Centaur (küçük gezegen)

Centaurlar , diğer gezegenlerin arasında orta-büyük eksenlere sahip olan küçük gezegenlerdir. Centaurlar sabit olmayan çapraz yörüngelere veya çaprazlaşmış yörüngesi olan bir veya daha fazla büyük gezegenlere sahiptirler ve birkaç milyon yıllık dinamik ömürleri vardır. Centaurlar genel olarak hem asteroidler hem de kuyruklu yıldızlar gibi davranırlar. Centaurların ismi, mitolojik olaylardan sonra anlamı insan ve at olan karışımdan türemiştir. Güneş sisteminde 44,000 civarında , çapı 1 km olan centaurların olduğu tahmin edilmektedir.

Positions of known outer Solar System objects. The centaurs lie generally inwards of the Kuiper belt and outside the Jupiter Trojans.

İlk keşfedilen centaur 1920 yılında 944 Hidalgo , Jet Propulsion Labaratory (JPL) adı altında olan laboratuvarda keşfedilmiştir. Fakat, centaurların 1977 yılında 2060 Chiron adlı centaurun keşfine kadar fazla bir miktarda olunduğu hakkında bilgi sahibi olunamamıştı. En büyük centaur olarak bilinen 10199 Chariklo 260 km çapa sahip olan ve ana kemerli asteroid kadar büyük olan , halkalı sisteme sahip centaurdur. 1997 yılında keşfedilmiştir. Fakat, 1995 SN55 olarak bilinen kaybolmuş centaurun geçmişte daha büyük olduğu biliniyordu. O zamana kadar hiçbir centaur fotoğraflanamamıştı ,Satürn'ün ayı Phoebe olmasına rağmen. 2004 yılında Cassini tarafından fotoğraflanıp yakalanan centaur bilinmektedir. Buna ek olarak, Hubble Uzay Teleskopu 8405 Absolus isimli Centaurun yüzeyi hakkında bilgiler derlemiştir. 2008'den itibaren , üç centaur kuyrukluyıldıza ait saçılmayı görüntülemek için keşfedilmiştir : Chiron, 60558 Echeclus ve 166P/NEAT. Chiron ve Echeclus hem asteroid olarak hem de kuyrukluyıldız olarak sınıflandırılmaktadırlar. Diğer centaurlar , 52872 Okyrhoe gibi , kuyrukluyıldız aktivitesi gösterenler olarak bilinmektedirler. Herhangi bir güneşe yakın olan centaur, kuyrukluyıldız olarak sanılmaktadır.

Sınıflandırılması

Centaurun genel tanımı şu şekildedir : Küçük bir parçanın güneş etrafındaki yörünge hareketi ile Jüpiterle Neptün arasında bir ve daha fazla büyük gezegenle kesişmesidir. Bu bölgede centaurun kendinden kaynaklı uzun süreli yörüngelerinin dayanıksızlığı, 2000 GM136 ve 2001 XZ255 bile, hiçbir gezegenle kesişmemiş olan, kademeli olarak yörüngelerinin değişmesi , onların bir veya daha fazla büyük gezegenle çakışmaya başlamasına kadar kafa karışıklığına sebep olmuştur. Fakat, farklı kuruluşlar kendi yörünge elementlerinin özel değerlerine dayanaraktan sınıf objelerini sınıflandırmak için farklı kriterlere sahiptir.

