半人马小行星

半人马小行星被归类为轨道不稳定的小行星，并竞相以神话中半人马族的神祇命名。所以选择这一族的名称是因为它们的行为一半像小行星，另一半则像彗星。半人马小行星的轨道会穿越或曾经穿越过一颗或数颗气体巨星的轨道，并且有数百万年的动力学生命期。第一颗类似半人马小行星的天体是在1920年发现的小行星944（Hidalgo），但是在1977年发现凯龙之前，它们并未被认为是一个新的族群。已知最大的半人马小行星是1997年发现的女凯龙星，它的直径达到260公里，大小如同主带中的一颗中等大小的小行星。没有半人马小行星曾经被拍摄过近照，但有证据显示在2004年被卡西尼号拍下特写镜头的费贝可能是被土星捕获的半人马小行星。另一方面，哈伯太空望远镜也已经获得一些飞龙星表面特征的资讯。截至2008年 (2008-Missing required parameter 1=month!)，三颗半人马小行星被发现有彗星状的彗发活动：凯龙、厄开克洛斯（Echeclus）和166P/尼特（英语：166P/NEAT），因此凯龙和厄开克洛斯暨归属于小行星也归属于彗星。其它的半人马小行星，像是Okyrhoe被怀疑有类似彗星的活动。任何一颗受到摄动而接近太阳至足够的距离内时，都可已被预期会成为彗星。半人马小行星并没有稳定的轨道且最后会被巨大行星移出太阳系。广义的半人马小行星定义是一个环绕太阳的小天体，轨道穿越木星和海王星之间的一颗或多颗行星轨道。由于在这一地区的轨道，长期看来是不稳定的。即使像2000 GM137和2001 XZ255这样目前并未穿越任何行星轨道的半人马小行星，也会因为摄动逐渐改变轨道，直到它们的轨道与一颗或多颗大行星的轨道交会。然而，不同的机构有不同的标准进行各种天体的分类，基本上都是建立在它们的轨道要素上：海王星之外的太阳系（2008）所搜集的是使用传统的半人马小行星定义，以海王星轨道的半长轴作为上限，超出这个范围的天体在分类上就归属于离散盘。此外，还有一些天文学家依旧愿意以在未来一千万年的近日点在海王星的轨道以内，并且会接近至气体巨星的希尔球的范围内做为半人马小行星的定义。因此，半人马小行星可以认为是有着比离散盘天体更快、更积极交互作用的外来离散天体。这些分类法中的差异使得一些天体难以分类，例如(44594) 1999 OX3，它的半长轴是32AU，但是与天王星和海王星的轨道交叉。在半人马小行星的内侧之中，2005 VD的近日点距离非常接近木星，JPL和DES都将它归类为半人马小行星。右边的关系图呈现所有已知轨道的半人马小型星与行星轨道间的关系。对选定的天体，轨道的离心率以红色的线段来呈现（范围从近日点至远日点）。半人马小行星的特征之一是轨道离心率散布的范围很广，从离心率很高的人龙星、飞龙星、Amicus、毒龙星，到接近圆形的（女凯龙星和穿越土星轨道的小行星：Thereus, Okyrhoe）。为了说明轨道参数的范围，轨道非常不寻常的几个天体在图上被绘制成黄色：由于半人马小行星穿越巨大行星的轨道，又未受到轨道共振的保护，因此他们的轨道时间尺度在106 –107年之间，例如，小行星55576有与天王星接近3:4共振的不稳定轨道。对它们的轨道动力学研究显示，半人马小行星的轨道可能是从柯伊伯带转换成短周期的木星族彗星的中继轨道。这些可能来自受到摄动的柯伊伯带天体，因为受到重力的交互作用而横越过海王星的轨道（参见起源的理论），然后成为半人马小行星，但是它们的轨道是浑沌的，当半人马小行星接近一颗或多颗行星时，轨道的演变相对来说是迅速的。有耶半人马小行星会演变成跨越木星轨道的，届时它们的近日点可能会深入内太阳系，如果它们显现出彗星的活动，就可以归属于木星族彗星，而被重新分类为彗星。半人马小行星的结局也可能是与太阳或行星碰撞，否则它们也可能因为接近行星，特别是木星，而被弹出进入星际空间。