Le lacune di Kirkwood , che prendono il nome da Daniel Kirkwood , il fisico che le scoprì nel 1866 , sono lacune che appaiono nelle carte geografiche in cui gli asteroidi della fascia principale sono classificati in base al loro periodo orbitale (o equivalentemente al loro semiasse maggiore ). L'istogramma risultante mostra chiaramente che la loro distribuzione non è casuale, ma frastagliata.
Il cast evidenzia anche diversi picchi. Questi picchi e intervalli corrispondono ai periodi che sono semplici divisori del periodo orbitale di Giove . Quindi, ad esempio, ci sono pochissimi asteroidi che hanno un semiasse maggiore di 2,5 UA e un periodo di 4 anni, che è un terzo del periodo orbitale di Giove.
Daniel Kirkwood credeva che queste lacune fossero causate da risonanze orbitali , cioè disturbi gravitazionali da Giove. In altre parole, se un asteroide orbita attorno al Sole tre volte contemporaneamente a Giove coprisse una singola orbita, quell'asteroide verrebbe espulso dalla sua orbita.
Questo fenomeno desorbirà quindi qualsiasi asteroide situato vicino a uno spazio vuoto, la sua traiettoria sarà quindi in grado di farlo collidere con un altro oggetto nel Sistema Solare. Tuttavia, i comportamenti a lungo termine delle orbite degli asteroidi sono difficili da prevedere e alcuni asteroidi risonanti 3: 1 sembrano avere orbite stabili.
Le punte corrispondono ai disturbi di Giove che aiutano a stabilizzare le orbite.
La maggior parte dei posti vacanti di Kirkwood sono scarsamente popolati, a differenza delle risonanze di movimento medie (MMR) della risonanza 3: 2 di Nettuno o Giove, che trattengono gli oggetti catturati durante la migrazione del pianeta gigante nel modello di Nizza . La perdita di oggetti dai posti vacanti di Kirkwood è dovuta alla sovrapposizione delle risonanze secolari ν 5 e ν 6 all'interno delle risonanze del moto medio.
Gli elementi orbitali degli asteroidi variano quindi in modo caotico ed evolvono in orbite che attraversano quelle dei pianeti in pochi milioni di anni. La risonanza orbitale 2: 1, tuttavia, ha alcuni isolati relativamente stabili. Questi isolati sono scarsamente popolati a causa della lenta diffusione in orbite meno stabili. Questo processo, correlato al fatto che Giove e Saturno sono vicini a una risonanza 5: 2, avrebbe potuto essere più veloce se le orbite di Giove e Saturno fossero state più vicine tra loro.
Ecco i posti vacanti di Kirkwood e il loro raggio orbitale medio:
Gli intervalli più significativi corrispondono alle risonanze 3: 1, 5: 2, 7: 3 e 2: 1.