古典的なカイパーベルト天体

古典的なカイパーベルト天体、別名キューベワノ（/ ˌkjuːbiːˈwʌnoʊ / " QB1 - o " )、^{[ a ]}は、海王星の外側を公転し、海王星との軌道共鳴によって制御されていない、離心率の低いカイパーベルト天体（KBO）です。キューベワノの軌道の長半径は40～50AUの範囲にあり、冥王星とは異なり、海王星の軌道を横切りません。つまり、古典的な惑星のように、離心率が低く、場合によっては傾斜角も低い軌道を持っています。 

「cubewano」という名前は、冥王星とカロンの後に発見された最初の太陽系外縁天体（TNO）である15760 Albionに由来しており、2018年1月までは暫定的な名称（15760）1992 QB ₁のみでした。^{[ 2 ]}後に発見された同様の天体は、この天体にちなんで「QB1-os」または「cubewanos」と呼ばれることが多かったですが、科学文献では「古典的」という用語がはるかに頻繁に使用されています。

キューブワノとして識別された物体には以下が含まれます。

• 15760 アルビオン^{[ 3 ]} (別名1992 QB ₁であり、「キューベワノ」という用語を生み出した)
• 準惑星マケマケ^{[ 3 ]}
• クワオアーと20000ヴァルナは、発見当時それぞれ最大のTNOと考えられていた^{[ 3 ]。}
• 19521 カオス、58534 ロゴス、53311 デウカリオン、66652 ボラシシ、88611 テハロンヒアワコ
• (33001) 1997 CU 29、 (55636) 2002 TX 300、 55565 アヤ、 55637 ユニ
• 486958 アロコス

ハウメアは2006年に小惑星センターによって暫定的にキューベワノとしてリストアップされたが^{[ 4 ]} 、後に共鳴軌道にあることが判明した^{[ 3 ]}。

古典的なカイパーベルト天体には、大きく分けて2つの基本的な力学的分類がある。比較的摂動を受けていない（「低温」）軌道を持つ天体と、著しく摂動を受けた（「高温」）軌道を持つ天体である。

ほとんどのキュービワノは、海王星との2:3軌道共鳴（プルティーノが多数存在する）と1:2共鳴の間に位置している。例えば、50000 クワオアーは黄道面に近いほぼ円形の軌道を持つ。一方、プルティーノはより偏心した軌道を持ち、その一部は海王星よりも太陽に近い位置にある。

古典的な天体の大部分、いわゆる低温天体は、軌道傾斜角が小さく（< 5 °）、42～47  AU の範囲にあるほぼ円形の軌道を描いています。より小さな集団（高温天体）は、軌道傾斜角が大きく、より偏心した軌道を描いています。^{[ 5 ]}「高温」と「低温」という用語は、表面温度や内部温度とは何の関係もなく、気体中の分子が加熱されるにつれて相対速度が増加するのと同様に、天体の軌道を指しています。^{[ 6 ]}

ディープエクリプティックサーベイは、2つの集団の分布を報告しています。1つは傾斜角が4.6°を中心とする集団（コアと名付けられています）、もう1つは傾斜角が30°を超える集団（ハロー）です。^{[ 7 ]}

分布

KBOの大部分（3分の2以上）は、軌道傾斜角が5°未満、離心率が0.1未満である。これらの天体の軌道長半径は、小惑星帯の中央付近を好む傾向を示している。おそらく、限界共鳴に近い小型の天体は、共鳴に捕捉されたか、海王星によって軌道が変更されたと考えられる。

「ホット」な集団と「コールド」な集団は著しく異なっており、キュービワノの30%以上が低傾斜のほぼ円軌道を描いています。プルティーノの軌道パラメータはより均等に分布しており、0.15～0.2の範囲の中程度の離心率と5～10°の低傾斜に局所的な最大値があります。散乱円盤天体との比較も参照してください。

キューベワノは海王星の軌道の外側に明確な「ベルト」を形成するのに対し、プルティーノは海王星の軌道に接近するか、あるいは横切る。軌道傾斜角を比較すると、「ホット」キューベワノは傾斜角が大きいため容易に区別できる。プルティーノは通常、軌道を20°未満に保つ。「ホット」キューベワノの傾斜角が大きい理由は説明されていない。^{[ 8 ]}

左：キューベワノ（青）、共鳴TNO（赤）、SDO（灰色）、セドノイド（黄）のTNO分布。右：キューベワノ、プルティーノ、海王星（黄）の整列軌道（極軸図と黄道面図）の比較。

