천문학에서 왜행성과 작은 태양계 천체

우리는 처음부터 태양이 별이 되었을 때 원시 물질의 작은 알갱이들이 서로 합쳐져 소행성이라고 불리는 작은 천체들의 집합체를 만든다는 것을 배웠습니다. 태양계의 뜨거운 내부 부분에서 형성된 것은 대부분 암석과 금속으로 구성되어 있고, 더 추운 외부 부분에 있는 것은 얼음, 유기화합물, 그리고 바위로 구성되어 있습니다. 우리는 또한 이 행성의 많은 시체에 무슨 일이 일어났는지 배웠습니다. 이들 중 몇몇은 큰 천체가 만들어진 시대에 멸종하여 행성과 위성이 되었고, 다른 것들은 더 큰 천체와의 중력 충돌의 결과로 태양계 밖으로 던져졌습니다. 그러나 이 모든 원시 생물이 같은 운명의 대상이 되는 것은 아닙니다. 그것들의 대부분은 오늘날 태양계에서 작지만 과학적으로 중요한 구성요소로 남아 있습니다. 태양계에 대한 대화를 끝냈을 때, 우리는 완전한 궤도에 도달했다고 느낍니다. 이 생존한 행성과 그들이 지속해서 만들어내는 파편들은 행성 과학자들이 태양계 역사에서 가장 초기의 물리적, 화학적 조건을 볼 수 있게 해 줍니다.

 

현존하는 다섯 행성은 소행성으로 알려져 있습니다. 이들 중 4개(이전의 명왕성)와 새로 발견된 엘리스, 하우메아, 마케마케는 모두 얼음 덮인 유기 암석 행성. 4명 모두 해왕성 넘어 추운 지역에 살고 있습니다. 다섯 번째는 이전의 세레스 소행성으로, 화성 간의 주요 소행성 벨트 안에서 궤도를 돌고 있었습니다.

왜행성과 명왕성 

명왕성은 발견 당시부터 미스터리. 이 이야기는 천왕성과 해왕성의 19세기 중에 관측되고 예측된 궤도 위치 사이에 불일치가 있는 것처럼 보이는 데서 시작됩니다. 20세기 초, 천문학자들은 천왕성과 해왕성의 궤도를 위반하는 보이지 않는 천체를 찾기 시작했습니다. 그들은 그것을 행성 X라고 이름 짓고, 그 질량은 지구의 6배이며, 해왕성 궤도 넘어 어딘가에 있을 것이라고 추측했습니다. 행성 X는 1930년에 클라이드 톰보에 의해 발견되었습니다.

 

예정된 위치에서 그리 멀지 않습니다. 그것은 태양계의 9번째 행성이 되어 지하 세계의 로마 신의 이름을 따서 명왕성이라는 이름이 붙여졌습니다. 하지만 이후 몇 년간 관측 자료는 명왕성의 질량이 너무 작아 천왕성과 해왕성의 궤도에 잠재적인 섭동을 일으킬 수 없다는 것을 나타내게 시작했습니다. 천문학자들이 19세기 관측 결과를 다시 분석했을 때 그들은 궤도의 '불일치'가 사실상 틀렸다는 것을 발견했습니다. 그래서 명왕성의 발견은 잘못된 데이터에 기반한 이상하고 불가능한 우연의 일치임이 밝혀졌습니다.

 

명왕성 최대 위성인 카론은 1978년에 처음 발견되었습니다. 케플러와 뉴턴의 법칙을 이용해 명왕성 주변 달의 움직임을 관찰함으로써 천문학자들은 명왕성-카론 시스템을 '무게'로 측정합니다. 그것의 총질량은 지구 질량의 약 4분의 1밖에 되지 않습니다. 명왕성은 달의 3분의 2에 불과해 그 최대 위성인 카론의 2배입니다. 명왕성과 카론의 상대적인 크기 때문에 우리는 명왕성-카론 시스템을 '이중 행성'으로 생각할 수 있습니다. 게다가 명왕성과 카론은 태양계에서 알려진 유일한 예인 동적으로 잠긴 쌍. 두 반구가 동시에 회전하기 때문에 각각의 반구는 항상 다른 반구를 향하지 않고 다른 반구를 향하게 됩니다. 만약 명왕성과 카론의 반대편에 정적인 거주자들이 살았다면 그들은 서로의 존재를 결코 알지 못했을 것입니다. 2005년에 명왕성 주변에서 2개의 작은 위성이 발견되었습니다. 3개의 위성이 모두 나타납니다.

