플로라족

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1. 개요
2. 특성
3. 위치 및 크기
4. 구성원
- 4.1. 주요 구성원
- 4.2. 침입자
5. 연구 역사
참조

1. 개요

플로라족은 소행성대 내에 위치한 소행성족으로, 8 플로라를 포함한 4,000~5,000개의 소행성으로 구성되어 있으며, 소행성대 전체의 약 4~5%를 차지한다. 플로라족은 히라야마 기요쓰구가 분류한 최초의 소행성족 중 하나이며, L 콘드라이트 운석의 근원으로 추정된다. 플로라족은 궤도 긴반지름 2.17~2.33 AU, 이심률 0.053~0.224, 궤도 경사각 1.6°~7.7° 범위에 위치하며, 8 플로라가 전체 질량의 약 36.1%를 차지하고, 43 아리아드네가 두 번째로 큰 구성원이다. 플로라족 내에는 족을 형성한 충돌과 관계없는 "침입자" 소행성도 존재한다.

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플로라족
개요
명칭	플로라족
영어 명칭	Flora family
일본어 명칭	フローラ族 (후로라조쿠)
특징
유형	S형 소행성군
가족 식별 번호	402

2. 특성

8 플로라는 지름이 약 140 km로 플로라족에서 가장 큰 천체이며, 플로라족 전체 질량의 80% 가량을 차지한다. 다음으로 질량이 큰 43 아리아드네는 9% 정도를 차지하며, 나머지 구성원들은 지름 30 km 미만으로 모두 작은 편이다.^[4] 플로라와 아리아드네는 플로라족의 가변에 위치하며, 플로라족이 다시 여러 소무리로 나눠진다는 점에서, 플로라는 플로라족 모천체 질량의 57%만을 가지고 있으며, 여러 번의 충돌 과정을 통해 현재의 분포가 형성되었다는 주장이 제기되었다.^[5]

951 가스프라는 목성으로 향하던 갈릴레오 탐사선이 근접 탐사하였는데, 충돌구의 밀도로 추정한 플로라족의 나이는 약 2억 년이며, 감람석의 분포를 통해 플로라족의 모천체는 부분적으로나마 행성 분화가 일어났었음이 밝혀졌다.^[6]

플로라족의 위치가 $\nu_6\,\!$ 공명 불안정 지역에 가깝고, 분광형 특성이 비슷하다는 점에서, 플로라족은 지구에 떨어지는 L 콘드라이트 운석의 근원으로 지목되고 있다.^[7]

초기에 발견한 소행성 중 플로라족이 많은데, 이는 S형 소행성의 반사율이 높은 것과, 플로라족이 상대적으로 지구에 가까운 소행성족이라는 것이 이유이다. 플로라족은 히라야마 기요쓰구가 분류했던 최초의 소행성족 5개 중 하나이다.^[8]^[9]

1995년 빈첸초 자팔라의 계층적 군집 분석에 의한 수치 분석을 통해 플로라족의 '핵심' 구성원들을 결정했는데, 이들의 고유 궤도 요소는 대략 다음과 같은 범위를 갖는다.

	a_p	e_p	i_p
최소	2.17 AU	0.109	2.4°
최대	2.33 AU	0.168	6.9°

그러나, 플로라족의 경계는 매우 모호하다. 현재 시점에서 이 핵심 구성원들의 오스큘레이팅 궤도 궤도 요소 범위는 다음과 같다.

	a	e	i
최소	2.17 AU	0.053	1.6°
최대	2.33 AU	0.224	7.7°

3. 위치 및 크기

빈첸초 자팔라의 1995년 계층별 집단화법 분석으로 플로라족 중심 소행성들의 고유 궤도 요소 범위가 밝혀졌다.

	a_p	e_p	i_p
최소	2.17 AU	0.109	2.4°
최대	2.33 AU	0.168	6.9°

플로라족 경계는 모호하며, 현재 시점 중심 천체 궤도 요소는 다음과 같다.

	a	e	i
최소	2.17 AU	0.053	1.6°
최대	2.33 AU	0.224	7.7°

1995년 분석에서 중심부에 604개, 광역에 1,027개 소행성이 발견되었다. 2005년 96,944개 소행성 데이터베이스 기준, 해당 범위 내 7,438개 소행성 중 베스타족, 니사족 제외 시 플로라족은 4,000~5,000개로 추정되며, 이는 소행성대의 4~5%이다.^[1]

4. 구성원

플로라족은 구성원의 궤도 요소에 따라 중심부와 주변부로 나눌 수 있다. HCM 수치 해석에 따르면, 중심부 구성원의 고유 궤도 요소는 아래 표와 같다.

	a_p	e_p''	i_p''
최소	2.17 AU	0.109	2.4°
최대	2.33 AU	0.168	6.9°

주변부까지 포함하면 범위는 더 넓어진다.

	a	e''	i''
최소	2.17 AU	0.053	1.6°
최대	2.33 AU	0.224	7.7°

1995년 분석에서는 중심부에 604개, 광역에는 1,027개의 소행성이 있었고, 2005년 데이터베이스에는 7,438개가 있었다. 하지만 이 중에는 베스타족이나 니사족도 포함되어 있어, 실제 플로라족에 속하는 소행성은 4,000~5,000개로 추정된다. 이는 메인 벨트 소행성의 4~5%에 해당한다.

