태양계 이야기 948 - 세 번째 위성이 발견된 소행성 엘렉트라

(An artist's impression of Elektra, the quadruple asteroid system. Credit: NARIT/Songkran K.)

(P. Vernazza et al. (2021) "VLT/SPHERE imaging survey of the largest main-belt asteroids: Final results and synthesis." A&A 654, A56. doi.org/10.1051/0004-6361/202141781)

(A diagram of the orbits of Elektra's moons. Credit: NARIT/Anthony Berdeu)

소행성 엘렉트라 130 (130 Elektra)는 주 소행성대에 위치한 소행성으로 262 × 205 × 164km의 크기를 지닌 비교적 큰 소행성입니다. 따라서 1873년에 이미 발견되어 그리스 신화의 복수자인 엘렉트라라는 이름을 얻었습니다. 엘렉트라는 소행성대에 가장 큰 소행성인 세레스와 비슷한 구성을 지닌 소행성이나 크기가 작아 구형이 되지 못하고 감자 모양으로 공전하는 소행성이 된 것으로 보입니다.

그런데 2003년 과학자들은 하와이의 켁 망원경을 이용해 엘렉트라 주변에서 대략 지름 6km 정도의 작은 위성을 발견했습니다. S/2003 (130) 1는 엘렉트라에서 1300km 떨어진 위치에서 5.3일을 주기로 공전하고 있습니다

2014년에는 두 번째 위성인 S/2014 (130)이 발견되었는데, VLT의 SPHERE 적응 광학 시스템을 이용한 연구 성과였습니다. 이 위성은 S/2003 (130)보다 작은 지름 2km급 소행성으로 엘렉트라에서 500km 떨어진 위치에서 1.2일을 주기로 공전하고 있었습니다.

그런데 2014년에 관측된 VLT-SPHERE 이미지를 다시 분석한 결과 사실 또 다른 위성이 더 안쪽에 있다는 의외의 사실이 확인되었습니다. S/2014 (130) 2는 S/2014 (130) 1보다 약간 작은 1.6km 정도의 위성으로 공전 궤도 반지름은 344km이며 공전 주기는 0.7일 정도에 불과합니다.

생각보다 복잡한 위성 시스템을 지닌 엘렉트라는 태양계에서 처음으로 보고되는 사중성계 (quadruple asteroid)입니다. 이렇게 많은 위성을 지닌 이유는 아마도 주변을 지나던 소행성을 중력으로 포착한 것이 아닐까 하고 추정할 수 있으나 정확한 원인을 분석하기 위해서는 역시 직접 탐사선을 보내봐야 알 수 있을 것입니다. 탐사선이 근접 관측한다면 또 다른 위성을 발견할 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/space/first-quadruple-asteroid-elektra/

https://en.wikipedia.org/wiki/130_Elektra

https://www.aanda.org/component/article?access=doi&doi=10.1051/0004-6361/202142623

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