लघुग्रहांची कुटुंबे (Asteroids Families)

लघुग्रहांची कुटुंबे : मंगळ आणि गुरू ग्रहांच्या दरम्यान असलेल्या मुख्य पट्ट्यातील लघुग्रहांची अनेक ‘कुटुंबे’ अर्थात गट आहेत. लघुग्रहांच्या कक्षा, त्यांची माध्यांतरे, कक्षाप्रतलांचा तिरपेपणा, लघुग्रहांच्या वर्णपटीय गुणधर्मांचे एकमेकांशी असणारे साधर्म्य, त्यातून मिळणारी समान जडणघडण, ते एका कुटुंबातले आहेत असे दर्शवतात. लघुग्रहांमध्ये प्राचीन काळापासून एकमेकांमध्ये टकरी झाल्या आहेत. परिणामस्वरूप काही मोठ्या आकाराच्या वस्तूंच्या टकरीतून, त्यांच्या ठिकऱ्या उडून, ते तुकडे मूळ वस्तूच्या शिल्लक राहिलेल्या मोठ्या तुकड्यासोबत फिरत राहतात. कित्येकदा लघुग्रहांच्या रासायनिक घटकद्रव्यांमध्ये आणि परिवलनातही, सारखेपणा दिसतो.

वर्णपटीय विश्लेषणातून केलेल्या रासायनिक घटकांनुसार लघुग्रहांचे सामान्यत: मुख्य चार गट पडतात. हे वर्गीकरण करण्याच्या विविध पद्धती आहेत. एकाला थोलन पद्धत (David James Tholen) डेव्हिड जेम्स थोलन या शास्त्रज्ञाच्या नावावरून ओळखली जाणारी पद्धत असे म्हणतात. दुसरी ‘एसमास-2’ पद्धत ही ‘SMASS-II = Small Main-Belt Asteroid Spectroscopic Survey I and II’ या प्रकल्पाच्या नावावरून ओळखतात, तर तिसरी पद्धत ‘एस3ओएस2’ ही ‘S3OS2 = Small Solar System Objects Spectroscopic Survey’ या प्रकल्पावरून ओळखतात, तर चौथी ‘बसडेमेओ’  ही पद्धत (BusDeMeo = Schelte Bus, Francesca DeMeo and Stephen Slivan) या तीन शास्त्रज्ञांच्या नावावरून ओळखली जाते. या पद्धतींमधून लघुग्रहांचे मुख्य चार प्रकार दिसून येतात.

1) कार्बनी (कार्बनचे प्रमाण सर्वाधिक असणारे Carbonaceous chondrites कार्बोनेशियस काँड्राइट हे घटकद्रव्य मुख्यत: असणारे लघुग्रह) ‘सी’ गट,

2) खडकाळ (सिलिकॉनचे प्राबल्य असणारे iron- and magnesium-silicates लोह आणि मॅग्नेशियम सिलिकेट ही घटकद्रव्ये असणारे लघुग्रह) ‘एस’ गट,

3) धातूप्रधान (धातूंचे प्रमाण अधिक असणारे यात निकेल आणि लोह हे मुख्यत: अधिक प्रमाणात दिसून येते) ‘एक्स’ गट, या गटातच ‘एम’ हा (Metalic) एक प्रमुख गट आहे, तर

4) मिश्र घटक (कार्बन, सिलिकॉन आणि धातूंचे विविध प्रमाणात मिश्रण असणारे) हे गट दोन किंवा अधिक मुळाक्षरांनी ओळखले जातात, जसे Cg, Xc, Xe, Xk, Sa, Sr इत्यादी.

