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소행성족

소행성족(小行星族, 영어: asteroid family)은 궤도 요소, 즉 긴반지름, 이심률, 경사각 등이 서로 비슷한 소행성들의 모임이다. 소행성족의 구성원들은 과거에 하나의 충돌 사건에서 같이 생성되었다고 여겨진다. 소행성족은 소행성들을 좀 더 광범위하게 포함시킨 소행성군과는 다르며, 소행성군은 실제로 소행성 간에 관계가 없을 수 있기 때문에, 소행성족 분류가 좀 더 세밀하다고 할 수 있다.

궤도 경사 및 긴반지름에 따라 표시한 소행성들의 그래프로, 소행성족은 뭉친 구름의 형태로 나타난다. 커크우드 간극을 통해 소행성들이 나뉨(A, B+C, D, E+F+G) 또한 볼 수 있다.

기본 성질

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궤도 경사 및 궤도 이심률에 따라 표시한 소행성들의 그래프.

커다랗고 눈에 잘 띄는 소행성족들은 수백 개의 소행성들을 포함하고 있으며, 작고 밀집된 소행성족들은 10개 안팎의 소행성들이 속해 있다. 소행성대의 소행성들 중 33 ~ 35%의 소행성들은 소행성족에 속해 있다.

대부분의 소행성들은 화성과 목성 사이의 주 소행성대에 속해 있으며, 팔라스족, 헝가리아족, 포카에아족 등 몇몇은 소행성대보다 긴반지름이 작거나 궤도 경사가 크다.

단 하나의 소행성족, 하우메아족만이 왜행성(하우메아)과 관련이 있음이 밝혀졌다.[1] 몇몇 연구에서는 트로이 소행성군에서 충돌로 생성된 소행성족을 찾으려고 시도하였지만, 현재까지 명확한 근거는 발견되지 않았다.

기원 및 진화

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소행성족들은 소행성들 간의 충돌로 인해서 형성되었다고 추측된다. 대부분의 경우에서는 모체가 산산조각났지만, 몇몇 경우(베스타족, 팔라스족, 히기에이아족, 마살리아족)에는 모체가 부서지지 않았다. 이 충돌로 형성된 족들은 대부분 커다란 소행성 하나(모체)와 다른 작은 소행성들로 구성되어 있다. 하지만 몇몇 소행성족(플로라족 등)은 내부 구조가 좀 더 복잡해 한 번의 충돌로 설명할 수 없는데, 이 구조들은 여러 번의 충돌을 통해 생성되었을 수 있다.

위의 형성 원인으로 인해, 소행성족 구성원 간의 구성 성분은 거의 비슷하며, 예외는 모체가 행성 분화를 겪었던 베스타군 등 뿐이다.

소행성족은 소속된 소행성들이 서서히 퍼져가면서 "죽어가며", 소행성들의 분산은 목성 등 천체들의 중력 섭동으로 인한 것과 소행성간의 충돌로 인한 것 두 가지가 동시에 일어나면서 발생한다. 소행성족의 수명은 위와 같은 이유로 몇십억 년으로 예상되며, 이는 태양계 전체의 나이보다 약간 적기 때문에, 몇몇 소행성족은 태양계 형성 초기에 형성된 것일 수 있다. 상대적으로 작은 소행성들은 야르콥스키 효과로 인해 목성과 궤도 공명을 일으키면서 끌려가게 되고, 따라서 소행성족에서 빠르게 이탈하게 된다. 소행성족은 갈수록 구성원의 수가 준다는 점을 이용하여 나이를 측정할 수 있는데, 이 방법을 통해 시험적으로 몇몇 소행성족의 나이를 측정해 본 결과, 나이는 몇십억 년에서 몇백만 년 이하로 매우 다양하게 나타났다.

