості в розмірах між кентавром Хироном і об'єктами пояса Койпера. Астероїди, здебільшого, знаходяться в цьому діапазоні розмірів, але спостереження коми Хірона змушує виключити астероїдне походження кентавра.
Газові фонтани на Хіроні
Те, що Хірон досі зберіг супер-летючі речовини, а це можливо лише при низьких температурах, вказує на походження Хірона з холоднішої вихідної області, розташованої далі справжньої орбіти Хірона. Наступна можливість спостерігати Хірона в перигелії випаде астрономам в 2047 році. У перигелії, Хірон в чотири рази ближче і в 250 разів яскравіше, ніж типовий об'єкт пояса Койпера, і тепла від Сонця отримує в десять разів більше.
Це підсилює сублімацію речовини з поверхні кентавра, аж до спалахів пилу і газів. Спостереження цих газів допоможуть відрізнити характер цих об'єктів. У 1996 році, після проходження перигелію кентавром Хіроном, його кома зникла і більше не спостерігалася. Залишилося дочекатися результатів досліджень цього загадкового об'єкта, відомого як комета 95P / Хірон або як мала планета (2060) Хірон.