या चार प्रकारांचेही अनेक उपगट त्यांच्यातल्या विविध घटकांच्या प्राबल्यावरून ठरवले गेले आहेत. जसे कार्बनी ‘सी’ गटात ‘बी’,‘एफ्‌’, ‘जी’ आणि ‘सी’ हे प्रकार येतात. धातुप्रधान ‘एक्स’ या गटात ‘एम्‌’, ‘इ’ आणि ‘पी’ हे मुख्य प्रकार येतात, तर ‘ए’, ‘डी’, ‘टी’, ‘क्यू’, ‘आर’, ‘व्ही’ हे इतर छोटे उपप्रकार आहेत. २००२ मधे केलेल्या मुख्य पट्ट्यातील लघुग्रहांच्या वर्णपटीय सर्वेक्षणात (SMMASS प्रकल्प) वर्णपटीय घटकांवरून काही नवीन गटही केले आहेत. पण ते काही मोजक्या लघुग्रहांच्या विशिष्ट संदर्भात आहेत, त्यामुळे ते जोड-उपगट म्हटले जातात.

समान गुणधर्म दाखवणाऱ्या काही लघुग्रहांचे एक ‘कुटुंब,’ काहींना ‘समूह’, तर काहींना ‘गुच्छ’ असेही म्हटले जाते. उदाहरणार्थ, =>दतुरा गुच्छ, हायजिया समूह, लान्निनि गुच्छ, व्हेरियस लघुकुटुंब, इत्यादी. (पाहा: लघुग्रह कुटुंबे, गुच्छ, समूहांचे कोष्टक)

लघुग्रहांची काही प्रमुख कुटुंबे पुढीलप्रमाणे :

