La figura precedent
mostra la distribució dels semieixos majors de la major part dels asteroides catalogats.
Crida l'atenció una sèrie de zones buides, així com altres molt sobrecarregades.
Vegem-les:
1) al cinturó principal
i situats en els punts de ressonància amb Júpiter, estan els buits o llacunes de Kirkwood, regions del cinturó
principal on pràcticament no existeixen asteroides. L'acció de Júpiter controla les
òrbites de aquestes zones, on els asteroides es distribueixen al voltant de les
ressonàncies. S'han proposat nombrosos mecanismes per a la producció dels buits:
colisional, estadístic, gravitatori i cosmogònic. El primer advoca per un buidatge a
causa de col·lisions. El segon fa suposicions sobre el temps en que un asteroide roman
fora dels buits a causa de les oscil·lacions mencionades. Les dues han estat
pràcticament abandonades en favor del gravitatori i, en menor mesura, del cosmogònic.
El gravitatori ha estat
objecte d'estudi per part de, entre altres, Froeschli i Scholl (1981) mitjançant la
teoria de números característics de Lyapunov i el model de Schubart (1978) per a
promitjar les pertorbacions, basat en una idea de Pincaré. Wisdom (1982) va estudiar la
ressonància 3:1 arribant a la conclusió que un asteroide podia passar sobtadament d'una
excentricitat baixa a una altra alta, penetrant a l'òrbita de Mart i sent pertorbat per
ell. Això també pot ser un mecanisme d'enviament de meteorits a zones més interiors del
sistema solar. Aquest resultat proporciona possibles explicacions per als buits, però no
els explica del tot.
Per a estudiar la
hipòtesi cosmogònica, s'han portat a terme simulacions de les condicions en què es va
formar el sistema solar, com són investigacions del moviment de petits grans de pols sota
la influència del Sol i Júpiter. Així mateix, Torbett i Smoluchowski (1982) i Lemaitre
(1984) van modelar una possible variació pretèrita de la massa de Júpiter (o el que és
el mateix, una disminució del seu moviment mig), i van obtenir que això va poder haver
originat algunes ressonàncies.
2) Des de 3,9 UA (3:2)
fins a 5,2 UA (Júpiter) hi ha una zona molt inestable: un astre situat allà serà
expulsat per Júpiter en menys de 10.000 anys, segons mostren totes les investigacions.
3) Entre 3,3 UA (2:1) i
3,9 UA (3:2) hi ha un buit causat per l'acció de Júpiter que, segons els experiments
numèrics realitzats per Milani i Nobili (1984), pot causar aqueix buidatge en tan sols
uns centenars de milers d'anys. Només sobreviuen els asteroides "protegits" per
alguna ressonància.
4) Els asteroides
interiors al cinturó principal han sigut, molt probablement, desplaçats pels planetes
situats en aquesta zona.
5) S'observen zones
hiperpoblades i el motiu d'això encara no està clar del tot, estant relacionat amb els
cossos procedents dels buits mencionats anteriorment.
6) Hi ha unes zones
buides a causa de les ressonàncies seculars. Aquestes
ressonàncies ocorren quan la velocitat de precessió del periheli (o el node) d'un
asteroide és igual a un dels valors propis del sistema d'equacions diferencials que
regeixen les precessions orbitals dels planetes. Aquests valors propis solen ser anomenats
freqüentment freqüències principals.
Les ressonàncies
seculars, que tenen l'interès suplementari de ser origen de meteorits, van ser estudiades
ja per Tisserand i Charlier a les darreries del segle XIX i principis del XX. Hagihara va
investigar una de les ressonàncies seculars més importants usant un model relativament
simplificat. Williams i Faulkner (1981) van utilitzar la teoria de variacions seculars del
propi Williams per a trobar les principals ressonàncies seculars del cinturó
d'asteroides. Froeschli i Scholl (1986) van estudiar la ressonància N6 (2,05 UA)
mitjançant integracions numèriques per un milió d'anys. Els seus resultats són que es
poden produir grans variacions de l'excentricitat a causa de les quals l'asteroide arriba
a creuar l'òrbita terrestre. En quant a les anomenades N16 i N5, Scholl i Froeschli
(1986) van verificar que N5 és una bona font de meteorits, mentre que N16 seria la
causant de les grans inclinacions que tenen els objectes Apollo. Posteriorment Froeschli i
Scholl (1987) van examinar els cossos situats en les proximitats de N6, suggerint que
existeix una zona separatriu entre Libradors i Circuladors i que només les zones de
libració amb grans amplituds poden ser fonts de meteorits.