4. 1. 주요 구성원

8 플로라는 지름이 140km로 플로라족에서 가장 큰 구성원이며, 전체 족 질량의 약 80%를 차지한다.^[4] 43 아리아드네는 나머지 질량의 대부분(약 9%)을 차지하며, 나머지 구성원들은 지름이 30km 미만으로 비교적 작다.^[4] 플로라족의 경계가 불분명하고, 플로라 자체가 가장자리에 위치해 있기 때문에, 분석 과정에서 플로라가 그룹에 포함되지 않은 경우 "아리아드네 족"이라고 불리기도 했다.

초기 충돌 이후 족 모체에서 상당 부분이 손실되었으며, 이는 2차 충돌과 같은 후기 과정 때문으로 추정된다.^[5] 예를 들어, 플로라는 모체 질량의 약 57%만을 포함하지만,^[5] 현재 족 질량의 약 80%를 차지한다. 플로라 족은 매우 넓고, 이 공간에서 특히 밀도가 높은 배경 집단으로 점차 희미하게 변해가기 때문에 그 경계가 매우 불분명하다. 또한, 족 내부에 여러 불균일성 또는 엽이 존재하며, 이는 족 구성원 간의 2차 충돌 때문일 수 있다.^[5] 따라서, 소위 소행성 클랜의 전형적인 예시이다. 흥미롭게도, 가장 큰 구성원인 8 플로라와 43 아리아드네는 족의 가장자리에 위치해 있다.^[5] 족 내 이러한 특이한 질량 분포의 원인은 현재 알려져 있지 않다.

중간 크기의 핵심 구성원인 951 가스프라는 목성으로 가는 길에 갈릴레오 우주선의 방문을 받았으며, 가장 광범위하게 연구된 소행성 중 하나이다. 가스프라 연구에 따르면 족의 나이는 약 2억 년이며(크레이터 밀도에 의해 나타남), 모체는 적어도 부분적으로 행성 분화되었음(감람석의 높은 존재량으로 나타남)을 알 수 있다.^[6]

플로라 족 구성원들은 L 콘드라이트 운석의 모체일 가능성이 높다고 여겨지는데,^[7] 이는 지구에 충돌하는 모든 운석의 약 38%를 차지한다. 이러한 이론은 족이 불안정한 ''ν''₆ 세속 공명 구역에 가깝게 위치해 있고, 족 구성원의 스펙트럼 특성이 이 운석 유형의 모체와 일치한다는 사실에 의해 뒷받침된다.

플로라 족은 히라야마 기요쓰구가 처음으로 확인한 다섯 개의 원래 히라야마 족 중 하나였다.^[8]^[9] S형 소행성이 높은 알베도를 갖는 경향이 있고, 지구에 가장 가까운 주요 소행성 그룹이기 때문에 초기에 발견된 구성원의 수가 많다.

플로라족에서 가장 밝은 10개의 구성원^[1]
이름	절대 등급	크기 (km)	고유 a (AU)	고유 e	고유 i
8 플로라	6.61	147	2.2014	0.145	5.573
43 아리아드네	7.97	71	2.2034	0.141	4.049
364 이사라	9.94	26	2.2208	0.159	5.540
352 기젤라	10.14	27	2.1941	0.137	4.289
540 로자문데	10.79	19	2.2189	0.154	6.403
823 시지감비스	11.23	15	2.2213	0.139	4.336
800 크레스마니아	11.39	15	2.1927	0.140	4.301
1419 단치그	11.44	15	2.2928	0.170	6.403
1249 러더포디아	11.47	13	2.2243	0.129	5.413
951 가스프라	11.47	12	2.2097	0.148	5.078

4. 2. 침입자

플로라족이 위치한 지역에는 소행성이 많이 분포하고 있으며, 소행성족과 기원적으로 관계가 없으나 우연히 궤도가 비슷한 "침입자" 소행성이 다수 존재하리라 예측된다. 하지만 실제 발견된 침입자는 극히 적은데, 이는 S형 소행성이 소행성대에서 가장 많은 소행성이기 때문에 분광형으로 판별하는 것이 매우 어렵기 때문이다.^[10]^[11]

이 지역은 소행성 밀도가 높아, 플로라족을 형성한 충돌과는 관련 없는 침입자가 많을 것으로 예상되지만, 확인된 침입자는 거의 없다. 이는 플로라족과 침입자 모두 S형 소행성이기 때문에 구별하기 어렵기 때문이다. 확인된 몇 안 되는 침입자는 모두 작다.

