Raspršeni disk ili rasuti disk (, SDO) jest udaljeni disk oko zvijezde u Sunčevom sistemu koji je rijetko naseljen ledenim malim tijelima Sunčevog sistema, koja su podskup šire porodice transneptunskih objekata. Objekti rasutih diskova imaju orbitalne ekscentricitete u rasponu od 0,8, nagiba do 40° i perihelije veće od 30 astronomskih jedinica (4,5×109 km; 2,8×109 milja). Smatra se da su ove ekstremne orbite rezultat gravitacionog "rasipanja" plinovitih divova, a objekti su i dalje podložni perturbaciji planete Neptuna.
Iako se najbliži objekti raspršenog diska približavaju Suncu na oko 30-35 AJ, njihove orbite mogu se protezati i dalje od 100 AJ. Ovo čini rasute objekte među najhladnijim i najudaljenijim objektima u Sunčevom sistemu.Maggie Masetti. (2007). Cosmic Distance Scales – The Solar System . Website of NASA's High Energy Astrophysics Science Archive Research Center. Retrieved 2008 07-12. Unutrašnji dio raspršenog diska preklapa se s područjem orbitalnih objekata u obliku torusa koji se tradicionalno naziva Kuiperov pojas, ali njegove vanjske granice sežu mnogo dalje od Sunca i dalje iznad i ispod ekliptike od samog Kuiperovog pojasa.
Zbog njegove nestabilne prirode, astronomi sada smatraju da je rasuti disk mjesto nastanka većine periodičnih kometa u Sunčevom sistemu, pri čemu su kentauri, populacija ledenih tijela između Jupitera i Neptuna, međufaza u migraciji objekta iz raspršenog diska u unutrašnji Sunčev sistem. Na kraju, perturbacije sa divovskih planeta šalju takve objekte prema Suncu, pretvarajući ih u periodične komete. Smatra se da su mnogi objekti predloženog Oortovog oblaka nastali u rasutom disku. Odvojeni objekti se ne razlikuju znacajno od rasutih diskova, a neki se, kao što je Sedna, ponekad smatraju uključenima u ovu grupu.
Otkriće Tradicionalno, uređaji poput komparatora treptaja korišteni su u astronomiji za otkrivanje objekata u Sunčevom sistemu, jer bi se ovi objekti kretali između dvije ekspozicije - to je uključivalo dugotrajne korake poput ekspozicije i razvijanja fotografskih ploča ili filmova, a ljudi su zatim koristili komparator treptanja za ručno otkrivanje potencijalnih objekata. Tokom 1980-ih, upotreba kamera zasnovanih na CCD-u u teleskopima omogućila je direktnu proizvodnju elektronskih slika koje su se zatim mogle lako digitalizirati i prenijeti u digitalne slike. Budući da je CCD hvatao više svjetla od filma (oko 90% naspram 10% ulaznog svjetla) i da se treptanje sada moglo obaviti na podesivom kompjuterskom ekranu, istraživanja su omogućila veću propusnost. Rezultat je bio poplava novih otkrića: preko hiljadu transneptunskih objekata je otkriveno između 1992. i 2006.
Prvi objekat rasutih diskova (SDO) koji je prepoznat kao takav bio je TL66 iz 1996. koji su prvobitno identifikovali astronomi sa sedištem u Mauna Kei na Havajima 1996. Još tri su identifikovana istim istraživanjem 1999: 1999 CV118, 1999 CY118 i 1999 CF119. Prvi otkriveni objekat koji je trenutno klasifikovan kao SDO bio je TL8 iz 1995, koji je pronašao Spacewatch.Schmadel, Lutz D. (2003); Dictionary of Minor Planet Names (5th rev. and enlarged ed. edition). Berlin: Springer. Page 925 (Appendix 10). Also see McFadden, Lucy-Ann; Weissman, Paul & Johnson, Torrence (1999). Encyclopedia of the Solar System. San Diego: Academic Press. Page 218.
Od 2011, identifikovano je preko 200 SDO-a, uključujući Gǃkúnǁʼhòmdímà (otkrili Schwamb, Brown i Rabinowitz), Gonggong (Schwamb, Brown i Rabinowitz) 2002. TC302 (NEAT, Trujill i Rabinowitz), Sedna (Brown, Trujillo i Rabinowitz) i 474640 Alicanto (Deep Ecliptic Survey). Iako se pretpostavlja da je broj objekata u Kuiperovom pojasu i raspršenom, disku približno jednak, pristranost posmatranja zbog njihove veće udaljenosti znači da je do danas uočeno mnogo manje SDO.
