Kirkwoodscheiding

Een Kirkwood scheiding (of Kirkwood gaping, Engels Kirkwood gap) is een zone in de planetoïdengordel waar veel minder planetoïden voorkomen dan in de directe omgeving, als gevolg van storingen door de aantrekkingskracht van de planeet Jupiter.

Alle Kirkwood scheidingen bevinden zich op plaatsen waar de omloopstijd om de zon een simpele fractie zou zijn (bijvoorbeeld 1/3, 2/5, enzovoort) van de omloopstijd van Jupiter (11,86 jaar). Bijvoorbeeld, er is een Kirkwood scheiding op 2,501 AE van de zon. Stel dat daar een planetoïde zou bewegen. Zijn omloopstijd om de zon zou daar 3,954 jaar zijn en dat is precies 1/3 van de omloopstijd van Jupiter (11,86 jaar). Door die verhouding van één op drie zou de planetoïde na iedere drie omlopen opnieuw Jupiter passeren, telkens op dezelfde plaats, en dus ook telkens opnieuw dezelfde zwaartekracht van Jupiter ondervinden. Die periodieke kracht zou de planetoïde al vrij snel uit zijn baan trekken. Banen in de Kirkwood scheidingen zijn dus instabiel.

Deze zelfde redenering geldt voor alle Kirkwood scheidingen. Er zijn er gevonden bij omloopstijden die 1/4, 2/7, 1/3, 3/8, 2/5, 3/7, 1/2 of 3/5 bedragen van de omloopstijd van Jupiter. Kirkwood scheidingen zijn een bijzonder geval van baanresonantie. Een soortgelijk effect treedt in het ringenstelsel van Saturnus op bij de Cassinischeiding.

Het verschijnsel Kirkwood scheiding werd in 1857 voorspeld door de astronoom Daniel Kirkwood. Op dat moment waren er nog geen vijftig planetoïden ontdekt, te weinig om de scheidingen statistisch te kunnen bewijzen. Maar nu er inmiddels meer dan 300.000 planetoïden bekend zijn, blijken de Kirkwood scheidingen overtuigend aanwezig.

Linken

• (en) Article on Kirkwood gaps at Wolfram's scienceworld
• (en) A method to create a short-term simulation.
• De wet van Kirkwood, toegelicht en beoordeeld. 1853 De Gids. Jaargang 1853 DBNL