소행성

[dhleepaul]

소행성 은 행성 도 아니고 혜성 도 아닌, 유성체 보다 큰 (즉, 1미터 이상) 천체로서 태양계 안쪽 을 공전 하거나 목성 과 공전하는 ( 트로이 소행성 ) 작은 행성 이다 . 소행성 은 대기가 없는 암석, 금속 또는 얼음으로 이루어진 천체이며, 크게 C형 ( 탄소질 ), M형 ( 금속질 ), S형 ( 규산질 ) 으로 분류된다 [ 1 ] . 소행성의 크기와 모양은 매우 다양하여 지름이 1km 미만인 작은 파편 더미부터 지름이 거의 1000km에 달하는 왜행성 세레스까지 있다. 태양 복사에 의해 가열되었을 때 코마(꼬리)를 보이는 천체는 소행성이 아닌 혜성으로 분류되지만 , 최근 관측 결과 는 이러한 천체들 사이에 연속적인 스펙트럼이 존재함을 시사한다 [ 2 ] [ 3 ] .

알려진 약 백만 개의 소행성 중 [ 4 ] 가장 많은 수는 태양 으로부터 약 2~4 천문 단위 (AU) 떨어진 화성 과 목성 의 궤도 사이에 위치하며 , 이 지역을 주 소행성대 라고 합니다 . 모든 소행성의 총 질량은 지구 달 질량 의 3%에 불과합니다. 주 소행성대의 대부분은 지구 와 같은 방향으로 공전하며 태양 주위를 한 바퀴 도는 데 3~6년이 걸리는 약간 타원형의 안정적인 궤도를 따릅니다. [ 5 ]

소행성은 1801년 발견 이후 지구에서 관측되어 왔습니다. 소행성을 근접 관측한 최초의 사례는 갈릴레오 탐사선 입니다 . 이후 NASA 와 일본 우주항공연구개발 기구(JAXA) 는 소행성 탐사를 위한 여러 탐사선을 발사했으며 , 현재도 추가 탐사 계획이 진행 중입니다. NASA의 니어 슈메이커 탐사선은 에로스를 , 던 탐사선은 베스타 와 세레스를 관측했습니다 . JAXA의 하야부사 탐사선 과 하야부사2 탐사선은 각각 이토카와 와 류구 를 탐사하고 샘플을 지구로 가져왔습니다 . 오시리스-렉스 탐사선은 베누를 탐사하여 2020년에 샘플을 채취했고, 2023년에 지구로 귀환시켰습니다. 2021년에 발사된 NASA의 루시 탐사선은 소행성대 에서 두 개, 목성 트로이 소행성 여덟 개를 포함하여 총 열 개의 소행성을 연구할 예정입니다 . 2021년에 발사된 NASA의 이중 소행성 방향 전환 시험 (DART)은 행성 방어 기술 시험의 일환으로 2022년 9월에 위협적이지 않은 소행성 디 모르포스 에 의도적으로 충돌했습니다. 2023년 10월에 발사된 NASA의 프시케는 금속 소행성 프시케를 연구하는 것을 목표로 합니다 . 2024년 10월에 발사된 ESA의 헤라는 DART 충돌의 결과를 연구하기 위한 것입니다. CNSA의 톈원-2는 2025년 5월에 발사되었으며, [ 6 ] 지구와 궤도를 같이하는 근지구 소행성 469219 카모오알레 와와 활동적인 소행성 311P/PanSTARRS를 탐사하고 카모오알레와의 표토 샘플을 수집할 예정입니다. [ 7 ]

근지구 소행성은 지구와 충돌할 경우 재앙적인 결과를 초래할 가능성이 있으며, 대표적인 예로는 백악기-팔레오세 대멸종을 야기한 것으로 널리 알려진 칙술루브 충돌이 있습니다 .

술어

2012년 이전에 고해상도로 촬영된 소행성들을 동일한 축척으로 합성한 이미지입니다. 크기가 큰 순서대로 나열하면 다음과 같습니다: 4 베스타 , 21 루테티아 , 253 마틸드 , 243 이다 와 그 위성 닥틸 , 433 에로스 , 951 가스프라 , 2867 슈타인스 , 25143 이토카와 .

왼쪽은 베스타 , 가운데는 세레스 , 오른쪽은 달 을 실제 크기에 맞춰 나타낸 그림입니다.

