이진 소행성 Patroclus (가운데)와 Menoetius에 대한 예술가의 삽화. 이미지 크레디트 : W.M. Ob 천문대. 클릭하면 확대
해왕성 궤도 바깥을 돌고있는 더러운 눈덩이와 비슷한 얼음 혜성 한 쌍이 목성의 그림자에 숨어있는 것으로 밝혀졌습니다.
버클리 캘리포니아 대학 (University of California, Berkeley)의 프랑스 동료들과 하와이의 Tele 망원경 (Keck Telescope)에서 일하는 천문학 자들은 목성의 궤도를 공유하는 알려진 이진 소행성 시스템의 밀도를 계산했으며 Patroclus와 그 동반자는 대부분 물로 구성되어 있다고 결론지었습니다. 먼지가 녹청으로 덮여 얼음.
더러운 눈덩이는 태양계의 외곽에 형성되어 있다고 생각되기 때문에 때때로 흩어지고 혜성으로 태양에 가까워지면서 소행성이 태양으로부터 멀리 떨어져 있다고 제안합니다. 그것은 아마도 목성의 궤도에 파편이 모이는 두 개의 에디 인 목성의 트로이 목마 중 하나에서 포착되었을 가능성이 높습니다. 태양계가 형성된 후 약 6 억 5 천만 년 동안 내부 태양계가 혜성에 의해 강타한 기간 동안입니다.
확인되면, 아마도 수천 개의 목성 트로이 소행성이 대부분 눈과 태양에서 훨씬 더 멀리 떨어져 있고 현재 Kuiper Belt를 점유하는 물체와 같은 더러운 눈덩이임을 의미 할 수 있습니다.
UC Berkeley의 연구 천문학자인 프랑크 마르 키스 (Franck Marchis)는“트로이 목마가 작은 Kuiper Belt 물체라는 것은 의심 스럽다”고 말했다.
파리와 WM에서 인스 티 투트 드 M ?? bf? canique C ?? bf? leste et Calculs d '?? bf? ph ?? bf? m ?? bf? rides (IMCCE)의 Marchis와 동료들 eck 천문대 (Keck Observatory)는 2 월 2 일 네이처 (Nature)에서 발견 한 결과를보고했다.
이 연구팀의 결론은 Conseil National de의 이론 천문학자인 Alessandro Morbidelli가 이끄는 연구팀이 만든 태양계 최대 행성 인 목성, 토성, 천왕성 및 해왕성의 궤도 진화에 대한 최근의 가설에 대한지지를 추가합니다. La Recherche Observatoire de la Cote d' Azur, 니스, 프랑스의 과학 실험실.
소행성 617 Patroclus와 태양계의 동반자 다이어그램
작년 Nature 논문에서 Morbidelli와 동료들은 태양계의 초기 역사에서 목성의 트로이 목마에서 얼음 혜성이 포착 될 것이라고 제안했다. 그들의 시나리오에 따르면, 태양계가 태어난 후 처음 몇 억 년 동안, 큰 가스 행성은 태양에 더 가까이 선회하며, 행성계라고 불리는 수십억 개의 큰 소행성의 구름, 아마도 100 킬로미터 (62 마일)의 구름으로 둘러싸여있다. 직경 이하. 이 행성들과의 상호 작용으로 인해 큰 가스 행성은 약 39 억 년 전에 목성과 토성이 공명 궤도에 진입하여 색종이처럼 주변 행성을 던지기 시작했을 때까지 바깥쪽으로 이동하여 일부는 태양계를 떠났습니다.
남아있는 천체의 대부분은 오늘날의 카이퍼 벨트와 단기간 혜성의 근원 인 해왕성 너머의 궤도에 자리 잡았지만, 거대한 행성, 특히 목성의 트로이 목마에는 소수가 포착되었습니다.
IMCEE의 천문학자인 다니엘 헤 스트 로퍼 (Daniel Hestroffer)는“이것은 누군가가 트로이 소행성의 밀도를 직접 결정한 것은 이번이 처음이며, Morbidelli가 제안한 새로운 시나리오를 지원한다. “이 소행성은 바위 같은 행성들이 여전히 형성되고 있던 시점에 트로이 목마 지점에서 포착되었을 것입니다. 태양계가 태어난 지 약 6 억 5 천만 년 동안이 천체의 섭동은 달과 화성의 늦은 폭격을 일으킬 수있었습니다. ”
Marchis는이 시나리오를“좋은 이야기”라고 언급하지만,이를 지원하기 위해서는 더 많은 작업이 필요함을 인정합니다.
"우리는 더 많은 이진 트로이 목마를 찾아서 저밀도가 모든 트로이 목마의 특성인지 확인해야합니다."
트로이 소행성은 목성이 태양으로부터와 동일한 거리에있는 목성 궤도의 소위 라그랑주 (Lagrange) 지점에 잡힌 것입니다. 천문학적 단위는 5 천 4 백만 마일입니다. 하나의 선단과 다른 후행 목성은 태양의 중력의 매력이었고 목성은 균형이 잡혀있어 방 구석에 먼지 토끼처럼 먼지가 쌓일 수 있습니다. 수백 개의 소행성이 선행 (L4) 및 후행 (L5) 지점에서 발견되었으며, 각각의 지점은 마치 에디에서와 같이 그 지점 주위를 공전합니다.
L5에서 처음 발견되어 1906 년에 이름이 붙여진 소행성 617 Patroclus는 2001 년에 동반자가있는 것으로 밝혀졌으며, 현재까지 알려진 유일한 트로이 바이너리입니다. 발견자는 관측치가 너무 적기 때문에 구성 요소의 궤도를 추정 할 수 없었습니다.
