소행성족

3. 기원 및 진화

소행성족은 소행성 간의 충돌로 형성되었다고 추정된다. 대부분의 경우 모체가 산산조각났지만, 베스타족, 팔라스족, 히기에이아족, 마살리아족처럼 모체가 부서지지 않은 경우도 있다. 충돌로 형성된 족들은 대부분 커다란 소행성 하나(모체)와 다른 작은 소행성들로 구성되지만, 플로라족과 같이 내부 구조가 복잡해 한 번의 충돌로 설명할 수 없는 경우도 있는데, 이는 여러 번의 충돌을 통해 생성되었을 수 있다.^[16]

이러한 형성 원인으로 인해, 소행성족 구성원 간의 구성 성분은 거의 비슷하며, 예외는 모체가 행성 분화를 겪었던 베스타족 등 뿐이다.^[16]

소행성족은 소속된 소행성들이 서서히 퍼져나가면서 "죽어가며", 소행성들의 분산은 목성 등 천체들의 중력 섭동과 소행성 간의 충돌, 두 가지가 동시에 일어나면서 발생한다. 소행성족의 수명은 몇십억 년으로 예상되며, 이는 태양계 전체의 나이보다 약간 적다. 상대적으로 작은 소행성들은 야르콥스키 효과로 인해 목성과 궤도 공명을 일으키면서 끌려가 소행성족에서 빠르게 이탈한다. 소행성족 구성원의 수가 줄어드는 점을 이용하여 나이를 측정할 수 있는데, 나이는 몇십억 년에서 몇백만 년 이하로 매우 다양하다.^[16]

아주 오래된 소행성족들은 소형 및 중형 소행성들을 전부 잃고 대형 소행성들만 남았다고 여겨지며, 9 메티스와 113 아말테아가 이 과정을 거친 소행성족의 천체라고 추측된다. 과거 소행성족 구성원에 대한 분석은 철운석 속의 화학 성분비를 통해 진행되며, 이를 통해 과거에 적어도 50 ~ 100개의 행성 분화가 진행된 소행성이 존재했어야 함을 밝혀내었다. 이 소행성들은 대부분 부서져서 핵이 노출되고 운석들을 만들어냈다고 추측된다.^[16]

4. 발견 역사

일본의 천문학자 히라야마 기요쓰구는 1918년에 최초로 몇몇 소행성족을 분류해내었으며,^[21] 보통 소행성족의 선구자라고 불린다. 1951년, 브라우워는 히라야마의 발견을 확인하고 소행성족 20개를 추가로 발견하였다.^[22] 1990년대 전까지, 몇몇 사람은 자체적인 소행성족 목록을 만들려고 시도하였다.^[18][23][24]

1990년대 들어, 소행성 식별 기술의 신장과, 계속해서 쌓인 소행성의 궤도 요소 데이터가 서로 맞물려, 소행성족 판별이 급격히 발전하기 시작하였다. 1989년 윌리엄스는 자신의 소행성 궤도요소 데이터베이스에 스스로 개발한 식별방법을 도입하여 117개의 소행성족을 분류했으며,^[25] 1990년과 1992년의 두 연구에서는 소행성족을 판별하는 두 방식, 계층별 집단화법(Hierarchical Clustering Method, HCM)과 파형요소 분석법(Wavelet Analysis Method, WAM)을 통해 각각 소행성족 20개, 26개를 확인하였다.^[18]

5. 소행성족의 종류

충돌구족은 충돌 후 모체가 산산조각나지 않고 남아있는 소행성족을 말한다. 베스타족, 팔라스족, 히기에이아족, 마살리아족 등이 이에 해당하며, 이들은 대부분 커다란 소행성(모체) 하나와 다른 작은 소행성들로 구성되어 있다.

"명목상 소행성족"(nominal families) 또는 "무리"(clusters)는 다른 소행성족보다 덜 밀집된 족들을 지칭하며, 카린 무리가 대표적인 예이다.^[19]

"소무리"(Clumps)는 구성원이 몇 개밖에 되지 않지만 분명히 다른 소행성들에 비해 밀집되어 있는 경우를 말한다.

"클랜"(Clans)은 배경 소행성들에 비해 매우 미세하게 밀집되어 있으면서 내부 구조가 복잡하여, 하나의 집단인지 아니면 여러 집단이 우연히 뭉친 것인지 식별하기 어려운 경우를 말한다. 플로라족이 클랜으로 분류되기도 한다.^[20]

"부족"(Tribes)은 구성원들이 매우 미세하게 밀집되거나 넓게 퍼져 있어 뭉쳐 있는지 여부를 식별하기 어려운 경우를 지칭한다.^[20]

6. 목록

2015년, 약 40만 개의 번호가 붙은 소행성을 바탕으로 총 10만 개 가량의 소행성이 분류된 122개의 주목할 만한 "족"을 특정하는 연구가 이루어졌다.^[8] 이 자료는 "Small Bodies Data Ferret"에서 공개되었다.^[9]

6. 1. 주요 소행성족

위 표는 주요 소행성족들을 나타낸다. 자파라(Zappala)의 연구^[26]를 바탕으로 12,487개의 소행성을 대상으로 작성되었다. 하지만 소행성족으로 분류된 소행성은 50만 개 안팎이므로, 실제 소행성족에 속하는 소행성의 숫자는 위 표의 수치보다 약 40배가량 더 많을 수 있다.