相对而言较小的半人马小行星使地基天文台难以观察其表面，但色指数和光谱可以显示表面可能的组成，并且若深入了解还可以提供该天体的起源。半人马小行星斑驳的颜色令人费解，对任何简单的表面组成模型都是一种挑战。在右边的关系图中，色指数是经由蓝色（B）、可见光（V），也就是黄-绿色，和红色（R）滤光镜测得的视星等。在图中显示了所有已知的半人马小行星在色指数上的差异（颜色被强调）。做为参考的两颗卫星崔顿和费贝，还有行星的火星也呈现在图中（以黄色标帜指示，但大小未依照比例）。半人马小行星看起来可以分为两类：有很多理论在解释颜色上的差异，但它们大致上可以分成两个类别：人龙星可能在地涵有红色的有机化合物，而凯龙因为周期性的彗星活动使冰曝露出来，使色指数呈现蓝/灰色，被作为第二种类别的例子。活动和颜色之间的关联性并不确定，但是活跃的半人马小行星的色指数从蓝色（凯龙）跨越到红色（166P/NEAT，尼特）。或者，人龙星可能是最近才被逐出柯伊伯带，所以表面许多地方尚未参与转化的过程。A. Delsanti 等人认为有多个程序在竞争下进行，例如辐射造成红化，而碰撞造成蓝灰色 。光谱上有关颗粒的大小和其他因素的解释通常是不明确的，但是光谱能深入的提供表面的成分。与颜色一样，观测的光谱也能够适合许多种的表面模型。在许多半人马小行星上已经证明有水冰的存在（包括凯龙、女凯龙星和人龙星）。除了水冰的特征之外，许多其他的模型也被提出：凯龙，唯一已知有彗星活动的半人马小行星，显得特别的复杂，光谱观测的结果取决于观测的时段而有所不同。水冰的特征只出现在活动低的时期，并在活动高时消失 。在1988和1989年凯龙接近它的近日点时所做的观测，发现它有彗发（从表面蒸发出来的气体和尘埃构成的云气），所以现在官方正式的分类暨是彗星，也是小行星。但是这是一颗远远大于典型彗星的天体，因此还有些争议存在。正在对其他的半人马小行星进行监测：到目前为止，Echeclus和166P/尼特这颗两已经被发现有彗星的活动。166P/尼特的轨道虽然是一颗半人马小行星，但是在被发现时已经展现出彗发，因此被归类为彗星。Echeclus被发现时虽然没有彗发，但目前已经有相似的活动，因此现在也列为暨是小行星，也是彗星的天体。彗星和半人马小行星的轨道特征没有明显的区别，29P/施瓦斯曼·瓦茨曼1号彗星和39P/奥特玛这两颗彗星因为具有半人马小行星形态的轨道，已经被转为半人马小行星。39P/奥特玛目前处在不活动的状态，但在1963年受到木星摄动之前，它被观测到是处在活动中的。光度暗淡的38P/史蒂芬-奥特玛的近日点远远超过木星大约是5AU之外，可能不会呈现彗发的活动。在2200年，彗星78P/ Gehrels可能向外迁移至类似于半人马小行星的轨道。在半人马小行星发展的研究上是丰富的，但仍受限于物理的资料。不同的模型提出不同的半人马小行星的可能起源。模拟显示一些柯伊伯带天体的轨道可以受到扰动，导致这些天体被抛出成为半人马小行星。离散盘天体是动态最佳的候选人。像这样的驱逐，但它们的颜色不能符合半人马小行星天然的双色性。冥族小天体是柯伊伯带中自然拥有类似双色性的天体，有人认为由于受到冥王星的摄动，并非所有的冥族小天体轨道都如想像中的稳定 更多柯伊伯带天体的物理资料预期能引导未来的发展。新视野号太空船将在2010年飞越另一颗半人马小行星——2002 GO9（(83982) 2002 GO9）。著名的半人马小行星包括：序号 · 卫星 · 名称意义小行星族 · 主带 · 近地小行星（阿波罗小行星 · 阿莫尔型小行星 · 阿登型小行星） · 特洛伊小行星（火星特洛伊） · 光谱分类半人马小行星 · 达摩克型小行星 · 海王星特洛伊 · 海王星外天体（独立天体 · 柯伊伯带 · 离散盘 · 奥尔特云）