경험이 풍부한 소행성 사냥꾼 인 Marchis와 그의 동료들은 올해 8 월 화성과 목성 사이의 주요 소행성대에서 태양에 훨씬 가까운 최초의 3 중 소행성 시스템 인 87 실비아를 발견했으며 유럽 남부의 강력한 8 미터 망원경을 사용했습니다. 칠레에서 관측소의 초대형 망원경으로 세 가지 물체를 연구합니다. 그들은 소행성의 궤도를 도표화하여 실비아의 밀도를 추정 할 수 있었는데, 실비아의 밀도가 느슨하게 포장 된 암석 더미라고 결론 지었다.
프랑스와 미국 팀은 Mauna Kea의 W. Keck Observatory에있는 Keck II Laser Guide Star System의 이미징 데이터를 사용하여 훨씬 더 먼 Patroclus와 동일한 기술을 시도했으며 다른 지상 망원경으로는 불가능한 선명한 해상도를 제공합니다. .
Marchis는“이전에는 밝은 기준 별 근처의 물체 만 볼 수 있었기 때문에 적응 형 광학 장치의 사용을 하늘의 작은 비율로 제한 할 수있었습니다. "이제 우리는 적응 형 광학 장치를 사용하여 하늘의 거의 모든 지점을 볼 수 있습니다."
레이저 가이드 스타 시스템은 레이저 빔을 사용하여 상부 대기의 작은 지점 내에서 나트륨 원자를 여기시킵니다. 이 인공 "별"은 대기 난류를 측정하는 데 사용되며 Keck 적응 형 광학 시스템의 이동식 거울로 제거됩니다.
획기적인 58 밀리 초 해상도의 시스템으로 2004 년 11 월부터 2005 년 7 월까지 적외선에서 5 번의 관측을 수행했습니다. Marchis와 그의 동료들은 Patroclus와 그 동반자의 밀도가 주변과 거의 같은 크기와 원으로 결정되었습니다 680 킬로미터 (423 마일) 거리에서 4.3 일마다 질량 중심이 매우 낮았습니다. 세제곱 센티미터 당 0.8 그램, 물에 뜰 정도로 바위와 빛의 1/3 정도입니다. 목성의 위성 인 Callisto와 Ganymede와 유사한 암석 성분을 가정 할 때, 시스템의 구성 요소는 같은 크기의 이진 시스템에 대해 예상되지 않는 내부 특성 인 약 절반의 빈 공간 인 매우 느슨하게 포장되어야한다고 결론 지었다. .
연구팀은 단지 15 %의 개방 공간으로보다 합리적인 수빙 구성을 제안하며,이 물체는 혜성과 물보다 밀도가 작은 것으로 판단되는 작은 Kuiper Belt 물체와 유사합니다.
Marchis는 하나의 큰 소행성이 목성의 중력 적 인 줄다리기에 의해 찢어 졌을 때 이진법이 형성되었다고 의심합니다.
"Patroclus 시스템은 이진 니어 어스 소행성 (Near Earth Asteroids)과 유사한 특성을 보여 주며, 이는 지구 행성과 조력 분할에 의해 발생하는 것으로 생각된다"고 그는 말했다. "트로이의 소행성의 경우, 최근 우리의 협력자들의 연구 결과가 목성과의 만남을 제안 할 수있을 때만 출판되었습니다."
호머의 일리아드에서 Patroclus는 Achilles의 동반자이자 트로이 전쟁의 영웅 이었기 때문에 Achilles는 크기가 같은 두 소행성 중 하나에 대한 적절한 이름이었을 것입니다. 그러나 다른 소행성은 이미 Achilles라는 이름을 가지고 있기 때문에 Marchis와 그의 공동 연구자들은 Patroclus의 아버지의 이름을 따서 이진 시스템 Menoetius의 가장 작은 구성원의 이름을 제안했습니다. 국제 천문 연합 소체 이름위원회는 잠정적으로 그 이름을 받아 들였다. Menoetius로 지정된 소행성은 지름이 약 112 킬로미터 (70 마일) 인 반면 Patroclus는 폭이 약 122 킬로미터 (76 마일)입니다.
Marchis 외에도이 팀에는 천문학 교수 Imke de Pater와 UC Berkeley의 박사후 연구원 Michael H. Wong이 포함되었습니다. Daniel Hestroffer, Pascal Descamps, J ?? bf? r ?? bf? me Berthier 및 Fr ?? bf? d ?? bf? ric Institut de M ?? bf? canique C ?? bf? leste et de Calculs의 Vachier des ?? bf? ph ?? bf? m ?? bf? rides (IMCCE); 그리고 Antonin Bouchez, Randall Campbell, Jason Chin, Marcos van Dam, Scott Hartman, Erik Johansson, Robert Lafon, David Le Mignant, Paul Stomski, Doug Summers 및 W. Keck Observatory의 Peter Wizinovich.
이 프로젝트는 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 적응 형 광학 과학 기술 센터와 국립 항공 우주국 (National Aeronautics and Space Administration)의 보조금으로 지원되었다. 대부분의 데이터는 W. Keck Observatory에서 입수했으며, W. Keck Observatory는 캘리포니아 공과 대학, 캘리포니아 대학교 및 NASA 사이의 과학적 파트너십으로 운영되며 연구 대학 협회가 운영하는 쌍둥이 자리 천문대에서 얻은 추가 관찰 결과가 있습니다. Gemini 파트너십을 대신하여 NSF와 협력 계약을 체결 한 Astronomy, Inc.
원본 출처 : UC 버클리 뉴스 릴리스
