U planetarnoj astronomiji, kentaur je malo tijelo Sunčevog sistema koje kruži oko Sunca između Jupitera i Neptuna i prelazi orbite jedne ili više divovskih planeta. Kentauri generalno imaju nestabilne orbite jer prelaze ili su prešli orbite divovskih planeta; Skoro sve njihove orbite imaju dinamički životni vijek od samo nekoliko miliona godina, ali postoji jedan poznati kentaur, 514107 Kaʻepaokaʻawela, koji može biti u stabilnoj (iako retrogradnoj) orbiti. Kentauri obično pokazuju karakteristike i asteroida i kometa. Ime su dobili po mitološkim kentaurima koji su bili mješavina konja i ljudi. Pristrasnost posmatranja prema velikim objektima otežava određivanje ukupne populacije kentaura. Procjene za broj kentaura u Sunčevom sistemu prečnika većeg od 1 km kreću se od čak 44.000 do više od 10.000.000.
Prvi kentaur koji je otkriven, prema definiciji Laboratorije za mlazni pogon i onog koji se ovdje koristi, bio je 944 Hidalgo 1920. Međutim, oni nisu bili priznati kao posebna populacija sve do otkrića 2060 Chirona 1977. Najveći potvrđeni kentaur je 10199 Chariklo, koji je na 260 kmu prečniku velik kao asteroid srednje veličine glavnog asteroida, a poznato je da ima sistem prstenova. Otkriven je 1997.
Nijedan kentaur nije fotografisan izbliza, iako postoje dokazi da je Saturnov mjesec Phoebe, koji je snimila sonda Cassini 2004, možda uhvaćeni kentaur koji potiče iz Kuiperovog pojasa. Osim toga, svemirski teleskop Hubble prikupio je neke informacije o karakteristikama površine 8405 Asbolusa.
Cerera je možda poticao iz područja vanjskih planeta, i ako je tako, može se smatrati bivšim kentaurom, ali svi kentauri koji se danas vide potiču negdje drugo.
Od objekata za koje je poznato da zauzimaju orbite nalik kentaurima, otkriveno je da otprilike 30 pokazuju kome poput kometa, s tim da tri, 2060 Chiron, 60558 Echeclus i 29P/Schwassmann-Wachmann 1, imaju uočljive nivoe nestalne proizvodnje u orbitama u potpunosti iza Jupitera. Hiron i Echeclus su stoga klasifikovani i kao kentauri i kao komete, dok je Schwassmann-Wachmann 1 uvijek imao oznaku komete. Za druge kentaure, kao što je 52872 Okyrhoe, sumnja se da su pokazivali komu. Očekuje se da će svaki kentaur koji je uznemiren dovoljno blizu Sunca postati kometa.
Klasifikacija Kentaur ima ili perihel ili veliku poluosu između osa vanjskih planeta (između Jupitera i Neptuna). Zbog inherentne dugoročne nestabilnosti orbita u ovoj regiji, čak i kentauri kao što su 2000 GM137 i 2001 XZ255, koji trenutno ne prelaze orbitu nijedne planete, nalaze se u postepeno promjenjivim orbitama koje će biti perturbirane sve dok ne počnu prelaziti orbitu jedne ili više divovskih planeta. Neki astronomi smatraju da su kentauri samo tijela sa velikim poluosama u području vanjskih planeta; drugi prihvataju bilo koje tijelo sa perihelom u regiji, jer su njihove orbite na sličan način nestabilne.
Nepodudarni kriteriji Različite institucije imaju različite kriterije za klasifikaciju graničnih objekata, na osnovu određenih vrijednosti njihovih orbitalnih elemenata:
Centar malih planeta (MPC) definiše kentaure kao perihel izvan orbite Jupitera (5,2 AJ < q) i veliku poluosu manju od one Neptuna (a < 30,1 AJ). Iako danas MPC često navodi kentaure i rasute diskove zajedno kao jednu grupu. Laboratorija za mlazni pogon (JPL) na sličan način definiše kentaure kao one koji imaju veliku poluosu, a nalaze se između Jupitera i Neptuna (5,5 AJ ≤ a ≤ 30,1 AJ). Nasuprot tome, Deep Ecliptic Survey (DES) definiše kentaure koristeći dinamičku klasifikacionu šemu. Ove klasifikacije su zasnovane na simuliranoj promjeni ponašanja sadašnje orbite kada se produži na 10 miliona godina. DES definiše kentaure kao nerezonantne objekte čija je trenutna (oskulirajuća) perihelija manja od oskulirajuće velike poluose Neptuna u bilo kom trenutku tokom simulacije. Ova definicija treba da bude sinonim za orbite koje prelaze planete i da sugeriše relativno kratke životne vijekove u trenutnoj orbiti. Zbirka The Solar System Beyond Neptune (2008) definiše objekte sa velikom poluosom između Jupitera i Neptuna i parametara Tisserandovog relativnog Jupitera iznad 3,05 kao kentaure, klasifikujući objekte sa Jupiter-relativnim Tisserandovim parametrom ispod ovog da se izuzmu objekti Kuiperovog pojasa, proizvoljni perihel na pola puta do Saturna (q ≤ 7,35 AJ) kao komete iz porodice Jupitera, i klasificiranje tih objekata na nestabilnim orbitama s velikom poluosom većom od Neptunove kao člana rasutog diska. Drugi astronomi radije definišu kentaure kao objekte koji nisu u rezonansi s perihelom unutar orbite Neptuna za koje se može pokazati da će vjerovatno preći Hill sferu plinovitog diva u narednih 10 miliona godina, tako da se o kentaurima može misliti kao kao objektima raštrkanim prema unutra i koji jače međusobno djeluju i raspršuju se brže od tipičnih objekata raspršenih diskova. JPL-ova baza podataka malih tijela navodi 452 kentaura. Postoji dodatnih 116 transneptunskih objekata (objekata sa velikom poluosom dalje od Neptunove, tj. 30,1 AJ ≤ a) sa perihelom bližim od orbite Urana (q ≤ 19,2 AJ).