  1. 1. निसा (कुटुंबातील वस्तूंची एकूण संख्या १९,०७३) : यांना निसियन कुटुंब, हर्था किंवा पोलाना कुटुंब असेही म्हणतात. यातल्या सर्वात मोठ्या ‘44 निसा’ या लघुग्रहावरून या कुटुंबाला हे नाव दिले गेले. यात दोन गट आहेत. वर्णपटीय वर्गीकरणानुसार निसा हे खडकाळ ‘एस्‌’ प्रकारचे, तर => ‘142 पोलोना’ सारखे ‘एफ्‌’ या कार्बनी प्रकारचे काही लघुग्रह यात आहेत. निसा कुटुंबातील लघुग्रह सूर्यापासून २.४१ ख.ए. ते २.५ ख.ए. माध्यांतरे, ०.१२ ते ०.२१ विकेंद्रितता आणि १.४ ते ४.३ अंश कक्षाप्रतलांचा तिरपेपणा असणारे आहेत.
  2. व्हेस्टा (कुटुंबातील वस्तूंची एकूण संख्या १५,२५२,): ‘4 व्हेस्टा’ या ‘सेरेस’ नंतर दुसऱ्या क्रमांकाच्या सर्वात मोठ्या, ५३० कि.मी. व्यासाच्या लघुग्रहावरून या कुटुंबाचे नाव आहे. या कुटुंबाला ‘व्हेस्टियन कुटुंब’ असेही म्हणतात. व्हेस्टा हा मोठा लघुग्रह यात मुख्य असला तरी यातील बाकीचे सारे लघुग्रह १० कि.मी.पेक्षा लहान आकाराचे आहेत. व्हेस्टाच्या दक्षिण ध्रुवीय प्रदेशात जे विवर आहे, ते सुमारे १ अब्ज वर्षांपूर्वी झालेल्या एका टकरीतून तयार झालेले असावे. त्याच टकरीतून हे सारे तुकडे पडलेले असावे. हे सारे लघुग्रह अग्निजन्य, लोहयुक्त, खडकाळ, ज्यात पायरॉक्झिन जास्त प्रमाणात आहे असे ‘व्ही’ आणि ‘जे’ प्रकारच्या घटकगटांचे लघुग्रह आहेत. या कुटुंबातील लघुग्रह, सूर्यापासून २.२६ ख.ए. ते २.४८ ख.ए. माध्यांतरांवर, ०.०३५ ते ०.१६२ विकेंद्रितता असणारे आणि कक्षाप्रतले ५ ते ८.३ अंशांमध्ये तिरपी असणारे आहेत. इ.स.१९९५ च्या सर्वेक्षणात २३५, तर २००५ च्या सर्वेक्षणात ६,०५१ वस्तू या कुटुंबातील मुख्य गाभ्यात आहेत असे दिसून आले आहे.
  3. फ्लोरा (कुटुंबातील वस्तूंची एकूण संख्या १३,७८६): नजिकच्या भूतकाळात, म्हणजे सुमारे १ अब्ज वर्षांच्या आत, सुमारे ६ कोटी ६० लाख वर्षांपूर्वी झालेल्या लघुग्रहांच्या टकरीमधून हे कुटुंब जन्माला आले असा अंदाज आहे. याच्या मुख्य गाभ्यात ६०४ लघुग्रह इ.स. १९९५ च्या सर्वेक्षणात, तर ७,४३८ लघुग्रह इ.स. २००५ च्या सर्वेक्षणात या प्रदेशात आढळून आले. यातला सर्वात मोठा १४० कि.मी. आकाराचा ‘8 फ्लोरा’, तर दुसरा सुमारे ४१ कि.मी. आकाराचा ‘43 एरिआडने’ हे लघुग्रह आहेत. मात्र हे दोन्हीही या कुटुंबाच्या गाभ्यात नाहीत, तर या गटाच्या सीमारेषांजवळ आणि एकमेकांपासून दूरच्या टोकांना आहेत. यातले बाकी सारे ३० कि.मी. पेक्षा कमी आकाराचे आहेत. या कुटुंबाचा विस्तार बराच आहे आणि सीमारेषाही धूसर आहेत. कारण सीमारेषांशी यातील वस्तूंचे वितरण इतर अनियमित प्रकारच्या लघुग्रहांमध्ये मिसळून जाणारे आहे. २.१७ ख.ए. ते २.३३ ख.ए. या माध्यांतरांच्या दरम्यान हे कुटुंब आहे. ०.०५३ ते ०.२२४ विकेंद्रितता असणारे आणि कक्षाप्रतलाचा तिरपेपणा १.६ ते ७.७ अंश इतका विस्तृत प्रमाणात असणारे या कुटुंबातले लघुग्रह आहेत. यांच्यात भूतकाळातली पहिली एकच टक्कर नाही, तर परत परत आपसात टकरी होत असाव्यात असे ‘951 गास्पारा’ च्या निरीक्षणांमधून, विशेषत: त्याच्यावरील विविध विवरांवरून जाणवले आहे. तसेच याच टकरींमधून बाहेर फेकल्या गेलेल्या एखाद्या १०-१५कि.मी. च्या लघुग्रहामुळेच पृथ्वीवरचा (चिक्सुलुब विवर) महाकाय डायनॉसॉर प्राण्यांना नामशेष करणारा आघात घडला असावा अशी एक संकल्पना आहे.