아주 오래 된 소행성족들은 소형에서 중형 소행성들을 전부 잃고, 대형 소행성들만 남았다고 여겨지며, 9 메티스와 113 아말테아가 이 과정을 거친 소행성족의 천체라고 추측된다. 과거의 소행성족의 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.[2]

간혹 소행성족의 소행성들과 궤도가 비슷하지만,[참조 1] 스펙트럼 분석을 통한 구성 성분이 다른 소행성들이 있는데, 이를 "침입자"(Interloper)라고 한다.[3] 이 "침입자"들은 우연찮게 소행성족의 소행성들과 비슷한 궤도를 도는 것 뿐으로, 해당 소행성족을 형성한 충돌 사건 등과는 전혀 관계가 없다.

소행성족의 종류

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위에서 언급했던 것처럼, 소행성족 중에는 충돌 후 모체가 산산조각나지 않고 남아있는 경우가 있는데, 이는 "충돌구족"(cratering families)이라고 칭해진다. 또한, 가끔 다른 소행성족보다 덜 밀집된 족들은 "명목상 소행성족"(nominal families) 또는 "무리"(clusters)라고 불리며, 대표적인 예시로는 카린 무리가 있다.[4] "소무리"(Clumps)는 구성원이 몇 개밖에 되지 않지만 분명히 다른 소행성들에 비해 밀집되어 있을 때 부르는 명칭이며, "클랜"(Clans)은 배경 소행성들에 비해 매우 미세한 정도로 밀집되어 있으면서 동시에(또는) 내부 구조가 매우 복잡하여 하나의 복잡한 집단인지 아니면 여러 개의 집단이 우연의 일치로 뭉친 것인지 식별할 수 없을 때를 말한다(예시로 플로라족은 클랜으로도 분류된다). "부족"(Tribes)은 구성원들이 매우 미세하게 밀집되거나 매우 넓게 퍼져 있어 뭉쳐 있는지 여부를 식별하기 상당히 어려울 때를 말한다.[5]

발견 역사

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일본의 천문학자 히라야마 기요쓰구는 1918년에 최초로 몇몇 소행성족을 분류해내었으며,[6] 보통 소행성족의 선구자라고 불린다. 이후 1951년에 브라우워는 히라야마의 발견이 옮음을 확인하였고, 소행성족 20개를 추가로 발견하였다.[7] 그 후 1990년대 전까지, 몇몇 사람은 자체적인 소행성족 목록을 만드려고 시도하였다.[3][8][9]

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,[10] 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.[3]

목록

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 니사족베스타족플로라족에오스족코로니스족에우노미아족히기에아족테미스족헝가리아족소행성족#전체 목록소행성대
  •   니사족: 19,073 (4.8%)
  •   베스타족: 15,252 (3.8%)
  •   플로라족: 13,786 (3.5%)
  •   에오스족: 9,789 (2.5%)
  •   코로니스족: 5,949 (1.5%)
  •   에우노미아족: 5,670 (1.4%)
  •   히기에아족: 4,854 (1.2%)
  •   테미스족: 4,782 (1.2%)
  •   헝가리아족: 2,965 (0.7%)
  •   기타: 21,500 (5.4%)
  •   족에 속하지 않음: 295,000 (74.0%)
주요 소행성족의 분포를 다른 소행성족 천체들과 소행성족에 속하지 않은 천체들과 함께 나타낸 것으로, 총 수는 398,000개이다.[11]

주요 소행성족

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"주요" 소행성족의 정의는 자파라의 연구[12]를 따랐으며, 해당 연구에서는 12,487개의 소행성만을 대상으로 했지만, 실제로 소행성족이 분류된 소행성은 50만 개 안팎이기 때문에, 실제로 소행성족에 속하는 소행성의 숫자는 아래의 수치보다 약 40배가량 크다.

참고로, 아래 표의 아홉 소행성족들은 밑의 전체 소행성족 목록에도 다시 기재되어 있다.

