司法星族

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司法星族是一個龐大的S-型小行星族,是最著名的小行星族之一,小行星帶中大約有5%的小行星屬於這個星族。

司法星族的特徵[编辑]

左图横轴是轨道半长径,纵轴是轨道倾角,右图横轴是偏心率,纵轴是轨道倾角。图中数据点密集的区域表示一个星族,黑框选中的部分是司法星族。

司法星族中最大的一个是15号小行星司法星,它同时也是S-型石質小行星中最大的,其最长直径大約是300公里,平均直徑為250公里,位于整個星族的質心附近。据估計该星族的母体原本平均直径為280公里,在一次災變性的撞擊中瓦解,產生了這個星族[1],而司法星包含了整个母体物质的70%-75%。这个星族的母體很可能是在行星分化的最後階段被撞毀的,因為司法星的表面和更小的星族成員的光譜顯示出有一些差異[2][3][4]。另有研究顯示,在发生毀滅性的撞擊之前,已經有一些小的撞擊創使其发生了碎裂[5]。撞擊物可能是一颗直徑50公里或者更小,但是十分堅硬的小行星,撞擊速度大約是每小时22,000公里[6]

星族中其它成員規則地分佈在司法星軌道周圍[7]。该星族的第二大成員是直徑約65公里的258号小行星第谷,但是其軌道位于整个星族的边缘,因此有可能是外来者。能够确认的最大的星族成员直徑是30公里,在这一范围内的有好幾顆。

光譜研究顯示,虽然司法星族的小行星均属S-型,但是化学组成的分布范围颇为引人注目。它们的表面大体上是石质的(不是冰),包含有硅酸盐-,比相同大小的小行星明亮。

司法星族包含的小天体的数量相对较多。它们当中大多数都有因二次碰撞、引力扰动、雅科夫斯基效应而具有随时间而被逐渐“侵蚀”的现象,這表明司法星族是不久前才形成的(以天文學的時間尺度來看)[6][8]

卡西尼-惠更斯号探测器曾于2000年飛越该星族的2685号小行星马瑟斯基,但距離仍遠達100萬公里,未能解決表面特徵的問題。

司法星族的位置和尺寸[编辑]

司法星族和木星的轨道共振為3:1到8:3,并且轨道倾角相对较高。

Zappalà等人[7]用HCM數值分析方法確定了该星族的一大群核心成員,其固有轨道根数的范围近似如下:

半長軸ap 離心率ep 軌道傾角ip
最小值 2.54 AU 0.121 11.6°
最大值 2.72 AU 0.180 14.8°

当前曆元下(2000.0),其核心成員的密切轨道元素如下:

半長軸a 離心率e 軌道傾角i
最小值 2.53 AU 0.078 11.1°
最大值 2.72 AU 0.218 15.8°

Zappalà在1995年進行的分析中發現了439顆核心成員[9]。他用於搜尋固有轨道根数的数据库有96,944顆小行星的資料。2005年,仍然有4,649顆天體位於上面第一張表所确定的范围內,大约相當於所有小行星帶成員的5%。

司法星族的外来者[编辑]

一些外来者与星族中的成员具有相近的轨道根数,但是它们的光谱有差异,表明它们的化学组成不同,因此并非来自同一次碎裂。下面是一些用光譜巡天[3]PDS的小行星数据集确认的外来者,它们都不属于S-型小行星:85 Io141 Lumen546 Herodias657 Gunlöd1094 Siberia、和1275 Cimbria

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ P. Tanga, A. Cellino, P. Michel, V. Zappalà, P. Paolicchi, A. Dell'Oro. On the Size Distribution of Asteroid Families: The Role of Geometry. Icarus. 1999, 141: 65. 
  2. ^ K. L. Reed, M. J. Gaffey, & L. A. Lebofsky. Shape and Albedo Variations of Asteroid 15 Eunomia. Icarus. 1997, 125: 446. 
  3. ^ 3.0 3.1 D. Lazzaro, T. Mothé-Diniz, J. M. Carvano, C. A. Angeli, A. S. Betzler, M. Florczak, A. Cellino, M. Di Martino, A. Doressoundiram, M. A. Barucci, E. Dotto, P. Bendjoya. The Eunomia Family: A Visible Spectroscopic Survey. Icarus. 1999, 142: 445. 
  4. ^ A. Nathues, S. Mottola, M. Kaasalainen, G. Neukum. Spectral study of the Eunomia asteroid family; I. Eunomia. Icarus. 2005, 175: 452. 
  5. ^ P. Michel, W. Benz, & D. C. Richardson. Catastrophic disruption of pre-shattered parent bodies. Icarus. 2004, 168: 420. 
  6. ^ 6.0 6.1 P. Michel, W. Benz, P. Tanga, D. C. Richardson. Collisional and Gravitational Reaccumulation: Forming Asteroid Families and Satellites. Science. 2001, 294: 1696. 
  7. ^ 7.0 7.1 V. Zappalà, Ph. Bendjoya, A. Cellino, P. Farinella and C. Froeschlé. Asteroid Families: Search of a 12,487-Asteroid Sample Using Two Different Clustering Techniques. Icarus. August 1995, 116 (2): 291 – 314. 
  8. ^ P. Michel, P. Tanga, W. Benz, D. C. Richardson. Formation of Asteroid Families by Catastrophic Disruption: Simulations with Fragmentation and Gravitational Reaccumulation. Icarus. 2002, 160: 10. 
  9. ^ Proper elements for 96944 numbered minor planets. AstDys site. [2006-05-09].