קנטאור (גוף שמימי)

הקנטאורים הם קבוצה של גופים שמימיים קפואים אשר מקיפים את השמש באזור הנמצא בין כוכב הלכת צדק לכוכב הלכת נפטון, ולעיתים מסלוליהם חוצים את מסלולי ההקפה של ענקי הגז סביב השמש. הקנטאור הראשון שהתגלה היה כיירון בשנת 1977. הגוף הגדול ביותר מקבוצה זו הידוע היום הוא כאריקלו שהתגלה ב-1997. ייתכן שחלק מהירחים של ענקי הגז הם קנטאורים במקורם. הקנטאורים קיבלו את שמם מגזע הקנטאורים המיתי, הנפוץ במיתולוגיה היוונית.

קנטאורים מוכרים
אין עדיין צילומים קרובים של קנטאורים על ידי גשושיות. אף על פי כן, יש עדויות שירחו של שבתאי, פובה, שצולם על ידי הגשושית קאסיני ב-2004 הוא קנטאור לכוד. בנוסף טלסקופ החלל האבל ליקט מידע על תנאי השטח של אבולוס.

שלושה קנטאורים, כיירון, אקלוס ו-166P/NEAT 2001 T4 מציגים זנב שביטי. כיירון ואקלוס מוגדרים כיום הן כאסטרואידים הן כשביטים. ייתכן שקיימים עוד קנטאורים בעלי מאפיינים אלו.

מסלולי הקפה

תפוצה

הדיאגרמה מדגימה את מסלולי ההקפה של כל הקנטאורים1 הידועים בהשוואה למסלולי ההקפה של כוכבי הלכת. טרויאנים נפטוניים מוצגים בירוק. לאובייקטים נבחרים האקסצנטריות ההיקפית מודגמת בעזרת הקטעים האדומים (הנמשכים מאפהליון לפריהליון). נטיית המסלול מוצגת על ציר ה Y.

כדי להדגים את טווח המסלולים המאופיינים כאן שלושה אובייקטים בעלי מסלול יוצא דופן מודגשים בצהוב על הדיאגרמה:
 ל-VB123 יש זווית נטיית המסלול הגבוהה ביותר (>390). למרבה ההפתעה יש במסלול זה גם אקסצנטריות נמוכה במיוחד (קטנה מ 0.01).
 לאבולוס יש האקסצנטריות הגבוהה ביותר - 0.62.
 ל-2001 XZ25 יש זווית נטיית המסלול הקטנה ביותר.

1 למטרת הבהרת הנושא בתרשים זה כל הגופים שיש להם מאפיינים דומים לקנטאורים בטווח בו התגלו קנטאורים עד היום הוגדרו כקנטאורים.

מסלולי הקפה משתנים

מאחר שהקנטאורים חוצים את מסלולם של ענקי הגז ואינם מוגנים על ידי תהודה מסלולית המסלולים שלהם סביב השמש אינם יציבים לתקופה של 106 - 107 שנים. מחקרים דינמיים של מסלולי הקפה של קנטאורים מראים שגופים אלה הם כנראה בעלי מסלולי ביניים שהם בעצם חלק ממעברם מחגורת קויפר למשפחת צדק כשביטים קצרי טווח. אובייקטים יכולים לעזוב את חגורת קויפר לכיוון פנים מערכת השמש והם הופכים לחוצי-נפטון, ומושפעים מכבידתו, ולהפך (ראו תאוריות מקור). הם מסווגים כקנטאורים אבל המסלולים שלהם נשארים כאוטיים, מתפתחים במהירות יחסית רבה כשהקנטאור מתקרב שוב ושוב לאחד או יותר מכוכבי הלכת החיצוניים. קנטאורים מסוימים יהפכו לבעלי מסלול חוצה-צדק, ובמקרים אחרים הם גולשים אל תוך פנים מערכת השמש ויכולים להסתווג כשביטים פעילים אם הם יציגו מאפיינים של פעילות האופיינית לשביטים. קנטאורים גם עלולים להתנגש בשמש, בכוכב לכת, או לחלופין להיפלט לחלל אל מחוץ למערכת השמש, בעיקר אחרי התקרבות משמעותית לאחד מכוכבי הלכת, ובעיקר צדק (בגלל גודלו או כוח המשיכה שלו).

מאפיינים פיזיקליים

הגודל הקטן יחסית של קנטאורים מונע תצפית על פני השטח אבל אינדקס צבעים והספקטרום יכולים לאפשר לנו לגלות את הרכב פני השטח ויכולים לספק מידע על מקורם של הגופים.

צבעים
קנטאורים מציגים חידה בפנינו מבחינת שוני הצבעים שלהם שמאתגרת את המושגים הקיימים היום לגבי הרכב פני השטח על גוף שמימי קפוא אופייני. בדיאגרמה המוצגת כאן אינדקס הצבעים מוגדר לפי בהירות נראית של אובייקט על פי - כחול (B) נראה (V) ואדום (R). הדיאגרמה מדגימה את ההבדלים האלו על ידי השוואה (בצבע משופר) של כל הקנטאורים שיש להם אינדקס צבעים ידוע. לדוגמה: שני ירחים, פובוס וטריטון, וכוכב הלכת מאדים מודגשים (כתב צהוב וגודל לא לפי קנה מידה).