• The Minor Planet Center (MPC) centaurları Jüpiter yörüngesinde , Neptününkinden küçük olan ve yarı büyük eksen boyunca günberiye sahip olan gezegenler olarak tanımlamaktadırlar. Fakat, bu günlerde The Minor Planet Center (MPC) centaurlarla saçılan disk objeleri beraber bir grup olarak saymaktadır.
• The Jet Propulsion Laboratory (JPL) benzer olarak centaurları Jüpiter ve Neptünün arasında yarı büyük eksene sahip olarak ,a, tanımlamaktadır.(5.5 AU < a < 30.1 AU)
• Buna karşılık, the Deep Ecliptic Survey (DES) centaurları dinamik sınıflandırma şeması kullanarak tanımlamıştır.Bu sınıflandırmalar 10 milyon yıl uzatılmış olan şimdiki yörüngelerin davranışlarındaki simüle edilmiş değişikliğe dayandırılmıştır. The Deep Ecliptic Survey (DES) centaurları anlık günberileri yarı büyük eksenli Neptünün anlık günberisinin simülasyonun herhangi bir zaman evresinde, resonant olmayanlar olarak tanımlamaktadır.

Neptün boyunca toplanmış güneş sistemi ise Jüpiter ve Neptün arasında yarı büyük ekseni olan ve Jupiter Tisserand'ın parametresi 3.05 üstündeyse centaur olarak, Jüpiter Tisserland'in parametresinin altına göre sınıflandırılan objeler, Kuiper kuşak obkelerini dahil etmezsek, sıradan bir günberi Satürn'ün yarı yolunu Jüpiterailesi kuyrukluyıldızı olarak kesebilir.(q<7.35). Ayrıca bu objeler , kendilerinin sabit olmayan yörüngelerine Neptün'ün dahil edildiği saçılan disklerle beraber sınıflandırılmıştır. Diğer astronotlar ise centaurları günberisi Neptün'ün içinde resonant olmayan , Hill küresi şeklinde gösterilen gas topluluğunun içinde tanımlamışlardır. 10 milyon yıl içinde centaurların içeriye ışıma yapan objeler olarak ve birbirleriyle daha güçlü etkileşim yapmaları ve normal saçılan disk objelere göre daha hızlı yayılmaları beklenmektedir. The JPL Small-Body Database listesi 324 centaurdan oluşmaktadır. Ayrıca ek olarak 65 trans-Neptünsel objeler ( yarı büyük ekseni olan Neptününkiden daha ileri olan, örnek olarak : a > 30.1) günberiye sahip Uranüsten daha yakın olanlardır. (q < 19 AU). Küçük Parçacıklar Uluslararası Astronomi Birleşimi Terimlendirmesi bu tartışmada resmi olarak herhangi bir yer almamıştır. Bunun yerine, bu komite şu isimlendirmeyi cisimler için kullanmıştır : Onların centaura benzeyen geçici yörüngelerini TNO'lar ve kuyrukluyıldızlar arasında yakıştırmıştır. "Sabit olmayan cisimler, reonant olmayanlar , büyük gezegenlerle çakışan Neptününkinden daha büyük olan ve yarıbüyük eksene sahip cisimlerin yörüngeleri hibrit ve şekil değiştiren mitolojik yaratıklar olarak isimlendirilmişlerdir. Şimdiye kadar sadece iki elemanlı cisimler Ceto ve Phorcys ve Typhon ve Echidna bu tanımlamaya uygun olarak isimlendirilmişlerdir. Diğer cisimler sınıflandırma metodundan oluşan farklılıkları, 944 Hidalgo da dahil olmak üzere , 1920 yılında keşfedilen ve JPL Small-Body Database'de listelenen da yakalamıştır. (44594) 1999 OX3, 32 AU adında yarı büyük eksene sahip olan fakat hem Uranüsün hem de Neptünün yörüngeleriyle çakışan centaur olarak Deep Ecliptic Survey tarafından listelenmiştir. Dahili centaurlar içinde, (434620) 2005 VD, Jupitere çok yakın olan günberi mesafesiyle, JPL ve DES centaurlar olarak listelenmişlerdir. Ölçülmüş çaplı centaurlar cüce planetler olarak Mike Brown'un vebsitesine 10199 Chariklo, 2060 Chiron ve 54598 Bienor olarak listelenmiştir.