확실히 플로라족이 아닌 것으로 알려진 소행성으로는 298 밥티스티나, 422 베롤리나, 2093 게니쳬스크, 2259 소피에브카(가장 크며, 지름 21km) , 2952 릴리푸티아, 453 티, 3533 토요타, 3850 펠티어, 3875 슈테엘레, 4278 하비, 4396 그레스만, 4750 무카이 등이 있다.

5. 연구 역사

플로라족에서 가장 큰 소행성은 지름 약 140km의 (8) 플로라이며, 이것 하나가 플로라족 질량의 80%를 차지한다. 그럼에도 이 소행성은 모천체였던 소행성에 큰 충돌이 여러 번 있었기 때문인지 꽤 부서져 있으며, 플로라 자체도 아마 그 모천체의 파편인 래블 파일 천체로 생각된다. 나머지 파편 대부분을 (43) 아리아드네가 포함하고 있으며, 나머지 9% 정도를 그 외의 작은 소행성들이 나눠 가지고 있는 것으로 보인다.^[1]

최초의 충돌 이후, 모천체의 파편 대부분은 2차 충돌 등의 과정을 거쳐 소멸된 것으로 보인다. 예를 들어 플로라 자체의 질량은 모천체의 57% 정도이며, 플로라족 전체를 합쳐도 모천체의 80%에 불과하다.^[1]

플로라족 소행성의 분포 범위는 매우 넓으며, 가장 밀집된 영역에서 멀어질수록 점차 쇠퇴하여 완만하게 메인 벨트와 섞이기 때문에 경계선이 뚜렷하지 않다. 또한, 몇몇 통일성이 없는 것들도 섞여 있으며, 2차 충돌로 생긴 것이 아닌가 생각된다. 따라서, 이것은 소행성 '''족'''이라고 불리는 것의 전형적인 예이다.^[1]

기묘하게도 플로라도 아리아드네도 플로라족의 가장자리에 위치해 있다. 이 이상한 질량 분포의 이유는 현재로서는 밝혀지지 않았다.^[1]

중형 소행성 중 가장 유명한 (951) 가스프라는 갈릴레오가 목성으로 향하는 도중에 조우하여 가장 많이 연구된 소행성 중 하나이다. 가스프라 연구는 이 소행성족이 2억 년이 넘는 세월을 거쳐 왔음을 시사하며, 모천체의 구성을 적어도 부분적으로 식별할 수 있었다.^[1]

플로라족 소행성은 지구에 쏟아지는 운석 중 38%와 같은 L형 콘드라이트 운석의 모천체로 유력하게 여겨진다. 이 설은 플로라족이 ν6 영년 공명이라는 불안정한 영역에 가깝고, 소행성의 스펙트럼 특성이 이 유형의 운석 모천체와 일치한다는 점으로 뒷받침된다.^[1]

플로라족은 히라야마 기요츠구에 의해 발견된 최초의 5개의 소행성족, 통칭 "히라야마족" 중 하나이며, 번호가 낮은 소행성도 많다. S형 소행성은 알베도가 크고, 게다가 플로라족은 주요 소행성 집단 중에서 지구에 가장 가깝기 때문에, 조기에 발견된 것이 많다.^[1]

참조

_[1] 간행물 Nesvorny HCM Asteroid Families {{!}} PDS SBN Asteroid/Dust Subnode https://sbn.psi.edu/[...] 2020-08-14
_[2] 서적 Identification and Dynamical Properties of Asteroid Families 2014-12
_[3] 웹인용 Suspected Asteroid Collision Leaves Trailing Debris http://www.nasa.gov/[...] NASA Release : 10-029 2010-02-02
_[4] 저널 Asteroid Families: Search of a 12,487-Asteroid Sample Using Two Different Clustering Techniques https://www.scienced[...]
_[5] 저널 On the Size Distribution of Asteroid Families: The Role of Geometry https://www.scienced[...]
_[6] 저널 Galileo Encounter with 951 Gaspra: First Pictures of an Asteroid https://science.scie[...]
_[7] 저널 The Flora Family: A Case of the Dynamically Dispersed Collisional Swarm? https://www.scienced[...]
_[8] 인용 Further note on the families of asteroids https://ui.adsabs.ha[...]
_[9] 저널 Kiyotsugu Hirayama and His Families of Asteroids http://articles.adsa[...]
_[10] 웹인용 PDS Asteroid/Dust Archive http://www.psi.edu/p[...] 2020-04-02
_[11] 저널 A Visible Spectroscopic Survey of the Flora Clan https://www.scienced[...]

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