Más allá del cinturón de Kuiper Miriam Cortés Contreras Ignacio Andrés Minaya Flores

Acumulación de cometas Origen en el disco de acreción durante el proceso de formación ●

Son cuerpos dispersados por planetas gigantes

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Se acumulan en distintas regiones dependiendo de sus características orbitales: Cuerpos cercanos a los planetas son dispersados hacia regiones más externas mientras que los cuerpos más alejados permanecen en las regiones intermedias. ●

Acumulación de cometas

Los cuerpos que son dispersados hacia la región externa se acumulan en una nube hipotizada (nube de Oort) que se encuentra en el límite del Sistema Solar. Los que son dispersados hacia la región transneptuniana constituyen del Cinturón de Kuiper y el disco disperso.

Población transneptuniana Formada por los objetos del disco protoplanetario que son dispersados durante el periodo de formación. Se clasifica en dos subpoblaciones según la dinámica de los objetos: Cinturón de Kuiper

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Disco Disperso

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Cinturón de Kuiper Sugerido en 1943 por Kenneth Edgeworth y Gerard Kuiper ●

Comienza tras la órbita de Neptuno, 30 - 55 UA ●

Principalmente pequeños cuerpos de hielo y roca remanentes de la formación del Sistema Solar ●

Más de 1300 objetos identificados ●

Planetas enanos: Plutón, Eris, Haumea, Makemake ●

Disco disperso

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Se extiende desde 55 UA hasta 5000 UA

Vida media dinámica de los cuerpos que lo forman: 50Myr. ●

Solo alrededor del 1% sobrevive en órbitas transneptunianas en la edad del Sistema Solar. ●

Disco disperso: origen Dudas sobre su origen: ●

Cuerpos que escaparon del cinturón de Kuiper: ●

Orbitan con perihelios menores de 35 UA y por inestabilidades asociadas a Neptuno son dispersadas SALVO los que están en movimientos resonantes con el planeta.

Remanente de una estructura primordial 100 veces más masiva ●

Disco disperso

Poblaciones del Cinturón de Kuiper y disco disperso son más o menos iguales: el disco disperso no estaría sustentado por el cinturón de Kuiper → Disco disperso como remanente

Disco disperso: cometas Se cree que los objetos del disco disperso dominan la producción de los cometas de la familia de Júpiter frente al Cinturón de Kuiper. En este caso, el cometa pasa de la dinámica de Neptuno a la dinámica de Júpiter y su tiempo de vida dinámica es de 105 yr. P/Encke: único cometa activo con órbita interior a la de Júpiter, la distancia al afelio es de 4.1UA (Júpiter: 5.2UA) → los encuentros con Júpiter no son responsables de su posición actual ✗

Disco disperso: objetos Se clasifican los objetos del disco en tres clases: dispersos, aisaldos y resonantes.

Disco disperso: objetos

* Objetosos dispersos: 30 < q < 40 UA, a > 50 UA 

Su evolución dinámica está influenciada por movimientos resonantes que los protegen contra encuentros cercanos con el planeta resonante

Disco disperso: objetos * Objetos aislados: q > 40 UA a > 50 UA No han tenido encuentros con Neptuno → débilmente acoplados al sistema planetario Sus tamaños de 200-300 km indican que se formaron mucho más cerca del Sol, donde la escala de tiempo de acreción era suficientemente corta. Esto implica que han debido ser transportados hasta sus posiciones actuales. Estos objetos pertenecen al disco disperso extendido.

Disco disperso: objetos El scattering de estos objetos hacia el disco disperso puede deberse a distintos mecanismos: Caos difusivo: - Simulaciones numéricas - Las órbitas de algunos objetos del cinturón de Kuiper cruzan la órbita de Neptuno en movimientos resonantes - Dinámica resonante caótica: 'a' permanece estable, 'e' se modifica lentamente - Resonancias débiles: por encima de un valor crítico son dispersados hacia el disco disperso

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Disco disperso: objetos Embriones primordiales: - Existencia de embriones de m≈10MT dispersados por Neptuno que transitan el cinturón de Kuiper causando excitaciones dinámicas - Encuentros cercanos con los embriones perturbar el cinturón hacia distancias de perihelio de 50-100 UA ➢

Disco disperso fosilizado: - Existencia de un embrión masivo (¿Neptuno?) que causa una perturbación dinámica extensa en poco tiempo - Objetos transneptunianos con perihelios>40 UA se fosilizaron - Estos fósiles no han evolucionado o lo han hecho muy lentamente ➢

Disco disperso: objetos

Objeto de escala planetaria en el Cinturón de Kuiper lejano aún presente: ➢

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- Interacción gravitacional que excitaría la distribución orbital del cinturón en el rango de distancias que cubriera su órbita

Disco disperso: objetos * Objetos resonantes: Aproximadamente 1/3 están en resonancia con Neptuno. Evolución temporal determinada por fenómenos de resonancia (resonance sticking) muy comunes. Simulaciones numéricas: 22000 partículas en órbitas con Neptuno teniendo en cuenta perturbaciones de planetas gigantes y colisiones con los mismos: - Evolución dinámica caótica en si misma - Partículas dispersadas capturadas en 88 resonancias diferentes

Disco disperso: el papel de las resonancias Las resonancias podrían mandar a los objetos a la región aislada. Estas capturas ocurren principalmente para objetos con a