각 소행성족은 그 모체가 되는 소행성의 이름을 따서 명명되었다. 예를 들어, 에오스족은 221 에오스를, 에우노미아족은 15 에우노미아를 모체로 한다.

표의 궤도 요소는 긴반지름(a), 궤도 이심률(e), 궤도 경사(i)를 나타내며, 소행성족에 속하는 소행성들의 궤도 특성을 보여준다.

• 에우노미아족은 중간 소행성대에서 가장 두드러진 소행성족이다.
• 플로라족은 소행성대 소행성의 4-5%가 속해 있으며, 아리아드네족으로도 불린다.
• 베스타족은 소행성대 소행성의 6%가 속해 있다.
• 니사족은 헤르타족으로도 불린다.

6. 2. 전체 목록

6. 3. 기타 소행성족

7. 침입자

소행성대 소행성의 궤도 요소 (일반적으로 궤도 경사 대 이심률, 또는 대 긴반지름)를 도표로 나타내면, 소행성족이 아닌 균일한 분포를 보이는 '''배경 소행성'''과 대비되는 뚜렷한 밀집 지역이 나타난다. 이러한 밀집 지역이 바로 소행성족이다. '''침입자'''는 고유 궤도 요소를 기준으로 소행성족 구성원으로 분류되지만, 소행성족 대다수와는 다른 분광학적 특성을 보여, 충돌로 인해 파편화된 동일한 모천체에서 기원하지 않았음을 시사한다.^[1]

참조

_[1] 논문 A collisional family of icy objects in the Kuiper belt 2007-03
_[2] 논문 Karin cluster formation by asteroid impact 2006
_[3] 웹사이트 Asteroid families summary table for each family. Trojan and Griqua families are included. https://newton.space[...] 2024-02-19
_[4] 문서
_[5] 문서
_[6] 웹사이트 The Hansa Family: A New High-Inclination Asteroid Family http://adsabs.harvar[...]
_[7] 간행물 The recent breakup of an asteroid in the main-belt region https://www.nature.c[...] 2002-06
_[8] 서적 Identification and Dynamical Properties of Asteroid Families 2014-12
_[9] 웹사이트 Small Bodies Data Ferret https://sbntools.psi[...] 2017-07-22
_[10] 문서
_[11] 문서
_[12] 간행물 Asteroid families classification: Exploiting very large datasets 2014-09
_[13] 간행물 A multidomain approach to asteroid families' identification 2013-08
_[14] 간행물 Asteroid Family Identification Using the Hierarchical Clustering Method and WISE/NEOWISE Physical Properties 2013-06
_[15] 저널 A collisional family of icy objects in the Kuiper belt http://www.physics.u[...] 2017-08-24
_[16] 저널 9 Metis and 113 Amalthea: A Genetic Asteroid Pair http://www.sciencedi[...] 2000
_[17] 문서
_[18] 저널 Asteroid Family Identification http://www.lpi.usra.[...] University of Arizona Press 2002-01
_[19] 저널 Karin cluster formation by asteroid impact http://citeseerx.ist[...] 2006-05-02
_[20] 저널 From asteroid clusters to families: A proposal for a new nomenclature https://ntrs.nasa.go[...] Lunar and Planetary Institute 1992
_[21] 저널 Groups of asteroids probably of common origin http://adsabs.harvar[...] 1918-08
_[22] 저널 Secular variations of the orbital elements of minor planets http://adsabs.harvar[...] 1951-03
_[23] 저널 Asteroid Familys and "Jet Streams" http://adsabs.harvar[...] 1969-08-05
_[24] 저널 Statistics and mapping of asteroid concentrations in the proper elements space http://adsabs.harvar[...] 1978-10
_[25] 문서
_[26] 저널 Asteroid Families: Search of a 12,487-Asteroid Sample Using Two Different Clustering Techniques http://www.sciencedi[...] 1995-08
_[27] 저널 Identification and Dynamical Properties of Asteroid Families https://arxiv.org/pd[...] 2017-06-23
_[28] 문서
_[29] 저널 The Hansa Family: A New High-Inclination Asteroid Family http://adsabs.harvar[...] American Astronomical Society 1996-09