Podjele transneptunskog prostora
Poznati transneptunski objekti se često dijele na dvije subpopulacije: Kuiperov pojas i Raspršeni disk. Pretpostavljena je hipoteza o trećem rezervoaru transneptunskih objekata, Oortovom oblaku, iako nisu izvršena nikakva potvrđena direktna zapažanja Oortovog oblaka. Neki istraživači dalje sugerišu prijelazni prostor između raspršenog diska i unutrašnjeg Oortovog oblaka, naseljen "odvojenim objektima".
Raspršeni disk naspram Kuiperovog pojasa Kuiperov pojas je relativno debeo torus (ili "krofna") prostora, koji se proteže od oko 30 do 50 AJ koji se sastoji od dvije glavne populacije objekata Kuiperovog pojasa (): klasični objekti Kuiperovog pojasa (ili "cubewanos" ), koji leže u orbitama koje Neptun ne dira, i rezonantni objekti Kuiperovog pojasa; one koje je Neptun zaključao u precizan orbitalni omjer kao što je 2:3 (objekat se okreće dvaput za svake tri Neptunove orbite) i 1:2 (objekat se okreće jednom za svake dvije Neptunove orbite). Ovi omjeri, zvani orbitalne rezonanse, omogućavaju KBO-ima da opstanu u regijama koje bi Neptunov gravitacijski uticaj inače rasčistio tokom trajanja Sunčevog sistema, budući da objekti nikada nisu dovoljno blizu Neptuna da bi se raspršili njegovom gravitacijom. Oni u rezonansi 2:3 poznati su kao "plutini", jer je Pluton najveći član njihove grupe, dok su oni u rezonanciji 1:2 poznati kao "twotinos".
Za razliku od Kuiperovog pojasa, populaciju raspršenih diskova može poremetiti Neptun. Objekti raspršenog diska dolaze u gravitacijski domet Neptuna na svom najbližem približavanju (~30 AJ), ali njihove najveće udaljenosti dostižu višestruko više. Tekuća istraživanja sugerišu da kentauri, klasa ledenih planetoida koji kruže između Jupitera i Neptuna, mogu jednostavno biti SDO koje je Neptun bacio u unutrašnje domete Sunčevog sistema, što ih čini "cis-neptunskim" umjesto transneptunskim razbacanim objektima.Remo notes that Cis-Neptunian bodies "include terrestrial and large gaseous planets, planetary moons, asteroids, and main-belt comets within Neptune's orbit." (Remo 2007) Neki objekti, poput (29981) 1999 TD10, zamagljuju razliku, a Centar za male planete (MPC), koji službeno katalogizira sve transneptunske objekte, sada zajedno navodi kentaure i SDO.
MPC, međutim, pravi jasnu razliku između Kuiperovog pojasa i Raspršenog diska, odvajajući te objekte u stabilnim orbitama (Kuiperov pojas) od onih u rasutim orbitama (Raspršeni disk i Kentauri). Međutim, razlika između Kuiperovog pojasa i Raspršenog diska nije jasna i mnogi astronomi ne vide rasuti disk kao zasebnu populaciju već kao spoljašnji region Kajperovog pojasa. Drugi termin koji se koristi je "razbacani objekt Kuiperovog pojasa" (ili SKBO) za tijela rasutog diska.
Morbidelli i Brown predlažu da je razlika između objekata u Kuiperovom pojasu i objekata rasutih diskova u tome što se potonja tijela "prenose u velikoj poluosi bliskim i udaljenim susretima s Neptunom", ali prva nisu iskusila tako bliske susreti. Ovo razgraničenje je neadekvatno (kako oni primjećuju) u odnosu na starost Sunčevog sistema, budući da tijela "zarobljena u rezonansama" mogu "preći iz faze raspršenja u fazu ne-raspršenja (i obrnuto) više puta." transneptunski objekti bi mogli da putuju naprijed-nazad između Kuiperovog pojasa i rasutog diska tokom vremena. Stoga su umjesto objekata odabrali da definišu regije, a ne objekte, definirajući rasuti disk kao "područje orbitalnog prostora koje mogu posjetiti tijela koja su naišla na Neptun" unutar radijusa Hill sfere, a Kuiperov pojas kao njegov "komplement ... u a > 30 AU regiji"; region Sunčevog sistema naseljen objektima sa velikim poluosama većim od 30 AJ.
Odvojeni objekti Centar za male planete klasifikuje transneptunski objekat 90377 Sedna kao objekat raspršenog diska. Njegov pronalazač Michael E. Brown predložio je umjesto toga da ga treba smatrati unutrašnjim objektom Oortovog oblaka, a ne članom raspršenog diska, jer je, s perihelijskom udaljenosti od 76 AJ, previše udaljen da bi bio pod utjecajem gravitacijske privlačnosti. vanjskih planeta. Prema ovoj definiciji, objekat sa perihelom većim od 40 AJ može se klasifikovati kao izvan raspršenog diska.