  4. इओस (कुटुंबातील वस्तूंची एकूण संख्या ९,७८९): हिरायामाला इ.स. १९१८ मधील लघुग्रहांच्या कक्षांचा अभ्यास करताना, सर्वात आधी ज्या १९ कक्षा एकसमान मिळाल्या, त्यातील सर्वात मोठ्या => ‘221 इओस’ या १०३ कि.मी. व्यासाच्या लघुग्रहावरून या कुटुंबाला हे नाव मिळाले. सूर्यापासून २.९९ ख.ए. ते ३.०३ ख.ए. माध्यांतरे असणाऱ्या, या इतरांच्या मानाने चिंचोळ्या जागेत, ०.०१ ते ०.१३ विकेंद्रितता आणि ८ ते १२ अंशापर्यंत कक्षाप्रतलांचा तिरपेपणा असणाऱ्या लघुग्रहांचा यात समावेश आहे. ३० ते ४० कि.मी. आकार असणारे, तुलनेने मोठे समजले जाणारे ‘339 डोरोथिया, 450 ब्रिगिटा, 513 सेंटेसिमा, 562 सालोम, 633 झेलिमा, 639 लॅटोना, 651 अॅन्टिक्लेइया, 653 बेरेनिक, 661 क्लोइलिया, 669 कायप्रिया, 742 एडिसोना, 807 सेरेस्किया, 876 स्कॉट आणि 890 वॉलट्रॉट’ हे लघुग्रह या कुटुंबात आहेत. गुरूला ७:३ आणि ९:४ अनुकंपी कक्षांच्या दरम्यान हे इओस कुटुंब आहे. सध्या यातले सुमारे ४,४०० लघुग्रह माहीत झालेले आहेत. हे सारे खडकाळ ‘एस’ प्रकारचे असले, तरी त्यांच्या वर्णपटातील फरकामुळे, यांना ‘के’ प्रकारच्या वेगळ्या गटात आता धरले जाते.
  5. 5. कोरोनिस (कुटुंबातील वस्तूंची एकूण संख्या ५,९४९): ‘कोरोनियन’ कुटुंब असेही याला ओळखले जाते. यात २० कि.मी.हून मोठे सुमारे २० लघुग्रह आहेत. ‘158 कोरोनिस’ या सुमारे ३५ कि.मी. आकाराच्या लघुग्रहावरून जरी कुटुंबाला हे नाव पडले असले, तरी यातला सर्वात मोठा ‘208 लॅक्रिमोसा’ हा सुमारे ४१ कि.मी. व्यासाचा आहे. यातल्या ‘243 इडा’ या लघुग्रहाला गुरूकडे पाठवलेल्या गॅलिलिओ या अवकाशयानाने जवळून भेट दिली होती. हे कुटुंब २.८१ ख.ए. ते २.९८ ख.ए. अंतरावर असून यांच्या कक्षांची विकेंद्रितता ०.००८ ते ०.०८९ तर कक्षाप्रतलांचे कलणे १ ते ३.२७ अंश आहे. पण यातले बरेच लघुग्रह हळूहळू आपल्या कक्षा बदलणारे आहेत असे दिसून आले आहे. मुख्यत: यातल्या साऱ्या वस्तू वर्णपटीय विश्लेषणात खडकाळ ‘एस’ प्रकारच्या गटातल्या आहेत.
  6. 6. युनोमिया (कुटुंबातील वस्तूंची एकूण संख्या ५,६७०): हे कुटुंब यातल्या ‘15 युनोमिया’ या सरासरी २५० कि.मी.च्या सर्वात मोठ्या लघुग्रहावरून ओळखले जाते. ‘15 युनोमिया’ जणू कुटुंबाच्या गुरुत्वमध्याशी आहे, तर यातल्या बाकीच्या लघुग्रहांचे वितरण याच्या आजूबाजूस सगळीकडे समान आहे. लघुग्रहांच्या मुख्य पट्ट्यातले सुमारे ५ टक्के लघुग्रह या कुटुंबात आहेत. यातले सगळेच खडकाळ घटकांनी बनलेले आहेत. ३:१ आणि ८:३ या गुरूच्या अनुकंपी कक्षांदरम्यान यांची जागा आहे. हे कुटुंब सूर्यापासून २.५३ ख.ए. ते २.७२ ख.ए. माध्यांतरावर आहे. यातल्या लघुग्रहांच्या कक्षा सुमारे ०.०७८ ते ०.२१८ विकेंद्रितता असणाऱ्या आहेत, तर त्यांची कक्षाप्रतले ११.१ ते १५.८ अंशातून कललेली आहेत.