2006년 국제천문연맹 (IAU)은 현재 선호되는 포괄적인 용어인 소형 태양계 천체(small Solar System body)를 도입했습니다. 이 용어는 행성 , 왜 소행성 , 자연위성 이 아닌 태양계 천체 로 정의되며 , 여기에는 소행성, 혜성, 그리고 최근에 발견된 천체들이 포함됩니다. [ 8 ] IAU에 따르면, "소행성(minor planet)이라는 용어도 여전히 사용될 수 있지만, 일반적으로 '소형 태양계 천체(Small Solar System Body)'라는 용어가 선호될 것입니다." [ 9 ]

역사적으로 최초로 발견된 소행성 세레스는 처음에는 새로운 행성으로 여겨졌습니다. [ a ] 이후 다른 유사한 천체들이 발견되었는데, 당시의 장비로는 별처럼 빛나는 점으로 보였고, 행성 원반이 거의 또는 전혀 보이지 않았지만, 겉보기 운동 때문에 별과 쉽게 구별할 수 있었습니다. 이에 천문학자 윌리엄 허셜 경은 소행성 이라는 용어를 제안 했습니다 . [ b ] 이 용어는 그리스어로 ἀστεροειδής 또는 asteroeidēs 라고 하며, '별과 같은, 별 모양의'라는 뜻이고, 고대 그리스어 ἀστήρ astēr '별, 행성'에서 유래했습니다. 19세기 후반 초까지 소행성 과 행성 (항상 "소행성"으로 한정되지는 않음) 이라는 용어는 여전히 혼용되었습니다. [ c ]

전통적으로 태양 주위를 공전하는 작은 천체들은 혜성 , 소행성, 유성체 로 분류되었으며 , 지름이 1미터 미만인 것은 모두 유성체라고 불렸습니다. 공식적으로 정의된 적이 없는 소행성이라는 용어는 [ 14 ] 비공식적으로 "IAU 정의에 따라 행성이나 왜행성으로 분류되지 않는, 태양 주위를 공전하는 불규칙한 모양의 암석체"를 의미하는 데 사용될 수 있습니다. [ 15 ] 소행성과 혜성의 주요 차이점은 혜성은 태양 복사에 의한 표면 근처 얼음의 승화 로 인해 코마(꼬리)를 나타낸다는 것입니다 . 몇몇 천체는 처음에는 소행성으로 분류되었지만 나중에 혜성 활동의 증거를 보였습니다. 반대로 일부(아마도 모든) 혜성은 결국 표면의 휘발성 얼음이 고갈되어 소행성과 유사 해 집니다. 또 다른 차이점은 혜성은 일반적으로 대부분의 소행성보다 더 이심률이 큰 궤도를 가진다는 것입니다. 이심률이 매우 큰 소행성은 아마도 휴면 상태이거나 소멸한 혜성일 것입니다. [ 16 ]

목성 궤도 너머의 소행성은 때때로 특히 대중적인 발표에서 "소행성"이라고도 불립니다. [ d ] 그러나 소행성 이라는 용어가 태양계 안쪽의 소행성으로 제한되는 경우가 점점 더 흔해지고 있습니다 . [ 18 ] 따라서 이 글에서는 주로 고전적인 소행성, 즉 소행성대 천체 , 목성 트로이 천체 , 근지구 천체 에 한정하여 설명하겠습니다 .

1801년 세레스가 발견된 이후 거의 두 세기 동안 , 알려진 모든 소행성은 대부분의 시간을 목성 궤도 안팎에서 보냈지만, 944 히달고 와 같은 몇몇 소행성은 궤도의 일부 구간에서 목성보다 더 멀리 나아갔습니다. 1977년 2060 키론 을 시작으로 천문학자들은 목성보다 더 먼 곳에 영구적으로 존재하는 작은 천체들을 발견했는데, 이들을 현재는 센타우루스 라고 부릅니다 . 1992년에는 해왕성 궤도 너머에 있는 최초의 천체 ( 명왕성 제외 )인 15760 알비온이 발견되었고, 곧이어 이와 유사한 많은 천체들이 관측되었는데, 이들을 현재는 해왕성 횡단 천체 라고 부릅니다 . 더 먼 곳에는 카이퍼 벨트 천체 , 산란 원반 천체 , 그리고 훨씬 더 멀리 떨어진 오르트 구름이 있는데 , 오르트 구름은 휴면 상태의 혜성들이 ​​주로 존재하는 곳으로 추정됩니다. 이들은 얼음이 고체 상태로 유지되고 혜성 같은 천체들이 혜성 활동을 거의 보이지 않는 태양계의 차가운 외곽 영역에 존재합니다. 만약 센타우루스 소행성이나 해왕성 횡단 천체가 태양에 가까이 접근한다면, 그 안에 있는 휘발성 얼음이 승화 될 것이고 , 기존의 분류 방식으로는 그것들을 혜성으로 분류할 것입니다.

