태양계 이야기 701 - 쌍성계 소행성

(Bi-static radar images of the binary asteroid 2017 YE5 from the Arecibo Observatory and the Green Bank Observatory on June 25. The observations show that the asteroid consists of two separate objects in orbit around each other. Credits: Arecibo/GBO/NSF/NASA/JPL-Caltech)

(Radar images of the binary asteroid 2017 YE5 from NASA's Goldstone Solar System Radar (GSSR). The observations, conducted on June 23, 2018, show two lobes, but do not yet show two separate objects. Credits: GSSR/NASA/JPL-Caltech)

(Artist's concept of what binary asteroid 2017 YE5 might look like. The two objects showed striking differences in radar reflectivity, which could indicate that they have different surface properties. Credits: NASA/JPL-Caltech)

(Artist's illustration of the trajectory of asteroid 2017 YE5 through the solar system. At its closest approach to Earth, the asteroid came to within 16 times the distance between Earth and the moon. Credits: NASA/JPL-Caltech)

 대형 전파 망원경 3개가 서로 협력해 지구 근처를 지나가던 쌍성계 소행성 (binary asteroids)를 관측하는데 성공했습니다. 작년에 모로코 오우카이메덴 스카이 세버이 Morocco Oukaimeden Sky Survey에서 발견된 2017 YE5는 처음에는 평범한 지구 근접 소행성으로 생각됐습니다. 

 하지만 2018년 6월 21-22일 사이 나사의 골드스톤 태양계 레이더 Goldstone Solar System Radar (GSSR)가 이 소행성을 관측하자 마치 아령 모양으로 생긴 독특한 외형이 드러났습니다. 2017 YE5는 올해 6월 지구에 600만km까지 근접했는데 이는 170년 만에 가장 가까운 위치로 접근한 것입니다. 

 이 독특한 외형은 바로 푸에르토리코에 있는 아레시보 천문대에 전달됐습니다. 이들은 웨스트 버지니아주에 있는 그린 뱅크 관측소 Green Bank Observatory (GBO)의 전파 망원경과 협력해 6월 24-25일 정밀 관측을 진행했습니다. 아레시보 전파 망원경에서 발사한 레이더를 그린 뱅크에서 받아 분석한 것입니다. 

 그 결과 흥미롭게도 이 소행성이 거의 같은 크기의 소행성 두 개가 서로의 질량 중심을 공전하는 쌍성계 소행성이라는 사실이 밝혀졌습니다. 소행성의 지름은 900m로 그렇게 작은 크기는 아니었으며 21일에서 26일까지 진행된 관측 결과 공전 주기는 20-24시간 정도인 것으로 나타났습니다. 

(동영상)

 사실 두 개 이상의 소행성이 중력으로 묶여 공전하는 경우는 드물지 않습니다. 앞서 소개한 디디모스와 디디문처럼 위성을 거느린 소행성이 상당히 흔하기 때문입니다. 과학자들은 지름 200m 이상의 근지구 소행성 가운데 15%가 위성을 거느린 것으로 보고 있으며 사실 지금까지 위성이 있다고 확인된 것만 50개가 넘습니다. 하지만 두 개의 거의 같은 질량을 지닌 소행성이 서로의 질량 중심을 공전하는 경우는 매우 드문 일입니다. 

 물론 이론적으로는 불가능한 일은 아닙니다. 비슷한 질량의 소행성 두 개가 우연히 비슷한 공전 궤도에 들어서서 접근한 후 중력으로 묶여 공전하는 일은 드물지만 가능한 일이긴 할 것입니다. 2017 YE5는 그 드문 경우를 보여주는 흥미로운 사례로 앞으로 좋은 연구 대상 중 하나가 될 것입니다. 

 참고 

https://www.nasa.gov/feature/jpl/observatories-team-up-to-reveal-rare-double-asteroid