이름 모체 궤도 요소 크기 다른 이름
a (AU) e i (°) 대략적인 소행성의 비율 연구[12]에서의
소행성 숫자
에오스족 221 에오스 2.99 ~ 3.03 0.01 ~ 0.13 8 ~ 12 480
에우노미아족 15 에우노미아 2.53 ~ 2.72 0.08 ~ 0.22 11.1 ~ 15.8 5% 370
플로라족 8 플로라 2.15 ~ 2.35 0.03 ~ 0.23 1.5 ~ 8.0 4–5% 590 아리아드네족(43 아리아드네)
히기에이아족 10 히기에이아 3.06 ~ 3.24 0.09 ~ 0.19 3.5 ~ 6.8 1% 105
코로니스족 158 코로니스 2.83 ~ 2.91 0 ~ 0.11 0 ~ 3.5 310
마리아족 170 마리아 2.5 ~ 2.706 12 ~ 17 80
니사족 44 니사 2.41 ~ 2.5 0.12 ~ 0.21 1.5 ~ 4.3 380 헤르타족(135 헤르타)
테미스족 24 테미스 3.08 ~ 3.24 0.09 ~ 0.22 0 ~ 3 530
베스타족 4 베스타 2.26 ~ 2.48 0.03 ~ 0.16 5.0 ~ 8.3 6% 240

전체 목록

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2015년의 한 연구에서는,[11] 총 40만 개의 소행성들 중(소행성체 목록 참조) 약 10만 개의 소행성을 분석함을 통해 122개의 소행성족을 확인하였다. 위 연구의 자료는 "Small Bodies Data Ferret"[13]에서도 확인할 수 있다.

밑 표의 맨 왼쪽, "FIN"은 "Family Identification Number"의 약자로, 각 소행성족별 고유 식별번호를 말한다.