카이퍼 벨트 천체를 "천체"라고 부르는 것은 부분적으로는 이들을 소행성이나 혜성으로 분류할 필요성을 피하기 위한 것입니다. [ 18 ] 이들은 주로 혜성과 유사한 구성을 가진 것으로 생각되지만 일부는 소행성과 더 유사할 수 있습니다. [ 19 ] 대부분은 혜성과 관련된 매우 편심적인 궤도를 가지고 있지 않으며, 지금까지 발견된 천체는 전통적인 혜성 핵 보다 큽니다. 스타더스트 탐사선 이 수집한 혜성 먼지 분석과 같은 최근의 다른 관측 결과는 혜성과 소행성 사이의 구분을 점점 더 모호하게 만들고 있으며, [ 2 ] 날카로운 경계선보다는 "소행성과 혜성 사이의 연속체"를 시사합니다. [ 3 ]

2006년에 IAU는 가장 큰 소행성, 즉 자체 중력으로 인해 타원형이 된 질량이 충분히 큰 소행성을 위해 왜 소행성 이라는 분류를 만들었습니다. 소행성대에서 가장 큰 천체인 세레스(Ceres) 만이 이 범주에 속하며 , 그 크기는 약 975km(606마일)입니다. [ 20 ] [ 21 ] 이처럼 소행성은 왜 소행성처럼 각각 미분화 및 분화된 것으로 설명함으로써 행성체 개념과 구별됩니다 . [ 22 ]

관측의 역사

그 수가 많음에도 불구하고 소행성은 비교적 최근에 발견되었으며, 최초의 소행성인 세레스는 1801년에야 확인되었습니다. [ 23 ] 상대적으로 반사율이 높은 표면을 가진 소행성 4 베스타 만이 적절한 위치에 있을 때 어두운 하늘에서 맨눈으로 볼 수 있습니다. 드물게 지구에 근접하여 지나가는 작은 소행성이 잠시 맨눈으로 보일 수도 있습니다. [ 24 ] 2025년 5월 현재 , 소행성 센터는 태양계 내외에 있는 1,460,356개의 소행성에 대한 데이터를 보유하고 있으며, 그중 약 826,864개는 번호가 부여될 만큼 충분한 정보를 가지고 있습니다. [ 25 ]

세레스의 발견

주세페 벨라스케스(Giuseppe Velasquez) , 주세페 피아치(Giuseppe Piazzi)와 세레스(Ceres) , 캔버스에 유채, c.  1803년

1772년, 독일 천문학 자 요한 엘레르트 보데는 요한 다니엘 티티우스를 인용하여 티티우스-보데 법칙 (현재는 신빙성이 없음) 으로 알려진 수치적 세차 운동을 발표했습니다 . 화성과 목성 사이의 설명할 수 없는 간격을 제외하고는 보데의 공식은 알려진 행성들의 궤도를 예측하는 것처럼 보였습니다. [ 26 ] [ 27 ] 그는 "사라진 행성"의 존재에 대해 다음과 같이 설명했습니다.

보데의 공식은 태양으로부터 약 2.8 천문단위 (AU), 즉 4억 2천만 km 떨어진 궤도 반경을 가진 또 다른 행성이 발견될 것이라고 예측했습니다. [ 27 ] 티티우스-보데 법칙은 윌리엄 허셜 이 토성 너머 행성의 예측 거리 근처에서 천왕성을 발견하면서 더욱 힘을 얻었습니다 . [ 26 ] 1800년, 독일 천문학 저널인 Monatliche Correspondenz (월간 통신) 의 편집자 프란츠 자버 폰 차흐 가 이끄는 그룹은 24명의 경험 많은 천문학자(그는 이들을 " 천체 경찰 "이라고 불렀습니다) 에게 [ 27 ] 협력하여 예상되는 행성을 체계적으로 탐색해 줄 것을 요청했습니다. [ 27 ] 그들은 세레스를 발견하지는 못했지만, 나중에 소행성 2 팔라스 , 3 주노 , 4 베스타를 발견했습니다 . [ 27 ]

탐색을 위해 선정된 천문학자 중 한 명은 시칠리아 팔레르모 아카데미의 가톨릭 사제인 주세페 피아치 였습니다 . 그룹에 합류하라는 초대를 받기 전에 피아치는 1801년 1월 1일에 세레스를 발견했습니다. [ 29 ] 그는 " 라 카유 씨 의 황도대 별 목록의 87번째 별 " 을 찾고 있었지만 [ 26 ] "그 앞에 다른 별이 있었다"는 것을 발견했습니다. [ 26 ] 피아치는 별 대신 움직이는 별과 같은 물체를 발견했는데, 그는 처음에는 그것을 혜성이라고 생각했습니다. [ 30 ]