קנטאורים כנראה מתחלקים לשתי קבוצות:
 אדומים במיוחד - כמו פולוס.
 כחולים (או כחולים-אפורים) - כמו כיירון.
יש תאוריות רבות לגבי הבדלי הצבעים ויש שתי תאוריות עיקריות המקיפות את כל השאר:
 הבדל הצבעים נגרם בגלל הבדל ברור בין מקור שתי הקבוצות ו/או הבדל בהרכב הקנטאור (ראו תאוריות מקור).
הגורם להבדל הצבעים הוא מזג אוויר חללי הנגרם מקרינה ו/או פעילות שביטית.

בהתאם לתאוריה השנייה מנסים להסביר את צבעו האדום של פולוס בעזרת חומרים אורגניים שנחשפו לקרינה, ואילו כיירון קיבל את צבעו בגלל קרח שנחשף בגלל פעילות שביטית וכך התקבל צבע בטווח הכחול-אפור. הקשר בין פעילות לצבע אינו מוכח ולא וודאי בגלל הטווח הנרחב של צבעי הקנטאורים בין אדום לכחול. מצד שני קיימת האפשרות שפולוס נפלט לאחרונה מחגורת קויפר ובמצב כזה שינוי אפשרי של פני השטח עוד לא התרחש.

ספקטרום
פרשנות לשימוש במושג ספקטרום היא לעיתים קרובות דו-משמעית ומתקשר לגודל החלקיקים ומאפיינים אחרים אבל הספקטרום מאפשר לנו מבט פנימי יותר אל הרכב פני השטח. כמו במקרה של הצבעים הספקטרום הנראה יכול לאפשר כמה מודלים שונים של פני שטח.

נוכחות של קרח המורכב ממים (בניגוד לגזים קפואים שניתן למצוא על גופים שמימיים שונים) אושרה על כמה קנטאורים (כולל כיירון, כאריקלו ופולוס). בנוסף לקרח על בסיס מים כמה מודלים נוספים התגלו:
 משערים שעל פני השטח של כאריקלו להימצא תרכובת של טאולינים (כמו אלה שכבר נמצאו על טיטאן וטריטון) עם פחמן אמורפי.
 משערים שפולוס מכוסה בתרכובת של טאולין בדומה לטיטאן, פחם שחור, אוליבין ומתנול קפוא.
 משערים שפני השטח של אוקירו מורכבים מקירוגנים, אוליבינים, ואחוז קטן של קרח על בסיס מים.
 משערים שלאבולוס יש תרכובת של 15% טאולינים דמויי טריטון, 8% טאולינים דמויי טיטאן, 37% פחם אמורפי ו40% פחם קפוא.

נראה שכיירון, הקנטאור היחיד שידוע בפעילות השביטית שלו, הוא המורכב ביותר. הספקטרה המוצגת בכל תצפית משתנה בהתאם למועד התצפית. חתימות של קרח המורכב ממים נמצאו בתקופות של פעילות שביטית נמוכה ולא נמצאו בתקופות של פעילות גבוהה.

דמיון לשביטים
תצפיות על כיירון בשנים 1988 ו-1989 מראות שליד הפריהליון שלו נמצאו ראיות לזנב שביט (ענן גז ואבק שהתאדו מפני השטח). אחרי זה סווג הקנטאור הזה כשביט וכאסטרואיד באופן ברור, אך הוא גדול מאוד בהשוואה לשביט אופייני והגדרה זו עדיין נותרת שנויה במחלוקת. גם באקלוס וב 166P/NEAT 2001 T4 נמצאו ראיות לפעילות שביטית. 166P/NEAT 2001 T4 התגלה בעצם כשהציג זנב שביט וקיבל סיווג של שביט, הגם שמסלולו הוא אופייני לקנטאור. אקלוס התגלל ללא זנב שביט אך הפך לפעיל בזמן האחרון וקיבל סיווג של שביט בנוסף לסיווג האסטרואיד שלו.

תאוריות מקור
מחקר הקנטאורים התפתח לאחרונה מאוד אך הוא עדיין מעוכב בגלל מידע פיזיקלי דל על הגופים. מודלים שונים הוצגו בתור אפשרויות למקורם.

סימולציות מראות שמסלולם שחלק מהאובייקטים בחגורת קויפר סוטים ממסלולם ומסתלקים ממקומם בחגורה והופכים לקנטאורים. אובייקטים מהדיסק המפוזר יהיו המועמדים הדינמיים הטובים ביותר לסילוק כזה אבל צבעם לא מתאים לטבע הדו-צבעי של הקנטאורים. פלוטינים (גופים טרנס-נפטוניים הכלואים במסלול סביב פלוטו) הם אובייקטים מחגורת קויפר שמראים מאפייני צבע דומים לקנטאורים ויש השערות שמסלולם אינו יציב בגלל השפעה כבידתית של פלוטו. ההתפתחות הבאה צפויה לכשימצא מידע פיזיקלי נוסף על הגופים.

קנטאורים מוכרים
אלה הם הקנטאורים המוכרים ביותר מבין אלה שהתגלו עד עתה:

קישורים חיצוניים

 

מערכת השמש
גרמי שמיים
כוכבי לכת מינוריים