FIN 이름 원문 약자 구성원 수 위치 분류 모체 비고
001 힐다족 Hilda family HIL 409 가변 C 153 힐다
002 슈바르트족 Schubart family SHU 352 가변 C 1911 슈바르트 힐다족
003 헝가리아족 Hungaria family H 2965 가변 E 434 헝가리아
004 헥터족 Hektor family HEK 12 가변 – 624 헥터 목성 트로이군
005 유리배테스족 Eurybates family ERY 218 가변 CP 3548 유리배테스 목성 트로이군
006 RJ족 RJ family 006 7 가변 – (9799) 1996 RJ 목성 트로이군
007 제임스 본드족[14] James Bond family 007 1 가변 ASP 9007 제임스 본드
008 아르케실라오스족 Arkesilaos family ARK 37 가변 – 20961 아르케실라오스
009 엔노모스족 Ennomos family ENM 30 가변 – 4709 엔노모스
010 UV209족 UV209 family 010 13 가변 – (247341) 2001 UV209
401 베스타족 Vesta family V 15252 내부 V 4 베스타
402 플로라족 Flora family FLO 13786 내부 S 8 플로라
403 바피스티나족 Baptistina family BAP 2500 내부 X 298 바피스티나
404 마살리아족 Massalia family MAS 6424 내부 S 20 마살리아
405 니사족
(폴라나족)		 Nysa family
(Polana)		 NYS 19073 내부 SFC 44 니사/142 폴라나
406 에리고네족 Erigone family ERI 1776 내부 CX 163 에리고네
407 클라리사족 Clarissa family CLA 179 내부 X 302 클라리사
408 술리미티스족 Sulamitis family SUL 303 내부 C 752 술라미티스
409 루시엔네족 Lucienne family LCI 142 내부 S 1892 루시엔네
410 에우터페족 Euterpe family EUT 474 내부 S 27 에우터페
411 다투라족 Datura family DAT 6 내부 S 1270 다투라
412 루카스카빈족 Lucascavin family LCA 3 내부 S 21509 루카스카빈
413 킬로족 Klio family KLI 330 내부 C 84 킬로
414 치마에라족 Chimaera family CIM 108 내부 CX 623 치마에라
415 찰다에아족 Chaldaea family CHL 132 내부 C 313 찰다에아
416 스베아족 Svea family SVE 48 내부 CX 329 스베아
417 GB11족 GB11 family 417 9 내부 – (108138) 2001 GB11
701 포카에아족 Phocaea family PHO 1989 내부 S 25 포카에아
501 유노족 Juno family JUN 1684 중앙 S 3 유노
502 에우노미아족 Eunomia family EUN 5670 중앙 S 15 에우노미아
503 – – – – – – –
504 네메시스족 Nemesis family NEM 1302 중앙 C 128 네메시스
505 아데오나족 Adeona family ADE 2236 중앙 C 145 아데오나
506 마리아족 Maria family MAR 2940 중앙 S 170 마리아
507 파두아족 Padua family PAD 1087 중앙 X 363 파두아
508 아에오리아족 Aeolia family AEO 296 중앙 X 396 에에오리아
509 치오리스족 Chloris family CLO 424 중앙 C 410 치오리스
510 미사족 Misa family MIS 702 중앙 C 569 미사
511 브란가네족 Brangane family BRG 195 중앙 S 606 브란가네
512 도라족 Dora family DOR 1259 중앙 C 668 도라
513 메르시아족 Merxia family MRX 1215 중앙 S 808 메르시아
514 아그니아족 Agnia family AGN 2125 중앙 S 847 아그니아
515 아스트리드족 Astrid family AST 489 중앙 C 1128 아스트리드
516 게피온족 Gefion family GEF 2547 중앙 S 1272 게피온
517 코니그족 König family KON 354 중앙 CX 3815 코니그
518 라피타족 Rafita family RAF 1295 중앙 S 1644 라피타
519 호프메이스터족 Hoffmeister family HOF 1819 중앙 CF 1726 호프메이스터
520 란니니족 Iannini family IAN 150 중앙 S 4652 란니니
521 카즈야족 Kazuya family KAZ 44 중앙 S 7353 카즈야
522 이노족 Ino family INO 463 중앙 S 173 이노
523 에밀코왈스키족 Emilkowalski family EMI 4 중앙 S 14627 에밀코왈스키
524 YC2족 YC2 family 524 3 중앙 S (16598) 1992 YC2
525 슈울호프족 Schulhof family SHF 6 중앙 S 2384 슈울호프
526 BY6족 BY6 family 526 58 중앙 C (53546) 2000 BY6
527 로레족 Lorre family LOR 2 중앙 C 5438 로레
528 레오니다스족 Leonidas family LEO 135 중앙 CX 2782 레오니다스
529 비빌라족 Vibilia family VIB 180 중앙 C 144 비빌라
530 파에오족 Phaeo family PAE 146 중앙 X 322 파에오
531 미티디카족 Mitidika family MIT 653 중앙 C 2262 미티디카
532 헤난족 Henan family HEN 1872 중앙 L 2085 헤난
533 한나족 Hanna family HNA 280 중앙 CX 1668 한나
