소행성 중에는 화성과 목성 사이의 태양을 공전하는 작은 세계 중에서, 우리는 유 전적으로 서로 관련이 있습니다. 그들은 소위 소행성 가족의 구성원입니다. 이 소행성은 매우 유사한 궤도와 스펙트럼과 같은 다른 물리적 특성을 가지고 있습니다.
정확히 100 년 전, 이들은 일본 천문학 자 키요 츠구 히라야마 (Kiyotsugu Hirayama)에 의해 주목되었으며, 소행성 가족의 현재 견해는 단일 큰 소행성에서 유래 한 소행성 그룹이라는 것입니다. 이 부모 소행성은 과거에 또 다른 소행성에 맞았으며 다양한 크기의 조각으로 완전히 중단되었거나 크게 크레이팅되었고 방출 된 물질이 소행성 가족을 형성했습니다.
.소행성 가족은 우리에게 소행성에 대한 독특한 정보를 제공합니다. 그들은 가족을 형성 한 거대한 충돌과 부모 소행성의 내부 구조와 구성에 대한 정보를 가지고 있기 때문에 거대한 자연 실험실입니다.
.정보 중 하나는 가족 구성원의 크기, 즉 원래 가족을 형성하기 위해 중단 된 부모 소행성의 조각입니다. 우리는 회원의 규모에 따라 회원을 주문할 때 가족의 크기 주파수 분포 (또는 SFD)를 플로팅 할 수 있으며 그 특성에서 충돌에 대해 더 많이 추론 할 수 있습니다. 그림 1에서 우리는 논문 인 Datura 가족에 중점을 둔 매우 흥미로운 가족을 포함하여 일부 소행성 가족의 SFD를 볼 수 있습니다.
Datura 가족은 Nesvorný et al. (2006). 그것은 주요 소행성 벨트에 위치하고 있으며 나중에 가족이 거의 550 만 년 전에 가족이 지름이 8km 떨어진 작은 소행성 1270 Datura의 분화구에 의해 최근에 형성되었다는 것을 알게되었습니다. Datura 가족은 회원의 크기와 관련하여 또는 숫자에 관해서는 대가족이 아닙니다. 오늘날 우리는이 가족의 17 명의 회원 만 알고 있습니다. 그것은 주로 큰 관찰 편향에 의해 발생합니다.
관찰 편향은 무엇입니까? 망원경으로 작고 희미한 소행성을 볼 수있는 제한된 능력으로 인해 발생하는 효과입니다. 우리의 관찰은 크고 먼 것들에 더 민감합니다.이 소행성들은 우리가 감지 할 수있는 훨씬 더 많은 빛을 반영하기 때문입니다. 그런 다음 우리는 관찰이 더 밝은 소행성으로 편향되어 있다고 말합니다. 그럼에도 불구하고 망원경의 측정 된 편견으로 인해 가족의 실제 SFD가 어떻게 보일지 추정 할 수있었습니다 (Vokrouhlický et al., 2017).
이제 해석 단계가 온다. Datura 가족의 SFD를 보면 다른 가족의 SFD와 분명히 다르게 보입니다. 그러나 Datura 제품군의 가능한 토론 된 SFD (도 1의 점선)는 그렇게 다르지 않다. Datura 구성원은 작은 소행성이기 때문에 작은 크기로 만 이동됩니다. 또한 다른 가족의 SFD로서 더 얕은 경사로 구부러집니다. 모든 플롯 된 가족에 대해 비슷한 크기의 1-2km의 크기로 구부러집니다. 왜 그렇습니까? 우리는 이것이 주로 관찰 편향으로 인해 발생한다고 생각합니다. 직경이 약 몇 km 인 주 벨트 소행성은 우리가 일상적으로 발견하고 관찰 할 수있는 가장 작은 것입니다. 우리는 또한 작은 것을 관찰하지만 다소 드 rare니다. 따라서 SFD는 아마도 우리가 가족으로 인식 될 수있는이 크기의 소행성을 너무 적게 관찰하기 때문에 아마 구부러 질 것입니다.
