태양계 이야기 946 - 두 번째로 확인된 지구의 트로이 소행성

 

(The second Earth Trojan asteroid known to date will remain Trojan—that is, it will be located at the Lagrangian point—for four thousand years; thus it is qualified as transient. Credit: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani (NSF's NOIRLab))

 스페인 알리칸테 대학의 토리 산타나-로스 (Toni Santana-Ros from the University of Alicante and the Institute of Cosmos Sciences of the University of Barcelona (ICCUB))이 이끄는 국제 과학자팀이 지구의 두 번째 트로이 소행성을 발견했습니다. 트로이 소행성은 라그랑주 점 L4와 L5에서 지구와 같은 궤도를 안정적으로 공전하는 소행성을 의미합니다. 

 강력한 중력을 지닌 목성의 경우 수많은 트로이 소행성군을 지니고 있으나 지구의 트로이 소행성은 2010년에 L4에서 발견된 2010 TK7이 최초입니다. 지름 400m 내외의 작은 소행성입니다. 아주 오래전 포스팅 한 적이 있습니다. 

 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/100134135850

 이번에 발견된 2020 XL5는 이보다 더 큰 소행성으로 지름이 1.2km 정도 입니다. L5 지점에서 지구를 따라오는 듯한 궤도를 공전하는데 여기서 오해하지 말아야 하는 점이 라그랑주 점 L4/5는 상당히 넓은 지역을 포함하고 있다는 것입니다. 따라서 2020 XL5 공전 궤도 역시 지구 공전 궤도와 완전히 일치하지 않습니다. 그래도 지구 공전 궤도를 따라오면서 장시간 안정적으로 공전할 수 있다는 사실이 흥미롭습니다. 

(라그랑주 점. Effective potential plot showing Earth's Lagrangian points (not to scale); contours around L4 and L5 represent tadpole loop paths)

(Heliocentric orbit diagram of 2020 XL5 along with the inner planets. Credit: NASA/JPL-SSD)

 2020 XL5는 이름처럼 2020년 12월 하와이에 있는 Pan-STARRS 1에 의해 처음 발견되었습니다. 하지만 정확한 궤도와 크기를 측정하는 일은 생각보다 쉽지 않았습니다. 지구에서 관측했을 때 태양이 뜰때와 거의 비슷한 시간대에 소행성이 떠올라 관측이 어렵기 때문입니다. 이런 이유로 지금까지 숨어 있을 수 있었던 것이기도 합니다. 

 아무튼 연구팀은 이 문제를 극복하기 위해 4.3m 구경의 로웰 디스커버리 망원경 (Lowell Discovery Telescope (Arizona, United States))과 4.1m 구경의 SOAR 망원경 (National Science Foundation NOIRLab (Cerro Pachón, Chile))을 이용해 그 존재와 궤도를 정확히 확인하는 데 성공했습니다. 

 이 소행성이 어떻게 L5 지점에 오게 된 것인지는 앞으로 더 연구가 필요한 부분이지만, 앞으로 태양계 소행성 탐사에서 흥미로운 목표가 하나 생겼다는 점은 분명합니다. 특히 지구와 궤도를 공유하는 만큼 탐사에 들어가는 에너지가 상대적으로 적다는 것이 매우 큰 장점입니다. 이 소행성에 대한 탐사 프로젝트가 가까운 미래에 등장할 것으로 기대합니다. 

 참고 

https://phys.org/news/2022-02-team-earth-trojan-asteroid.html

https://en.wikipedia.org/wiki/2020_XL5

T. Santana-Ros et al, Orbital stability analysis and photometric characterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL5, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-27988-4