Asteroiderne er ikke ligeligt fordelt i hovedasteroide-bæltet. Figur 11.5 viser, at kredsløb af bestemte størrelser, sjælden findes. Disse huller i asteroidebæltet, kaldes for Kirkwood-hullerne, opkaldt efter Daniel Kirkwood (1814-1895), den amerikanske astronom, der først opdagede dem. Astronomer, som studerer Kirkwood-hullerne, fandt et simpelt forhold mellem de ”manglende” baner og Jupiters kredsløb. Alle Kirkwood-hullerne i asteroidebæltet, svarer til baner der er relateret til Jupiters kredsløbsperiode, ved forholdet mellem to små heltal. Et sådant simpelt forhold mellem periferien af kredsløbene for to eller flere objekter, betegnes som kredsløbsresonans. Husk fra Matematiske værktøjer 10.1, at nogle måner befinder sig i kredsløbs-resonans.
Forestil dig, hvad der ville ske med en asteroide, der starter med en kredsløbsperiode på præcis halvdelen af Jupiters. Figur 11.6 viser kredsløbet af en sådan asteroide, der begynder når asteroiden og Jupiter er på deres tætteste. Fordi asteroiden er tættere på Solen end Jupiter, er den kredsløbshastighed større end den for Jupiter, så den forlader Jupiter, som de fortsætter i deres videre kredsløb. Når asteroiden har afsluttet halvdelen af sin bane, har Jupiter afsluttet en fjerdedel af sin bane. Når asteroiden er kommet en gang rundt i sit kredsløb, er Jupiter nået halvvejs. Når asteroiden har afsluttet halvandet kredsløb, er Jupiter nået tre fjerdedele. Først når asteroiden har foretaget to komplette kredsløb omkring Solen, er de to objekter endnu engang på linje. På grund af forholdet mellem perioderne de to kredsløb, befinder de sig på samme sted, når de to står på linje. Som Jupiter og asteroiden fortsætter i deres kredsløb, mødes de det samme sted igen og igen hvert 11,86 år (Jupiters kredsløbsperiode).
Figur 11.5 – Dette diagram, viser det relative antal asteroider i hovedbæltet, med en given kredsløbs halve storakse. Hullet i fordelingen af asteroider, kaldet Kirkwood-huller, skyldes kredsløbsresonanser med Jupiter.
Den tyngdekraft, som Jupiter udøver på en asteroide ved det tætteste møde, er lille i forhold til Solens tyngde-påvirkning af asteroiden, som er over 360 gange stærkere. En enkelt tæt passage mellem Jupiter og asteroiden, påvirker asteroidens bane meget lidt. For en asteroide der ikke er i kredsløbsresonans med Jupiter, opstår de små skub fra Jupiters tyngdekraft, hver gang på forskellige steder i asteroidens kredsløb. Effekten af disse tilfældige skub udlignes, og som et resultat heraf, har selv mange passager tæt på Jupiter, en lille samlet effekt.
Figur 11.6 – En asteroide med en kredsløbsresonans på nøjagtig halvdelen af Jupiters, ville stå på linje med Jupiter på nøjagtigt samme sted, ved hvert andet kredsløb. Det gentagne tyngdemæssige træk fra Jupiter, ved det samme punkt i asteroidens kredsløb, ville skubbe asteroiden nok til, at den ville ændre sin halve storakse og dermed dens omløbstid. Der er ingen asteroider, der har en 2:1 kredsløbsresonans med Jupiter.
Som du lige har set for en asteroide, der har en 2:1 kredsløbsresonans med Jupiter (med andre ord, den kredsløbsperiode er halvdelen af Jupiters), kommer skubbet fra Jupiter på det samme sted i dens bane.
Selv om intet enkelt skub har stor indflydelse på asteroiden, gør de gentagne skub fra Jupiter det samme sted i kredsløbet, at asteroidens bane ændrer sig. Det er derfor, der ikke er nogle asteroider med kredsløbsperioder svarende til halvdelen af Jupiters. En asteroide i en sådan bane, ville ikke blive der længe. Det samme fænomen gælder også for andre kombinationer af kredsløbsresonanser. Årsagen til, at der ikke findes asteroider i Kirkwood-hullerne, er at deres tyngde-interaktion med Jupiter, forhindrer dem i af opholde sig der.