작은 소행성은 적절하게 형성 될 때 표면 층에서 햇빛을 재 배출함으로써 점차적으로 위 또는 아래로 돌릴 수 있으며 결국 재료를 흘리기 시작하고 심지어 찢어 질 수 있습니다. 이 과정을 Yarkovsky – O'Keefe – Radzievskii – Paddack (또는 Yorp) 효과라고합니다. 이를 바탕으로 Vokrouhlický et al. (2017)은 Datura 가족의 다른 SFD를 담당 할 수있는 또 다른 메커니즘을 제안했습니다. 즉, 비교적 작은 발사체와 거의 비판적으로 회상하는 1270 Datura의 충돌로 설명 될 수 있습니다. 그것은 가족이 형성되기 전에 1270 Datura가 너무 빨리 회전하여 적도의 일부 부품이 표면에서 거의 회전하고 있음을 의미합니다. 이 가설은 아마도 수치 시뮬레이션에 의해 확인해야합니다.
SFD의 더 낮은 기울기는 위에서 언급 한 YORP 효과 또는 충돌 연삭에 의해 파괴 될 수있는 실종 된 가족 구성원에 의해 설명 될 수 있습니다. 우리는 Datura 가족의 어린 나이를 감안할 때 그러한 과정의 확률을 계산했으며, 가장 작은 회원의 경우 몇 개의 지각과 가장 큰 가족의 경우 10 분의 1 백분율에 대해서는 매우 낮은 수를 얻었습니다. 다시 말해, Datura에 속한 작은 소행성은 여전히 존재하지만 아직 보지 못합니다.
일부 소행성 가족의 SFD에서 볼 수있는 주목할만한 기능이 하나 있습니다. 그것은 충돌처럼 보이며 보통 두 번째와 다섯 번째 가족 사이에 발생합니다. 우리는 Datura의 SFD 에서도이 기능을 발견했으며 관찰 편향으로 설명 할 수도 있지만 다른 가능성에 대해 생각하기 시작했습니다. 더욱이, 우리는 또한 가장 큰 조각 중 일부가 매우 길어진 소행성이거나 이진 소행성 접촉 (서로에 앉아있는 두 개의 소행성)이라는 것을 알고 있습니다. 이것은 우리가 모든 소규모 실험실 영향 실험에서 관찰하는 소위 스폴 분화구의 경우 매우 일반적입니다. Datura에 큰 분화구가있을 수 있습니까? 대답은 예입니다!
우리는 Datura 가족이 Datura가 만들어지고 Datura의 작은 크기를 고려한 바위 재료로의 충격의 스케일링을 기반으로 1270 Datura의 표면에 Spall 크레이터링으로 형성 될 수 있다고 가정합니다. 이것은 SFD의 충돌과 가장 큰 가족 구성원의 길쭉한 모양을 설명합니다. 또한 Datura 제품군의 관찰 된 SFD를 Spall 분화구를 생산하는 것으로 알려진 소규모 실험실 영향 실험의 크기 분포와 비교했으며 가까운 경기가 있습니다.
.결론적으로, 아주 어린 Datura 가족의 SFD는 관찰 편향으로 인한 다른 가족 규모 분포와 다릅니다. 알려진 대부분의 구성원은 다른 가족보다 작으며 알려진 가족의 수가 적고 SFD의 명백한 얕은 수를 설명합니다. SFD의 범프는 소규모 실험실 영향 실험에서 일반적으로 관찰하는 Spall 크레이팅으로 설명 할 수 있습니다.
이러한 결과는 가족 규모 분포의 해석 :최근에 ICARUS 저널에 발표 된 Datura 예제라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. 이 작업은 Tomáš Henych와 Keith A. Holsapple이 워싱턴 대학교에서 수행했습니다.
참조 :
- Nesvorný, D., Vokrouhlický, D., Bottke, W.F., 2006. 450 년 전 주 벨트 소행성의 이별. 과학 312 (5779), 1490.
- vokrouhlický, D., Pravec, P., Durech, J., et al., 2017. 젊은 Datura Asteroid 제품군 :스핀, 모양 및 인구 추정. A &A 598, 19 ID A91.