534 카르마족 Karma family KRM 124 중앙 CX 3811 카르마
535 위트족 Witt family WIT 1618 중앙 S 2732 위트
536 시짱족 Xizang family XIZ 275 중앙 – 2344 시짱
537 왓소니아족 Watsonia family WAT 99 중앙 L 729 왓소니아
538 존스족 Jones family JNS 22 중앙 T 3152 존스
539 에리아족 Aeria family AER 272 중앙 X 369 에리아
540 줄리아족 Julia family JUL 33 중앙 S 89 줄리아
541 포스트레마족 Postrema family POS 108 중앙 CX 1484 포스트레마
801 팔라스족 Pallas family PAL 128 중앙 B 2 팔라스
802 갈리아족 Gallia family GAL 182 중앙 S 148 갈리아
803 한사족 Hansa family HNS 1094 중앙 S 480 한사 [15]
804 게르수인드족 Gersuind family GER 415 중앙 S 686 게르수인드
805 바르셀로나족 Barcelona family BAR 306 중앙 S 945 바르셀로나
806 티나족 Tina family TIN 96 중앙 X 1222 티나
807 브루카토족 Brucato family BRU 342 중앙 CX 4203 브루카토
601 히기에이아족 Hygiea family HYG 4854 외부 CB 10 히기에이아
602 테미스족 Themis family THM 4782 외부 C 24 테미스
603 슬리비아족 Sylvia family SYL 255 외부 X 87 슬리비아
604 멜리보에아족 Meliboea family MEL 444 외부 C 137 멜리보에아
605 코로니스족 Koronis family KOR 5949 외부 S 158 코로니스
606 에오스족 Eos family EOS 9789 외부 K 221 에오스
607 엠마족 Emma family EMA 76 외부 C 283 엠마
608 브라실리아족 Brasilia family BRA 579 외부 X 293 브라실리아
609 베리타스족 Veritas family VER 1294 외부 CPD 490 베리타스
610 카린족 Karin family KAR 541 외부 S 832 카린
611 나에마족 Naëma family NAE 301 외부 C 845 나에마
612 티레라족 Tirela family TIR 1395 외부 S 1400 티레라
613 리샤오화족 Lixiaohua family LIX 756 외부 CX 3556 리샤오화
614 텔라문드족 Telramund family TEL 468 외부 S 9506 텔라문드
615 FY12족 FY12 family 615 104 외부 CX (18405) 1993 FY12
616 차리스족 Charis family CHA 808 외부 C 627 차리스
617 테오발다족 Theobalda family THB 376 외부 CX 778 테오발다
618 테렌티아족 Terentia family TRE 79 외부 C 1189 테렌티아
619 라우족 Lau family LAU 56 외부 S 10811 라우
620 비글족 Beagle family BGL 148 외부 C 656 비글
621 코로니스족 (II) Koronis family (II) K-2 246 외부 S 158 코로니스 2번째 소행성족
622 테르프시코레족 Terpsichore family TRP 138 외부 C 81 테르프시코레
623 프링질라족 Fringilla family FIR 134 외부 X 709 프링질라
624 두리센족 Durisen family DUR 27 외부 X 5567 두리센
625 야코블레브족 Yakovlev family YAK 67 외부 C 5614 야코블레브
626 성 마르첼로족 San Marcello family SAN 144 외부 X 7481 성 마르첼로
627 YB3족 YB3 family 627 38 외부 CX (15454) 1998 YB3
628 CG1족 CG1 family 628 248 외부 S (15477) 1999 CG1
629 XT17족 XT17 family 629 58 외부 S (36256) 1999 XT17
630 아이글레족 Aegle family AEG 99 외부 CX 96 아이글레
631 우르술라족 Ursula family URS 1466 외부 CX 375 우르술라
632 엘프레이드족 Elfriede family ELF 63 외부 C 618 엘프레이드
633 이타족 Itha family ITH 54 외부 S 918 이타
634 인아라다스족 Inarradas family INA 38 외부 CX 3438 인아라다스
635 안피모브족 Anfimov family ANF 58 외부 S 7468 안피모브
636 마르코니아족 Marconia family MRC 34 외부 CX 1332 마르코니아
637 UJ87족 UJ87 family 637 64 외부 CX (106302) 2000 UJ87
638 크로아티아족 Croatia family CRO 93 외부 X 589 크로아티아
639 임힐데족 Imhilde family IMH 43 외부 CX 926 임힐데
640 깁스족 Gibbs family GBS 8 외부 – 331P/깁스 (P/2012 F5 (깁스)) –
641 줄리아나족 Juliana family JLI 76 외부 CX 816 줄리아나
901 유프로시네족 Euphrosyne family EUP 2035 외부 C 31 유프로시네
902 알라우다족 Alauda family ALA 1294 외부 B 702 알라우다
903 울라족 Ulla family ULA 26 외부 X 909 울라
904 루테라족 Luthera family LUT 163 외부 X 1303 루테라
905 아르메이나족 Armenia family ARM 40 외부 C 780 아르메니아