Yörüngeler

Dağılım

Sağda belirtilmiş olan diyagram , gezegenlerin yörüngelerinin bütün bilinen centaurlarla alakalı olanlarını örneklendirmektedir. Seçilen nesneler için , yörüngelerin dışmerkezleri kırmızı segmentlerle belirtilmiştirler. ( günberiden günöteye kadar genişlemektedir. )

Centaurların yörüngeleri geniş bir dışmerkezlilikle karakterlendirilmişlerdir , yüksek dışmerkezlilerden ( Pholus, asbolus , Amicus , Nessus) daha dairesel olanlara doğrudur. ( Chariklo ve Saturn crosserlar : Thereus ve Okyrhoe). Geniş yelpazeli yörüngelerin parametlerini örneklendirmek için, birkaç obje çok tanınmamış yörüngelerle birlikte diyagramda sarı renkte belirtilmişlerdir :

• 1999 XS35 (Apollo asteroid) dışmerkezli yörüngeyi takip etmektedir (e=0.947),kendisine Dünya'nın(0.94 AU) içindeki yörüngeden Neptüne kadardır. (>34 AU)
  

  Caption text
• 2007 TB434 yarı dairesel öyürngeyi takip etmektedir. (e<0.026)
• 2001 XZ255 en düşük eğime sahiptir.(i<3°).
• Damocles birkaç centaurun içinde en yüksek eğime sahip olan centaurdur. (prograd i>70°, 2007 DA61, 2004 YH32, geriye doğru giden i<120° e.g. 2005 JT50; gösterilmemiş.)
• 2004 YH32 çok yüksek eğimli yörüngeyi takip etmektedir.(yaklaşık 80°) Bu centaur asteroid kemerinden güneşe doğru çaprazlamasına giderken ,Satürnü de geçer eğer kendi yörüngesinin gölgesi Jüpiterin yörüngesinin üstüne düşerse , kendisi Jüpiter kadar gitmese bile.

Birçok bilinen centaurlar , Dioretsa'yı da içererek , ("asteroid" geriye doğru telaffuz edilen )gerileyen yörüngesini takip eder.

Değişen Yörüngeleri

Centaurların yörünge rezonanları tarafından korunmamasından dolayı , yörüngeleri 106-107 yıl arasında sabit olmamıştır. Örnek verecek olursak , 55576 Amycus yörüngesi Uranüsün 3:4 rezonansının içinde sabir olmayan bir yörüngedir. Amycus yörüngesinin dinamiksel çalışmaları centaurun muhtemelen cisimlerin orta yörünge noktası , Kuiper Belt'ten Jupiter ailesine dahil olan kısa periyotlu kuyrukluyıldızlara kadar bağlantı sağlamıştır. Cisimler , Kuiper belt tarafından karıştırılmış olabilir ,bundan dolayı onlar Neptün çaprazı ve yerçekimsel olarak temas halinde gezegenle birlikte olaiblirler.( Daha fazlası için orijin teorilerine bakınız.). Daha sonra onlar centaur olarak sınıflandırıldılar fakar yörüngeleri hala düzensizdi , hızlıca evrimleşen centaur gibi bir veya daha fazla dışarıdaki gezegenlere yaklaşıyorlardı. Bazı centaurlar Jupiter çaprazı yörüngeler gibi ileride evrimleşeceklerdir , bundan dolayı günberileri güneş sistemi içinde azalabilir ve daha sonra belki de bunlar Jüpiter içindeki aktif kuyrukluyıldızlar olarak tekrar sınıflandırılacaklar, eğer kuyrukluyıldız özelliği gösterirlerse. Centaurlar böylece en sonunda Güneşle veya bir gezegenle veya başka bir şeyle çarpışacak, gezegenlere yaklaştıktan sonra, özellikle Jüpitere, yıldızlarası uzaya fırlatacaktır .