소행성과 혜성의 과거 조각들

행성 형성 과정이 거의 완료되었을 때, 몇몇 원래 행성들은 그 행성 주위의 궤도에 남아 있었습니다. 태양과 대부분의 소행성은 화성과 목성 궤도 사이 지역에서 형성된 암석이나 금속 행성의 잔해. 이 행성들 사이의 초기 충돌은 이 행성들을 구별할 수 있을 만큼 충분히 큰 여러 천체를 만들었지만, 목성의 조석 붕괴는 달 크기의 단일 행성을 형성했습니다. 소행성은 계속 충돌하여 태양 주위를 돌면서 작은 바위와 금속 조각을 만듭니다. 대부분의 운석은 소행성의 파편처럼 땅에 떨어져 표면에 떨어졌습니다. 오늘날 남아 있는 얼음으로 덮인 행성은 혜성의 고체 핵이나 핵을 형성합니다. 소행성은 태양계 내부에서 살아남을 수 있지만 혜성의 핵은 살아남을 수 없습니다. 오늘날 혜성 핵의 대부분은 행성 밖 우주의 차가운 지역에 남아 있습니다. 하지만 가끔 무슨 일이 일어납니다. 그리고 이 얼음덩어리 중 하나가 빙글빙글 돌면서 행성 내부 지역으로 다이빙합니다. 혜성의 핵이 태양에 너무 가까워지면 태양 에너지가 혜성의 표면을 산란시키기 때문에 혜성은 서서히 붕괴합니다.

 

대부분의 소행성은 너무 작아서 지구 망원경으로는 볼 수 없는 빛의 지점에서만 볼 수 없습니다. (그들은 별에서 그들의 움직임을 나타내고 있습니다. 역사적으로 그들의 작은 크기이기 때문에 그들을 직접 알기는 어려웠습니다. 크기, 모양, 회전 속도 등 종합적인 특성을 결정하는 데도 궤변이 필요했습니다. CATED는 망원경, 우주선 및 레이더 관측을 분석합니다. 이러한 문제에도 불구하고, 우리는 아마 태양계의 다른 물체보다 소행성의 구조와 구성에 대해 더 알고 있을 것입니다! 그게 어떻게 가능한가요? 소행성은 태양 주위를 돈다; 때때로 서로 충돌하여 작은 바위나 먼지 조각을 제거합니다. 때때로 그런 파편 중 하나가 지구 중력에 의해 잡히기도 하고, 운석은 지구 대기를 통해 타오르는 하강에서 살아남아 다른 사람의 운석 수집품에 접근하기도 합니다. 매일 수천 개의 운석이 지구 표면에 도달하지만 그중 극히 일부만 발견되고 확인됩니다. 남극은 세계 최고의 운석을 생산하고 있습니다. 운석은 남극의 다른 곳보다 떨어질 가능성이 높지만, 그것들은 주변의 운석과 구별하기 쉽습니다.

소행성은 균열한 암석

몇 가지 예외를 제외하면 소행성은 너무 작아서 공을 끌어당길 수 없습니다. 우주선이나 지상 레이더에 의해 촬영된 일부 소행성은 매우 긴 모양을 하고 있어, 그것들이 더 큰 천체의 파편이거나 더 작은 물체 간의 충돌의 결과로 임의로 생성된 물체임을 암시합니다. 천문학자들은 통과하는 우주선에 대한 중력의 영향을 포착하고 몇몇 소행성의 질량을 측정했습니다. 이 소행성의 질량과 크기를 알면 밀도를 알 수 있습니다. 이 소행성의 밀도는 물의 1.3배에서 3.5배입니다. 이 범위의 하단에 있는 소행성은 그들이 생산하는 운석보다 훨씬 밀도가 낮습니다.