Sedna nije jedini takav objekt: (148209) 2000 CR105 (otkriven prije Sedne) i 474640 Alicanto imaju perihel koji je previše udaljen od Neptuna da bi na njih mogao utjecati. To je dovelo do rasprave među astronomima o novom skupu malih planeta, nazvanom prošireni rasuti disk (E-SDO). 2000 CR105 može biti i unutrašnji Oortov oblak ili (vjerovatnije) prelazni objekat između raspršenog diska i unutrašnjeg Oortovog oblaka. U skorije vrijeme, ovi objekti su se nazivali "razdvojeni", ili udaljeni odvojeni objekti ().
Ne postoje jasne granice između raspršenih i odvojenih regija. Gomes i drugi definišu SDO-ove kao one koji imaju "visoko ekscentrične orbite, perihelije iza Neptuna i polu-velike ose izvan rezonanse 1:2." Prema ovoj definiciji, svi udaljeni odvojeni objekti su SDO. Pošto se orbite odvojenih objekata ne mogu proizvesti rasijavanjem Neptuna, predloženi su alternativni mehanizmi sijanja, uključujući zvijezdu u prolazu ili udaljeni objekat veličine planete. Alternativno, sugerisano je da su ovi objekti uhvaćeni sa zvijezde u prolazu.
Šema koju je uveo izvještaj iz 2005. iz Deep Ecliptic Survey J. L. Elliott i drugi razlikuje dvije kategorije: raspršeni-blizu (tj. tipični SDO) i raspršeni-prošireni (tj. odvojeni objekti). Objekti u blizini raspršenih su oni čije su orbite nerezonantne, ne-planetarne orbite koje se ukrštaju i imaju Tisserandov parametar (u odnosu na Neptun) manji od 3. Objekti raspršenog proširenja imaju Tisserandov parametar (u odnosu na Neptun) veći od 3 i imaju vremenski prosječni ekscentricitet veći od 0,2.
Alternativna klasifikacija, koju su uveli B. J. Gladman, B. G. Marsden i C. Van Laerhoven 2007, koristi integraciju orbite od 10 miliona godina umjesto Tisserandovog parametra. Objekat se kvalifikuje kao SDO ako njegova orbita nije rezonantna, ima veliku poluosu ne veću od 2000 AJ, i, tokom integracije, njegova velika poluosa pokazuje ekskurziju od 1,5 AJ ili više. Gladman i drugi predlažu termin raspršujući disk objekt da bi se naglasila ova današnja mobilnost. Ako objekt nije SDO prema gornjoj definiciji, ali je ekscentricitet njegove orbite veći od 0,240, on se klasifikuje kao odvojeni TNO. (Objekti sa manjim ekscentricitetom smatraju se klasičnim.) U ovoj šemi, disk se proteže od orbite Neptuna do 2000 AJ, regije koji se naziva unutrašnji Oortov oblak.
Orbite
Raspršeni disk je vrlo dinamično okruženje. Budući da ih Neptun još uvijek može poremetiti, orbite SDO-a su uvijek u opasnosti od poremećaja; bilo da bude poslani van u Oortov oblak ili unutra u populaciju kentaura i na kraju u Jupiterovu porodicu kometa. Iz tog razloga Gladman i drugi radije nazivaju regiju diskom za raspršivanje, a ne raspršenim. Za razliku od objekata Kuiperovog pojasa (KBO), orbite objekata raspršenih diskova mogu biti nagnuti do 40° od ekliptike.
SDO su tipično okarakterizirane orbitama sa srednjim i visokim ekscentricitetima sa velikom poluosom većom od 50 AJ, ali njihova perihelija ih dovodi pod utjecaj Neptuna. Imati perihel od otprilike 30 AJ je jedna od definišnih karakteristika raspršenih objekata, jer omogućava Neptunu da izvrši svoj gravitacijski uticaj.
Klasični objekti (cubewano) se veoma razlikuju od raspršenih objekata: više od 30% svih cubewano je na niskim nagibima, skoro kružnim orbitama čiji ekscentriciteti dostižu maksimum od 0,25. Klasični predmeti posjeduju ekscentricitete u rasponu od 0,2 do 0,8. Iako su nagibi raspršenih objekata slični ekstremnijim KBO-ovima, vrlo mali broj rasutih objekata ima orbite tako bliže ekliptici kao i većina KBO populacije.
Iako su kretanja u rasutom disku nasumična, oni imaju tendenciju da slijede slične smjerove, što znači da SDO mogu postati zarobljeni u privremenim rezonancijama s Neptunom. Primjeri mogućih rezonantnih orbita unutar raspršenog diska uključuju 1:3, 2:7, 3:11, 5:22 i 4:79.
Formiranje
Raspršeni disk je još uvijek slabo shvaćen: još uvijek nije predložen model formiranja Kuiperovog pojasa i raspršenog diska koji bi objasnio sva njihova uočena svojstva.