Fiziksel Karakterleri

Centaurların boyutunun küçük olmasından dolayı yüzey gözlemlemeleri pek mümkün olmamıştır. Fakat, renk endekleri ve spektrumları yüzey kompozisyonlarını belirtmiştir ve cisimlerin orijinini anlama imkânı sunmuştur.

Renkler

Centaurların renk dağılımı

Centaurların renklerinde herhangi bir yüzey kompozisyonlarını anlatan kısımlarında çok çeşitlilik söz konusudur. Yandaki diyagramda, renk endeksleri belli bir büyüklükte olan cismin mavi içindeki (B), görünür (V) içindeki ve kırmızı filtrelerin (R) içindeki büyüklüğünün ölçüsünü belirtmektedir. Yandaki diyagram tüm centaurların bilinen renk endekleriyle birlikte değişmiş renk içindeki farklılıkları örneklendirmektedir. Referans olarak iki ay vardır : Triton ve Phoebe ve Mars gezegenleri çizilmiştir. ( sarı satırlar büyüklüğü belirtmektedir, ölçeği değil.) Centaurlar iki grup olarak ayrılmışlardır :

• Çok kırmızı , örnek olarak 5145 Pholus.
• Mavi ( veya bazı yazarlara göre gri-mavi), örnek olarak 2060 Chiron.

Renk farklılığını açıklamak için çok sayıda teoriler vardır fakat ayrıntılı olarak iki kategoride belirtilmişlerdir :

• Renk farklılığı orijin içindeki veya centaur kompozisyonundan meydana gelmiştir. ( aşağıda orijine bakabilirsiniz.)
• Renk farklılığı , farklı bir seviyedeki uzay-hava etkisini radyasyondan veya kuyrukluyıldız davranışından yansıtmaktadır.

İkinci kategorideki örnekler , Chiron periyodik kuyrukluyıldız davranışından dolayı buzula maruz kalmış olmasını mavi ya da gri renk endeksi vererek açıklarken , Pholus'un kızılımsı rengini ışın almış kırmızı kabuklu organikler olarak açıklamıştır. Aktivitedeki ve renkteki korelasyon mümkün değildir fakat , aktif centaurlar gibi maviden (Chiron) kırmızıya (166P/NEAT) renk kaplamışlardır. Alternatif olarak, Pholus son zamanlarda yüzey transferler süreci oluşturamadığı için Kuiper Belt'ten atılmıştır.

Spectrumlar

Cisimlerin boyutuyla ve diğer faktörleriyle alakalı spektrum açıklaması genellikle belirsizdir, fakat spektra yüzey kompozisyonlarının içyüzünü anlama imkânı sunar. Renklerle birlilte , görüntülenmiş spektrumlar yüzeyde birçok modele uygurdur. Su buz imzaları birçok sayıda centaur üzerinde onaylanmıştır .(2060 Chiron , 10199 Chariklo ve 5145 Pholus da dahil olmak üzere .) Su buz imzasına ekl olarak , diğer modeller şunlardır :

• Chariklo'nun yüzeyinin tolin (Titan ve Triton gibi) karışımlarından amorf karbonla birlikte meydana geldiği söylenmektedir.
• Pholus ise Titan benzeri tolinlerden(karbon siyahı, olivin ve metanol buz) oluştuğu söylenmektedir.
• 52872 Okyrhoe yüzeyinin ise kerojenlerden , olivinlerde ve az miktarda buzdan oluştuğu söylenmektedir.
• 8405 Asbolus'un yüzde 15 miktarında Triton türevi tolin karışımından , yüzde 8 oranda Tital türevi karışımlardan , yüzde 37 oranında amorf karbondan ve yüzde 40 oranında buz tolinlerden oluştuğu söylenmektedir.

Chiron,kuyrukluyıldıza benzerliğiyle bilinen ve en kompleks görünen centaurdur. Spektrumlarındaki çeşitlilik gözlemlemenin periyoduna bağlıdır. Su buz imzası özelliği düşük aktiflik periyodu boyunca saptandı ve yüksek aktivite boyunca görünmez hale dönüştü.