Nejasno klasificirani objekti Kriterijum Gladman & Marsden (2008) bi neke objekte učinio kometama porodice Jupiter: oba Echeclus (q = 5,8 AU, TJ = 3,03) i Okyrhoe (q = 5,8 AU; TJ = 2,95) tradicionalno su klasifikovani kao kentauri. Tradicionalno smatran asteroidom, ali klasifikovan kao kentaur od strane JPL, Hidalgo (q = 1,95 AJ; TJ = 2,07) bi također promijenio kategoriju u kometu iz porodice Jupiter. Schwassmann-Wachmann 1 (q = 5,72 AJ; TJ = 2,99) je kategoriziran i kao kentaur i kao kometa iz porodice Jupiter, ovisno o korištenoj definiciji.
Ostali objekti uhvaćeni između ovih razlika u metodama klasifikacije uključuju (44594) 1999 OX3, koji ima veliku poluosu od 32 AJ, ali prelazi orbite i Urana i Neptuna. Naveden je kao vanjski kentaur od strane Deep Ecliptic Survey (DES). Među unutrašnjim kentaurima, (434620) 2005 VD, sa perihelijskom udaljenosti vrlo blizu Jupitera, naveden je kao kentaur od strane JPL i DES.
Nedavna orbitalna simulacija evolucije objekata Kuiperovog pojasa kroz regiju kentaura identifikovala je kratkotrajne "orbitalne kapije" između 5,4 i 7,8 AJ kroz koje prolazi 21% svih kentaura, uključujući 72% kentaura koji postaju Komete porodice Jupiter. Poznato je da četiri objekta zauzimaju ovu regiju, uključujući 29P/Schwassmann-Wachmann, P/2010 TO20 LINEAR-Grauer, P/2008 CL94 Lemmon i 2016 LN8, ali simulacije pokazuju da bi moglo biti 1000 više objekata >1 km u radijusu koji se tek trebaju otkriti. Objekti u ovoj regiji prolaza mogu pokazati značajnu aktivnost i nalaze se u važnom evolucijskom prelaznom stanju koje dodatno zamagljuje razliku između kentaurovih i kometa porodice Jupiter.
Komitet za nomenklaturu malih tijela Međunarodne astronomske unije nije formalno učestvovao ni na jednoj strani debate. Umjesto toga, usvojila je sljedeću konvenciju imenovanja za takve objekte: U skladu sa njihovim prijelaznim orbitama poput kentaura između TNO-a i kometa, "objekti na nestabilnim, nerezonantnim orbitama koje prelaze divovske planete sa velikim poluosama većim od Neptunovih" trebaju biti nazvan po drugim hibridnim mitskim bićima koja mijenjaju oblik. Do sada su samo binarni objekti Ceto i Phorcys i Typhon i Echidna imenovani prema novoj politici.
Kentauri s izmjerenim promjerima navedenim kao mogući patuljasti planeti prema web stranici Mikea Browna uključuju 10199 Chariklo, (523727) 2014 NW65 i 2060 Chiron.
Orbite Distribucija
Dijagram ilustruje orbite poznatih kentaura u odnosu na orbite planeta. Za odabrane objekte, ekscentričnost orbite je predstavljen crvenim segmentima (koji se protežu od perihela do afela).
Orbite kentaura pokazuju širok raspon ekscentričnosti, od vrlo ekscentričnog (Pholus, Asbolus, Amycus, Nessus) do više kružnog (Chariklo i Thereus i Okyrhoe koji presjecaju orbitu Saturna).