  7. 7. थेमिस (कुटुंबातील वस्तूंची एकूण संख्या ४,७८२): थेमिस किंवा थेमिशियन कुटुंबात मध्यभागी मोठ्या तर त्याच्या आजूबाजूला लहान वस्तू आहेत. ‘24 थेमिस’ या मोठ्या लघुग्रहावरून या कुटुंबाला हे नाव दिले गेले. ३.०८ ख.ए. ते ३.२४ ख.ए. माध्यांतरावर, ०.०९ ते ०.२२ विकेंद्रितता असणारे आणि ३ अंशांपेक्षा कमी कक्षाप्रतलांचा तिरपेपणा असलेले हे सारे लघुग्रह आहेत. हे सगळे कार्बनी घटक असणारे ‘सी’ गटातले लघुग्रह आहेत.
  8. 8. हायजिया (कुटुंबातील वस्तूंची एकूण संख्या ४,८५४): मुख्य पट्ट्याच्या बाहेरील अंगाला असणाऱ्या या कुटुंबातील सर्वात मोठ्या ‘10 हायजिया’ या ४०० कि.मी. आकाराच्या लघुग्रहावरून या कुटुंबाला ओळखतात. यातील लघुग्रह ‘बी’ प्रकारातील कार्बनी घटकांनी बनलेले आहेत. सूर्यापासून ३.६ ख.ए. ते ३.२२ ख.ए. माध्यांतरांवर, ०.०८८ ते ०.१९१ विकेंद्रितता असणारे आणि ३.५ ते ६.८ अंशातून कललेली कक्षाप्रतले असलेले हे लघुग्रह आहेत. यातले सुमारे १,०४३ लघुग्रह यातल्या मुख्य आयताकृती भागात आहेत.
  9. 9. हंगेरिया (कुटुंबातील वस्तूंची एकूण संख्या २,९६५): हे मंगळाच्या कक्षेला सर्वात जवळ असणारे कुटुंब. १.७८ ख.ए. ते २.०० ख.ए. माध्यांतरावर हे लघुग्रह आहेत. यातला सर्वात मोठा ‘434 हंगेरिया’ हा फक्त ११ कि.मी. चा लघुग्रह आहे. या कुटुंबातील वस्तू सर्वात चमकदार घटकपदार्थ असलेले आहेत. यात ‘इन्टेटाइट’चे (MgSiO3) प्राबल्य जास्त असल्याने यांना ‘इ’ या उपगटात धरले जाते. २:१ अनुकंपी कक्षा ही आतली मर्यादा तर ४:१ अनुकंपी कक्षेची कर्कवुड फट ही बाहेरची मर्यादा असली, तरी २:१ ही अनुकंपी कक्षा मंगळाच्या खूप जवळ असल्याने, मंगळाच्या प्रभावाने यातले बरेच लघुग्रह बाहेर फेकले जात असावेत. त्यामुळे यांची एकूण संख्या काळाच्या ओघात कमी झाली असावी. त्यामुळेच यांचे गुणधर्म दिसत असणाऱ्या काही वस्तू इतर कक्षांमधे सापडतात, किंबहुना त्या मूळ याच कुटुंबातील असाव्यात. शिवाय या पूर्ण कुटुंबाच्या कक्षाप्रतलांच्या १६ ते ३४ अंशातून कलण्याचेही कारण मंगळाच्या गुरुत्वाचा परिणाम हेच असावे. कारण कक्षांचे तिरपेपण एवढे जास्त असले, तरी यांची विकेंद्रितता मात्र ०.१८ पेक्षा कमी आहे.

लघुग्रहांची ही नऊ प्रमुख कुटुंबे मानली जातात. इतरही अनेक (सुमारे ११३) छोट्या आकाराची कुटुंबे आहेत. (या इतर कुटुंबांतील वस्तूंची एकूण संख्या २१,५००) तसेच या कोणत्याही कुटुंबात सामील करता येत नाहीत, असेही अनेक ‘अतिरिक्त’ समजले जाणारे लघुग्रह आहेत (सुमारे २,९५,०००). या सर्व संख्या जानेवारी २०१७ पर्यंत लागलेल्या शोधांवरून घेतलेल्या आहेत. नव्या शोधांमुळे या संख्येत सतत कुठे न कुठे भर पडत आहे.

संदर्भ :

 समीक्षक : आनंद घैसास