기타 소행성족

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소행성대에 속하지 않는 소행성족은 다음과 같다.

이름 원문 모체 궤도 요소 크기 다른 이름
a (AU) e i (°) 대략적인 소행성의 비율 연구[12]에서의
소행성 숫자
보우어족 Bower family 1639 보우어 13 엔디미오족(342 엔디미온)
리디아족 Lydia family 110 리디아 38
해왕성 바깥 천체
하우메아족 Haumea family 136108 하우메아 ~43 ~0.19 ~28
참조:

같이 보기

편집

각주

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내용주
  1. ↑ 엄밀히 말하면 고유 궤도 요소가 비슷한 경우이다.
참조주
  1. ↑ Michael E. Brown; Kristina M. Barkume; Darin Ragozzine; Emily L. Schaller (2007년 3월 15일). “A collisional family of icy objects in the Kuiper belt” (PDF). 《Nature》 446: 294-296. doi:10.1038/nature05619. 2012년 3월 28일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2017년 8월 24일에 확인함. 
  2. ↑ M. S. Kelley; M. J. Gaffey (2000). “9 Metis and 113 Amalthea: A Genetic Asteroid Pair”. 《Icarus》 144: ~27. 
  3. ↑ 가 나 다 Philippe Bendjoya; Vincenzo Zappala (2002년 1월). “Asteroid Family Identification” (PDF). 《Asteroids III》 (University of Arizona Press): 613-618. ISBN 0-8165-2281-2. 
  4. ↑ David Nesvorný; Brian L. Enke; William F. Bottke; Daniel D. Durda; Erik Ashaug; Derek C. Richardson (2006년 5월 2일). “Karin cluster formation by asteroid impact” (PDF). 《Icarus》 183: 296-311. 
  5. ↑ P. Farinella; D.R. Davis; A. Cellino; V. Zappala (1992). “From asteroid clusters to families: A proposal for a new nomenclature” (PDF). 《Asteroids, Comets, Meteors》 (Lunar and Planetary Institute): 165-166. 
  6. ↑ Hirayama, Kiyotsugu (1918년 8월). “Groups of asteroids probably of common origin”. 《The Astronomical Journal》 31 (743): 185-188. 
  7. ↑ Brouwer, Dirk (1951년 3월). “Secular variations of the orbital elements of minor planets”. 《Astronomical Journal》 56: 9. Bibcode:1951AJ.....56....9B. doi:10.1086/106480. 
  8. ↑ James R. Arnold (1969년 8월 5일). “Asteroid Familys and "Jet Streams"”. 《Astronomical Journal》 74 (10): 1235. 
  9. ↑ Carusi, A.; Massaro, E. (1978년 10월). “Statistics and mapping of asteroid concentrations in the proper elements space”. 《Astronomy and Astrophysics Suppl.》 34: 81-90. Bibcode:1978A&AS...34...81C. 
  10. ↑ Williams J. G. (1989) Asteroid family identification and proper elements. In Asteroids II (R. P. Binzel et al., eds.), pp. 1034–1072. Univ. of Arizona, Tucson.
  11. ↑ 가 나 Nesvorný, D.; Broz, M.; Carruba, V. (2014년 12월). “Identification and Dynamical Properties of Asteroid Families” (PDF). 《Asteroids IV》: 297–321. arXiv:1502.01628. Bibcode:2015aste.book..297N. doi:10.2458/azu_uapress_9780816532131-ch016. 2017년 6월 23일에 확인함. 
  12. ↑ 가 나 다 V.Zappalà; Ph.Bendjoya; A.Cellino; P.Farinella; C.Froeschlé (1995년 8월). “Asteroid Families: Search of a 12,487-Asteroid Sample Using Two Different Clustering Techniques”. 《Icarus》 116 (2): 291-314. 
  13. ↑ “Small Bodies Data Ferret”. 《Nesvorny HCM Asteroid Families V3.0》. 2017년 8월 16일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2017년 7월 22일에 확인함. 
  14. ↑ 이 소행성족은 네스보르니 박사와 그외 연구원들의 007 골든아이를 참조한 장난일뿐, 실제로 존재하는 소행성족이 아니다.
  15. ↑ Hergenrother, C. W.; Larson, S. M.; Spahr, T. B. (1996년 9월). “The Hansa Family: A New High-Inclination Asteroid Family”. 《Bulletin of the American Astronomical Society》 (American Astronomical Society) 28: 1097. Bibcode:1996DPS....28.1007H. 

참고 자료

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외부 링크

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