軌道特性の違いに加え、これら2つの集団は身体的特徴も異なっている。

486958 Arrokothのような赤色の寒冷個体群と、より異質な高温個体群との色の違いは、 2002 年という早い時期に観察された。 ^{[ 9 ]} 最近の研究では、より大きなデータセットに基づいて、寒冷個体群と高温個体群の間のカットオフ傾斜角が 12° (5° ではなく) であることが示され、均質な赤色の寒冷個体群と青みがかった高温個体群との区別が確認された。^{[ 10 ]}

低傾斜（低温）と高傾斜（高温）の古典的天体のもう 1 つの違いは、観測される連星の数です。連星は低傾斜軌道では非常に一般的で、通常は明るさが似ているシステムです。連星は高傾斜軌道ではあまり一般的ではなく、その構成要素は通常明るさが異なります。この相関関係は、色の違いとともに、現在観測されている古典的天体が、異なる物理的特性と軌道履歴を持つ少なくとも 2 つの重複する集団に属しているという提案をさらに裏付けています。^{[ 11 ]}

「cubewano」または「classical KBO」の公式な定義はありません。ただし、これらの用語は通常、海王星からの大きな摂動を受けていない天体を指すために使用され、海王星と軌道共鳴しているKBO（共鳴トランスネプチューン天体）は除外されます。小惑星センター（MPC）とディープエクリプティックサーベイ（DES）は、同じ基準を使用してcubewano（古典的な天体）をリストしていません。MPCによってcubewanoとして分類されている多くのTNO（例えば、準惑星Makemake ）は、 DESによってScatNear（おそらく海王星によって散乱されている）として分類されています。 （119951）2002 KX 14は、プルティーノの近くにある内側のcubewanoである可能性があります。さらに、カイパーベルトには「端」があるという証拠があり、47～49  AU を超える低傾斜天体の明らかな欠如は、1998 年という早い時期に疑われ、2001 年により多くのデータで示されました。^{[ 12 ]}その結果、これらの用語の従来の用法は軌道の長半径に基づいており、2:3 と 1:2 の共鳴の間、つまり 39.4 から 47.8 AU の間にある天体が含まれます (これらの共鳴と、その間のマイナーな共鳴は除外されます)。^{[ 5 ]}

これらの定義は精度に欠けており、特に古典天体と散乱円盤の境界は曖昧なままである。2023年現在近日点 (q) > 40 AU かつ遠日点 (Q) < 48 AU の天体は 870 個あります。^{[ 13 ]}

古典的なカイパーベルトで最初に知られている衝突族は、単一の天体の分裂の残骸と考えられている天体のグループであるハウメア族です。^{[ 15 ]}これには、ハウメア、その衛星、2002 TX 300、および7つの小さな天体が含まれます。^{[ b ]}これらの天体は、似たような軌道をたどるだけでなく、似たような物理的特性も共有しています。他の多くのKBOとは異なり、その表面には大量の水氷（H2O）があり_、ソリンはないか、ごくわずかしか含まれていません。^{[ 16 ]}表面の組成は、その中性（赤色とは対照的）の色と、赤外線スペクトルの1.5μmと2μmでの深い吸収から推測されます。^{[ 17 ]}古典的なカイパーベルトには、他にもいくつかの衝突族が存在する可能性があります。^{[ 18 ] [ 19 ]}

2019年1月現在、宇宙船によって近距離で観測された古典的なカイパーベルト天体は1つだけです。ボイジャー探査機2機は、カイパーベルトが発見される前にこの領域を通過しました。^{[ 20 ]}ニューホライズンズは、古典的なKBOを訪れた最初のミッションです。 2015年に冥王星系の探査に成功した後、NASAの探査機は2019年1月1日に、3,500キロメートル（2,200マイル）の距離にある小さなKBO 486958 Arrokothを訪れました。^{[ 21 ]}  

以下は、古典的なカイパーベルト天体の非常に一般的なリストです。2023年7月現在 q > 40 AUかつQ < 48 AU の天体は約 870 個あります。^{[ 13 ]}

• 天体リスト

• ジュイット、デイビッド。「カイパーベルトサイト」。UCLA。
• 「カイパーベルト電子ニュースレター」
• 「太陽系外縁天体一覧」、国際天文学連合小惑星センター、minorplanetcenter.org、ハーバード・スミソニアン天体物理学センター、2010年8月27日時点のオリジナルよりアーカイブ
• 「TNOページ」 . johnstonarchive.net .
• 「外太陽系における天体の現在の位置を示す図」。IAU小惑星センター。minorplanetcenter.org 。ハーバード・スミソニアン天体物理学センター。