Asteroit ailesi

Bir asteroit ailesi, yarı büyük eksen, eksantriklik ve yörünge eğikliği gibi benzer uygun yörünge öğelerini paylaşan bir asteroit grubudur. Aile üyelerinin geçmişteki asteroit çarpışmalarının parçaları olduğu düşünülmektedir. Bir asteroit ailesi, üyeleri bazı geniş yörünge özelliklerini paylaşırken, başka türlü birbirleriyle ilgisiz olabilen asteroit grubundan daha spesifik bir terimdir.

Büyük belirgin aileler, birkaç yüz tanınmış asteroit (ve henüz analiz edilmemiş veya henüz keşfedilmemiş olabilecek daha birçok küçük nesne) içerir. Küçük, kompakt ailelerin yalnızca on tanımlanmış üyesi olabilir. Ana kuşaktaki asteroitlerin yaklaşık %33 ila %35'i bir ailenin üyesidir.

Güvenilir şekilde tanınan yaklaşık 20 ila 30 aile vardır ve onlarca daha az kesin gruplama vardır. Pallas ailesi, Hungaria ailesi ve Phocaea ailesi gibi birkaç aile benzeri grup ana kuşaktan daha küçük Yarı büyük eksende veya daha büyük eğimde yer almasına rağmen, çoğu asteroit ailesi ana Asteroit kuşağında bulunur.

Cüce gezegen Haumea ile ilişkili bir aile tespit edildi. Bazı araştırmalar, truva asteroitleri arasındaki çarpışma ailelerinin kanıtlarını bulmaya çalıştı, ancak şu anda kanıtlar kesin değildir.

Ailelerin asteroitlerin çarpışması sonucu oluştuğu düşünülüyor. Pek çok durumda veya çoğu durumda ana gövde parçalanmıştır, ancak ana gövdeyi bozmayan büyük bir krater oluşumundan kaynaklanan birkaç aile de vardır (örneğin Vesta, Pallas, Hygiea ve Massalia aileleri). Bu tür krater aileleri tipik olarak tek bir büyük gövdeden ve çok daha küçük olan bir asteroit sürüsünden oluşur. Bazı aileler (örneğin, Flora ailesi) şu anda tatmin edici bir şekilde açıklanmayan karmaşık iç yapılara sahiptir, ancak bunun nedeni aynı bölgede farklı zamanlarda meydana gelen birkaç çarpışma olabilir.

Köken yöntemi nedeniyle, tüm üyeler çoğu aile için yakından eşleşen kompozisyonlara sahiptir. Dikkate değer istisnalar, büyük, farklılaşmış bir ana gövdesinden oluşan ailelerdir (Vesta ailesi gibi).

Asteroit ailelerinin, çeşitli faktörlere bağlı olarak (örneğin, daha küçük asteroitler daha hızlı kaybolur) bir milyar yıl mertebesinde ömürleri olduğu düşünülmektedir. Bu, Güneş Sisteminin yaşından önemli ölçüde daha kısadır, bu nedenle, eğer varsa, çok azı erken Güneş Sisteminin kalıntılarıdır. Ailelerin çürümesi, hem Jüpiter'den hem de diğer büyük cisimlerden kaynaklanan bozulmalar nedeniyle yörüngelerin yavaş dağılmasından ve onları küçük cisimlere indirgeyen asteroitler arasındaki çarpışmalardan kaynaklanır. Bu tür küçük asteroitler daha sonra, onları zamanla Jüpiter ile yörüngesel rezonanslara doğru itebilen Yarkovsky etkisi gibi tedirginliklere maruz kalırlar. Oraya vardıklarında, asteroit kuşağından nispeten hızlı bir şekilde fırlatılırlar. Kompakt Karin ailesi için yüz milyonlarca yıldan birkaç milyon yıldan daha azına kadar değişen bazı aileler için geçici yaş tahminleri elde edilmiştir. Eski ailelerin birkaç küçük üye içerdiği düşünülmektedir ve yaş belirlemelerinin temeli budur.

Pek çok çok eski ailenin tüm küçük ve orta ölçekli üyelerini kaybettiği ve en büyüklerinden sadece birkaçını olduğu gibi bıraktığı varsayılıyor. Bu tür eski aile kalıntılarının önerilen bir örneği, 9 Metis ve 113 Amalthea asteroit çiftidir. Çok sayıda geçmiş aileye (artık dağılmış durumda) dair daha fazla kanıt, demir göktaşlarındaki kimyasal oranların analizinden geliyor. Bunlar, bir zamanlar ayırt edilebilecek kadar büyük en az 50 ila 100 ana gövde olması gerektiğini, o zamandan beri çekirdeklerini açığa çıkarmak ve gerçek göktaşlarını üretmek için parçalanmış olması gerektiğini gösteriyor (Kelley & Gaffey 2000).

Ana kuşak asteroitlerinin yörünge elemanları çizildiğinde (tipik olarak eğime karşı eksantriklik veya yarı ana eksene karşı), aileden olmayan arka plan asteroit oldukça tekdüze dağılımına karşı bir dizi farklı konsantrasyon görülür. Bu konsantrasyonlar asteroit aileleridir. Yabancıyıldız, sözde uygun yörünge elemanlarına göre aile üyeleri olarak sınıflandırılan, ancak ailenin büyük bir kısmından farklı spektroskopik özelliklere sahip olan asteroitlerdir; bu, gerçek aile üyelerinin aksine, çarpışma etkisi üzerine bir zamanlar parçalanmış olan aynı ana gövdeden gelmediklerini düşündürür.