Kuyruklu Yıldızlarla Benzerlikleri

Chiron gözlemlemeleri sonucunda 1988 ve 1989 civarlarında günberisi kuyruklu yıldız saçılmasını bulmuştur. Bu şekil gaz ve toz bulutuna benzeyen yüzeyinde buharlaşan bir şekildedir. Bu yüzden Chiron resmi olarak hem kuyrukluyıldız hem de asteroid olarak sınıflandırılmıştır , normal bir kuyruklu yıldızdan çok geniş ve bilinemeyen bir anlaşmazlık olmasına rağmen. Diğer centaurlar kuyrukluyıldıza benzeyen davranışlarıyla bilinmektedirler : iki tane kadar ,60558 Echeclus ve 166P/NEAT bu özelliği göstermektedirler. 166P/NEAT kuyurukluyıldız saçılması özelliği gösterirken keşfedilmiştir ve kuyrukl uyıldız olarak sınıflandırılmıştır , yörüngesi centaur olmasına rağmen. 60558 Echeclus kuyrukluyıldız saçılması özelliği göstermeden keşfedilmiştir fakat hala aktiftir ve şimdi bu doğrultuda hem kuyrukluyıldız hem de asteroid olarak sınıflandırılıyor. Centaurlarla kuyruklu yıldızlar arasında belli bir yörünge farklılığı yoktur. 29/P Schwassmann-Wachmann ve 39P/Oterma benzer centaur yörüngesine sahip olduklarından beri centaur olarak tanımlanmıştır. 39P/Oterma hala inaktiftir ve en son aktif olarak 1963 yılında Jüpiter tarafından centaur orbiti içine karıştırılmadan önce görülmüştür. Belirsiz kuyruklu yıldız 38P/Stephan Oterma Jüpiterin yörüngesi boyunca eğer günberi mesafesine sahip olsaydı muhtemelen kuyruklu yıldız saçılması özelliği göstermezdi. 2200 yılına kadar , 78P/Gehrels muhtemelen centaura benzeyen bir görüngeye göç edecektir.

Orijin Teorileri

Son gelişmelerin için centaut gelişmesi üzerindeki çalışmalar büyük bir öneme sahiptir ama hala sınırlı fiziksel veri yüzünden gecikme yaşanmaktadır. Centaur orijini için farklı modeller oluşturulmuştur. Simülasyonlar Kuiper Belt yörüngesindeki objeleri bazılarının karıştırıldığını göstermektedir , objelerin çıkarılması centaur oluşmasını sonucudur. Saçılmış disk objeleri dinamik olarak bu çıkarmalara en iyi adaylardır. Fakat renkleri centaurların çift renkli yapılaraına uymamaktadır. Plutinolar aynı çift renkli özellik gösteren Kuiper Belt objelerinin sınıflarındandır ve plutinoların tüm yörüngeleri Plüton tarafından oluşan çıkarmadan dolayı ilk baştaki düşünülen kadar sabit diyemeyiz. Gelecek yenilikler KBO'lar üzerinde daha çok fiziksel veriler beklemektedir.

Bilinen Centaurlar

En çok bilinen Centaurlar şu şekildedir : 55576 Amycus 2002 NEAT at Palomar 54598 Bienor 2000 Marc W. Buie et al. 10370 Hylonome 1995 Mauna Kea Observatory 10199 Chariklo 1997 Spacewatch 8405 Asbolus 1995 Spacewatch (James V. Scotti) 7066 Nessus 1993 Spacewatch (David L. Rabinowitz) 5145 Pholus 1993 Spacewatch (David L. Rabinowitz) 2060 Chiron 1977 Charles T. Kowal

Ayrıca bakınız

• Asteroid
• Cüce Gezegen
• Küçük Gezegen