 

왜 소행성은 소행성의 바위보다 밀도가 낮은 것입니까? 행성 과학자들은 그중 일부는 파편 사이에 큰 공백이 있는 잔햇더미라고 생각합니다. 다시 한번 말하지만, 이것은 폭력적인 충돌의 역사를 통해 작은 물체를 조립한 후 통과한 물체에서 예상할 수 있습니다. 소행성은 행성과 달처럼 불규칙한 형태의 회전에 가깝습니다. 다른 소행성은 지구에서 40일 이상 걸리는 데 비해 궤도 주기는 약 2시간. 망원경으로 어떻게 별 물체의 회전 주기를 측정할 수 있습니까? 만약 소행성이 완벽하게 둥글지 않으면, 그리고 그런 소행성이 거의 없다는 것을 알게 되면 소행성은 지구 주위를 도는 동안 회전 주기를 측정하기 위해 넓고 좁은 면을 번갈아 가면서 밝기가 변하는 것을 볼 수 있습니다.

 

소행성은 태양계 전체에서 발견되었습니다. 대부분은 몇 개의 다른 지역에서 태양을 돌고 있지만 주로 소행성 벨트의 화성과 목성의 궤도 사이에 있습니다. 지름 30㎞ 이상의 소행성 벨트에는 최소 1000개의 물체가 있는데 그중 200개가 반경을 넘는 것으로 추정됩니다. 소행성대에는 지름이 1km 이상인 최대 1000만 개의 소행성이 있는 것으로 추정됩니다. 그러나 수많은 소행성에도 불구하고 이는 태양계 물질의 작은 부분에 불과합니다. 모든 소행성을 하나의 천체로 통합하면, 그것은 지구의 달의 약 3분의 1에 해당합니다. 소행성대에는 목성의 동요로 고갈된 커크우드 파열로 알려진 몇 개의 빈 지역이 있다는 것을 기억하세요.

결론

혜성의 본질이 이해되기 훨씬 전에 인류는 혜성에 큰 중요성을 부여했습니다. 이러한 장대한 천체의 전시는 큰 사건의 표시로 받아들여져 일반적으로 세계 종말의 전조로 여겨졌습니다. 우리가 세계를 시작했을 때 그들이 메신저를 했다는 것은 얼마나 아이러니한 일입니까? 태양계에 관한 우리의 연구는 다른 무엇보다도 두 가지 질문을 더 제기합니다. 태양계는 어떻게 형성되었으며, 태양의 역사는 어떻게 형성되었습니까? 행성은 태양 주위의 환경을 지배할 수 있지만, 그들은 태양계의 초기에 관한 불완전한 데이터를 보유하고 있습니다. 행성 형성 과정에서의 폭력과 수년간의 지질 활동은 행성의 기원에 대한 대부분의 단서를 효과적으로 지웁니다.

 

초기 태양계의 가장 좋은 예는 대신 가장 작은 천체를 포함하고 있는데 바로 소행성과 혜성, 특히 태양의 영향을 받는 외딴 얼어붙은 거주자들. 이 더러운 눈덩이 속에 태양계를 안내하는 곡물이 묻혀 있습니다. 이 작은 고체 물질은 별의 대기에서 형성되어 거대한 별에 의해 우주로 폭발하고 성간의 넓은 공간에서 잠시 생존하다가 태양계가 된 성간 구름의 붕괴에 참여하고 그리고 작은 천체에 묻힙니다. 그러한 곡물의 발견은 우리의 존재와 별의 기원 사이의 직접적인 관련성을 제공합니다. 태양 앞에 있는 입자는 운석에서 발견되는 물질의 극히 일부에 불과합니다. 이 물질의 대부분은 태양계 자체에서 형성되었습니다. 이 물질은 작은 태양 주위의 원반 모양의 폭력에 의해 증발했고, 그 후 다시 고체 상태로 응축되었습니다. 몇몇 소행성과 모든 혜성은 이러한 오염되지 않은 물질로부터 직접 형성됩니다.

 

그러나 태양계의 탐사와 사용을 위한 미래를 내다보는 것은 소행성과 혜성이 우리 행성을 확장하는데 필요한 준비된 중간 영역과 원자재의 공급으로 중요하고 긍정적인 역할을 할 수 있습니다. 우리 종의 역사와 운명, 그리고 우주를 통한 우리의 지적 여행은 행성 간 공간에서 표류하는 이러한 표류와 관련이 있습니다. 태양계는 우리 일상생활의 규모를 줄일 수도 있지만, 그것은 우주에 비하면 너무 작습니다. 우리는 우리가 우리의 행성과 역사를 태양계의 맥락에서만 이해할 수 있다는 것을 발견한 것처럼 태양과 태양계의 세계를 더 넓은 우주의 맥락에 두지 않고서는 우리의 행성과 역사를 이해할 수 없습니다.