피아치는 세레스를 총 24번 관측했는데, 마지막 관측은 1801년 2월 11일에 이루어졌고, 이때 병으로 관측이 중단되었습니다. 그는 1801년 1월 24일 동료 천문학자 두 명, 밀라노의 바르나바 오리아니 와 베를린의 보데에게 보낸 편지에서 자신의 발견을 발표했습니다. [ 23 ] 그는 세레스를 혜성으로 보고했지만, "움직임이 매우 느리고 비교적 균일하기 때문에 혜성보다 더 나은 무언가일지도 모른다는 생각이 여러 번 들었습니다."라고 덧붙였습니다. [ 26 ] 4월에 피아치는 자신의 관측 결과를 오리아니, 보데, 그리고 프랑스 천문학자 제롬 랄랑드 에게 보냈습니다 . 이 정보는 1801년 9월호 Monatliche Correspondenz 에 게재되었습니다 . [ 30 ]

이때쯤에는 세레스의 겉보기 위치가 바뀌었고(주로 지구의 태양 주위 공전 때문), 태양의 빛에 너무 가까워 다른 천문학자들이 피아치의 관측을 확인할 수 없었습니다. 연말쯤에는 세레스가 다시 관측 가능해야 했지만, 오랜 시간이 지난 후에는 정확한 위치를 예측하기 어려웠습니다. 세레스를 복원하기 위해 당시 24세였던 수학자 카를 프리드리히 가우스는 효율적인 궤도 결정 방법 을 개발했습니다 . [ 30 ] 몇 주 만에 그는 세레스의 궤도를 예측하고 그 결과를 폰 자흐에게 보냈습니다. 1801년 12월 31일, 폰 자흐와 동료 천체 관측자 하인리히 WM 올버스는 예측된 위치 근처에서 세레스를 발견하여 세레스를 복원했습니다. [ 30 ] 태양으로부터 2.8 AU 떨어진 세레스는 티티우스-보데 법칙에 거의 완벽하게 부합하는 것으로 나타났습니다. 그러나 1846년에 발견된 해왕성은 예측보다 8AU 더 가까웠기 때문에 대부분의 천문학자들은 이 법칙이 우연의 일치라고 결론지었습니다. [ 31 ] Piazzi는 새로 발견된 천체를 " 시칠리아 와 부르봉 왕조의 페르디난드 왕 의 수호 여신을 기리기 위해 " Ceres Ferdinandea 라고 명명했습니다. [ 28 ]

추가 검색

최초로 발견된 소행성 10개의 크기를 달과 비교한 그림

폰 자흐의 그룹은 이후 몇 년 동안 3개의 다른 소행성( 2 팔라스 , 3 주노 , 4 베스타 )을 발견했으며, 베스타는 1807년에 발견되었습니다. [ 27 ] 1845년까지 새로운 소행성은 발견되지 않았습니다. 아마추어 천문학자 카를 루트비히 헨케는 1830년에 새로운 소행성 탐색을 시작했고, 15년 후 베스타를 찾던 중 5 아스트라에 아라는 이름이 붙여진 소행성을 발견했습니다 . 이는 38년 만에 이루어진 첫 번째 새로운 소행성 발견이었습니다. 카를 프리드리히 가우스는 이 소행성의 이름을 짓는 영예를 얻었습니다. 이후 다른 천문학자들도 참여했습니다. 1851년 말까지 15개의 소행성이 발견되었습니다. 1868년 제임스 크레이그 왓슨이 100번째 소행성을 발견했을 때 프랑스 과학 아카데미는 당시 가장 성공적인 소행성 사냥꾼 세 명인 카를 테오도르 로버트 루터 , 존 러셀 힌드 , 헤르만 골드슈미트 의 얼굴을 기념 메달에 새겨 이 사건을 기념했습니다. [ 32 ]

1891년, 막스 볼프는 장시간 노출 사진 건판에 짧은 줄무늬로 나타나는 소행성을 탐지하기 위해 천체 사진술을 개척했습니다 . [ 32 ] 이는 이전의 시각적 방법에 비해 탐지율을 획기적으로 높였습니다. 볼프 혼자서 323 브루시아를 시작으로 248개의 소행성을 발견했는데 , [ 33 ] 그 당시까지 발견된 소행성은 300개를 조금 넘는 수준이었습니다. 훨씬 더 많은 소행성이 존재한다는 것은 알려져 있었지만, 대부분의 천문학자들은 이를 무시했고, 일부는 "하늘의 해충"이라고 불렀습니다. [ 34 ] 이 표현은 에두아르트 쉬스 [ 35 ] 와 에드문트 바이스 [ 36 ] 에게서 유래한 것으로 알려져 있습니다 . 한 세기가 지난 후에도 겨우 수천 개의 소행성만이 식별되고 번호가 매겨지고 이름이 붙여졌습니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Asteroid

https://en.wikipedia.org/wiki/Asteroid_belt