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태양계 이야기 765 - 색깔이 바뀌는 꼬리를 지닌 미스터리 소행성



(The asteroid 6478 Gault is seen with the NASA/ESA Hubble Space Telescope, showing two narrow, comet-like tails of debris that tell us that the asteroid is slowly undergoing self-destruction. The bright streaks surrounding the asteroid are background stars. The Gault asteroid is located between the orbits of Mars and Jupiter. Credit: NASA, ESA, K. Meech and J. Kleyna, O. Hainaut)


 과학자들이 혜성처럼 꼬리를 지녔을 뿐 아니라 심지어 색깔이 변하는 괴상한 소행성을 발견했습니다. 주소행성대에 위치한 6478 Gault는 지름 3.7km의 비교적 큰 소행성으로 1988년에 발견된 평범한 소행성 가운데 하나입니다. 이 소행성의 평범하지 않은 행동이 관측된 것은 2019년 1월 5일 입니다. 6478 Gault는 혜성 같은 꼬리를 만들고 있었습니다. 


 혜성 같은 꼬리가 있으면 그건 혜성 아니냐고 생각할 수 있지만, 이 꼬리는 혜성과 다르기 때문에 서로 구분됩니다. 혜성의 꼬리는 주로 이산화탄소를 포함한 기체와 약간의 먼지로 구성되어 있지만, 소행성의 꼬리는 먼지로 구성되어 있습니다. 표면의 먼지가 소행성에서 떨어져 나오면서 생긴 꼬리이기 때문입니다. 물론 상당히 드문 경우입니다. 6478 Gault는 여기에 더해 색상이 붉은색에서 파란색으로 변한 더 드문 케이스입니다. 


 MIT의 마이클 마셋(Michael Marsset, a postdoc in MIT's Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (EAPS))과 그 동료들은 어떻게 이런 일이 가능한지를 알기 위해 이 소행성을 상세히 연구했습니다. 올해 초 허블 우주 망원경 관측 결과는 6478 Gault에서 두 개의 꼬리를 보여줬습니다. 긴 꼬리의 길이는 80만km이며 짧은 꼬리는 그 1/4 길이입니다. 연구팀은 나사의 적외선 망원경 시설 Infrared Telescope Facility (IRTF)을 이용해 이 꼬리의 스펙트럼을 상세히 분석했습니다. 


 연구 결과는 이 꼬리가 미세한 먼지인데, 처음 나온 먼지와 나중에 나온 먼지가 조금 다르다는 것을 보여주고 있습니다. 이것은 표면에 있는 먼지층이 떨어져 나오면서 내부 먼지층이 노출된 결과로 생각됩니다. 하지만 먼지가 왜 소행성에서 분리되어 꼬리를 만들었을까요? 연구팀은 소행성의 빠른 자전이 그 이유라고 보고 있습니다. 소행성의 자전 속도는 거의 일정할 것 같지만, 사실 태양에너지의 의한 효과인 YORP (Yarkovsky-O"Keefe-Radzievskii-Paddack) 효과에 의해 더 빨라질 수 있습니다. 소행성의 약한 중력과 빠른 자전 속도로 인해 표면의 먼지가 우주 공간으로 방출되는 것입니다. 물론 표면의 먼지가 어느 정도 제거되면 이는 멈추게 될 것입니다. 


 이번 연구 결과는 아직 우리가 알지 못하는 소행성의 비밀이 많다는 것을 보여주고 있습니다. 과학자들은 태양계 생성의 비밀은 물론 잠재적인 자원의 보고인 소행성을 연구하기 위해 직접 탐사선을 파견했고 앞으로 추가로 보낼 계획을 가지고 있습니다. 현재는 지구에서 가까운 소행성이 주를 이루지만 미래에는 더 먼 소행성까지 탐사선이 방문하게 될 것으로 기대합니다.



 참고 


Megan E. Schwamb et al. Col-OSSOS: The Colors of the Outer Solar System Origins Survey, The Astrophysical Journal Supplement Series (2019). DOI: 10.3847/1538-4365/ab2194
Michaël Marsset et al. Col-OSSOS: Color and Inclination Are Correlated throughout the Kuiper Belt, The Astronomical Journal (2019). DOI: 10.3847/1538-3881/aaf72e
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