Da bi se ilustrovao raspon parametara orbita, dijagram prikazuje nekoliko objekata sa vrlo neobičnim orbitama, ucrtanih žutom bojom: 1999 XS35 (Apolonski asteroid) prati izuzetno ekscentričnu orbitu (e = 0,947), vodeći je od unutar Zemljine orbite (0,94 AJ) do daleko izvan Neptuna (> 34 AJ) 2007 TB434 prati kvazikružnu orbitu (e < 0,026) 2001 XZ255 ima najmanji nagib (i < 3°). 2004 YH32 je jedan od malog udjela kentaura s ekstremnim retrogradnim nagibom (i > 60°). Ona prati tako visoko nagnutu orbitu (79°) da, dok prelazi od udaljenosti pojasa asteroida od Sunca do udaljenosti od Saturna, ako se njegova orbita projektuje na ravan Jupiterove orbite, ne ide ni sve do Jupitera.
Preko desetak poznatih kentaura prati retrogradne orbite. Njihovi nagibi se kreću od skromnih (npr. 160° za Dioretsu) do ekstremnih (i < 120°; npr. 105° za (342842) 2008 YB3).). Za sedamnaest ovih visoko nagnutih, retrogradnih kentaura kontroverzno se tvrdilo da imaju međuzvjezdano porijeklo.
Promjene orbita
Budući da kentauri nisu zaštićeni orbitalnim rezonansama, njihove orbite su nestabilne u vremenskom okviru od 106-107 godina. Na primjer, 55576 Amycus je u nestabilnoj orbiti blizu Uranove rezonanse 3:4. Dinamičke studije njihovih orbita pokazuju da su kentauri vjerovatno srednje orbitalno stanje objekata koji prelaze iz Kuiperovog pojasa u Jupiterovu porodicu kratkoperiodičnih kometa. 2023 RB će značajno promijeniti svoju orbitu približavanjem Saturnu 2201.
Objekti mogu biti izbačeni iz Kuiperovog pojasa, nakon čega prelaze Neptun i gravitaciono stupaju u interakciju sa tom planetom. Oni tada postaju klasifikovani kao kentauri, ali njihove orbite su haotične, razvijaju se relativno brzo kako se kentaur iznova približava jednoj ili više vanjskih planeta. Neki kentauri će evoluirati u orbite koje prelaze Jupiter, nakon čega se njihova perihelija može reducirati u unutrašnji Sunčev sistem i mogu biti reklasifikovani kao aktivne komete u porodici Jupiter ako pokažu kometnu aktivnost. Kentauri će se tako na kraju sudariti sa Suncem ili planetom ili će u suprotnom biti izbačeni u međuzvjezdani prostor nakon bliskog približavanja jednoj od planeta, posebno Jupiteru.
Fizičke karakteristike Relativno mala veličina kentaura onemogućuje daljinsko posmatranje površina, ali indeksi boja i spektri mogu pružiti tragove o površinskom sastavu i uvid u porijeklo objekta. (Preprint version (pdf))
Boje Boje kentaura su vrlo raznolike, što dovodi u pitanje svaki jednostavan model površinske kompozicije. U bočnom dijagramu, indeksi boja su mjere prividne veličine objekta kroz plave (B), vidljive (V) (tj. zeleno-žute) i crvene (R) filtere. Dijagram ilustruje ove razlike (u pretjeranim bojama) za sve kentaure s poznatim indeksima boja. Za referencu, dva mjeseca: Triton i Phoebe, i planeta Mars su ucrtani (žute oznake, veličina nije u mjerilu).
Kentauri su grupisani u dvije klase: vrlo crvena – na primjer 5145 Pholus plava (ili plavo-siva, prema nekim autorima) – na primjer 2060 Chiron ili 2020 MK4
Postoje brojne teorije koje objašnjavaju ovu razliku u boji, ali se mogu široko podijeliti u dvije kategorije:
Razlika u boji rezultat je razlike u porjeklu i/ili sastavu kentaura Razlika u boji odražava različit nivo svemirskih vremenskih uslova od zračenja i/ili kometne aktivnosti.
Kao primjeri druge kategorije, crvenkasta boja Pholusa je objašnjena kao mogući plašt ozračenih crvenih organskih tvari, dok je Chiron umjesto toga imao izložen led zbog svoje periodične kometne aktivnosti, dajući mu plavo/sivi indeks. Međutim, korelacija s aktivnošću i bojom nije sigurna, jer aktivni kentauri obuhvataju raspon boja od plave (Chiron) do crvene (166P/NEAT). Alternativno, Pholus je možda tek nedavno izbačen iz Kuiperovog pojasa, tako da se procesi površinske transformacije još nisu dogodili.
Delsanti et al. ukazuju na višestruke konkurentske procese: crvenilo od radijacije i crvenilo od sudara.Hainaut & Delsanti (2002) Color of Minor Bodies in the Outer Solar System Astronomy & Astrophysics, 389, 641 datasource
Spektar