Kesin olarak konuşursak, aileler ve üyeleri, on binlerce yıllık zaman ölçeklerinde düzenli olarak dalgalanan mevcut salınımlı yörünge ögeleri yerine uygun yörünge elemanları analiz edilerek tanımlanır. Uygun unsurlar, en az on milyonlarca yıl ve belki de daha uzun süre neredeyse sabit kalan ilgili hareket sabitleridir.

Japon astronom Kiyotsugu Hirayama (1874-1943), asteroitler için uygun elementlerin tahminine öncülük etti ve ilk olarak 1918'de en önde gelen ailelerden birkaçını belirledi. Onun onuruna, asteroit ailelerine bazen Hirayama aileleri denir. Bu, özellikle onun tarafından keşfedilen beş önemli gruplama için geçerlidir.

Günümüzün bilgisayar destekli aramaları yüzden fazla asteroit ailesini tanımlamıştır. En belirgin algoritmalar, yörünge eleman uzayında küçük en yakın komşu mesafelere sahip gruplamaları arayan hiyerarşik kümeleme yöntemi (HCM)- ve yörünge elemanı uzayında bir asteroit yoğunluğu haritası oluşturan ve yoğunluk zirvelerini arayan dalgacık analizi.

Ailelerin sınırları biraz belirsiz çünkü kenarlarda ana kuşaktaki asteroitlerin arka plan yoğunluğuna karışıyorlar. Bu nedenle, keşfedilen asteroitler arasında bile üye sayısı genellikle sadece yaklaşık olarak bilinir ve kenarlara yakın asteroitler için üyelik belirsizdir.

Ek olarak, bir ailenin merkezi bölgelerinde bile heterojen arka plan asteroit popülasyonundan bazı müdahalecilerin olması bekleniyor. Çarpışmanın neden olduğu gerçek aile üyelerinin benzer bileşimlere sahip olması beklendiğinden, bu tür müdahalecilerin çoğu prensip olarak aile üyelerinin büyük kısmınınkilerle eşleşmeyen spektral özelliklerle tanınabilir. Öne çıkan bir örnek, en büyük asteroit olan ve bir zamanlar onun adını taşıyan ailede (Ceres ailesi, şimdi Gefion ailesi) 1 Ceres'tir.

Spektral özellikler, örneğin üyeleri alışılmadık bir bileşime sahip olan Vesta ailesi için kullanıldığı gibi, bir ailenin dış bölgelerindeki asteroitlerin üyeliğini (veya başka türlü) belirlemek için de kullanılabilir.

Daha önce bahsedildiği gibi, ana gövdeyi bozmayan, ancak yalnızca parçalanan parçaların neden olduğu ailelere krater aileleri denir. En belirgin "nominal ailelerden" (veya kümelerden) daha az farklı veya istatistiksel olarak daha az kesin olan çeşitli grup türlerini ayırt etmek için başka terminoloji kullanılmıştır.

Küme terimi, Karin kümesi gibi küçük bir asteroit ailesini tanımlamak için de kullanılır. Kümeler, nispeten az üyesi olan ancak arka plandan açıkça farklı olan gruplardır (örneğin, Juno grubu). Klanlar, arka plan yoğunluğu içinde çok yavaş bir şekilde birleşen ve/veya karmaşık bir iç yapıya sahip olan ve bu grupların tek bir karmaşık grup mu, yoksa birbiriyle ilişkili olmayan birkaç grup mu olduğuna karar vermeyi zorlaştıran gruplardır (örneğin, Flora ailesine klan adı verilmiştir). Kabileler, üyelerin yörünge parametrelerindeki küçük yoğunluk veya büyük belirsizlik nedeniyle arka plana karşı istatistiksel olarak anlamlı olduklarından daha az emin olan gruplardır.

Birçok asteroit ailesi arasında Eos, Eunomia, Flora, Hungaria, Hygiea, Koronis, Nysa, Themis ve Vesta aileleri asteroit kuşağında en öne çıkanlarıdır. Tam liste için bkz. .

Eunomia ailesi (sıfat Eunomian ; 5.670 bilinen üye, adını 15 Eunomia'dan almıştır) bir S-tipi asteroit ailesidir. Orta asteroit kuşağındaki en belirgin aile ve tüm ana kuşak asteroitlerinin yaklaşık %1,4'ü ile en büyük 6. ailedir.

Flora ailesi (sıfat Florian ; 13.786 üyeli, adını 8 Flora'dan alan 3. en büyük ailedir. Kapsam olarak geniştir, net bir sınırı yoktur ve yavaş yavaş çevredeki arka plan popülasyonuna karışır. Aile içinde, muhtemelen daha sonraki ikincil çarpışmalar tarafından yaratılan birkaç farklı gruplama. Aynı zamanda bir asteroit klanı olarak da tanımlanmıştır.

2015 yılında, o sırada neredeyse 400.000 numaralı gövdeden oluşan numaralı küçük gezegenlerin tüm kataloğuna dayalı olarak, toplamda yaklaşık 100.000 üye asteroide sahip 122 önemli aile belirledi (numaralı küçük gezegenlerin güncel bir listesi için katalog dizinine bakın). Veriler, "Small Body Data Ferret"te kullanıma sunuldu. Bu tablonun ilk sütunu, tanımlanmış ailelerin şu anda kullanılan adlarından bağımsız olarak sayısal olarak etiketlenmesi girişimi olan aile kimlik numarasını veya aile tanımlayıcı numarasını (FIN) içerir, çünkü bir ailenin adı rafine gözlemlerle değişebilir, bu da literatürde birden çok ismin kullanılmasına ve ardından karışıklığa yol açar.