(Nereid, the last satellite of Neptune to be discovered before Voyager's recent discoveries, was first seen by Gerard Kuiper in 1949. Until this Voyager 2 image was obtained, all that was known about Nereid was its orbital parameters and intrinsic brightness. This Voyager view of Nereid was obtained on Aug. 24, 1989 at a distance of 4.7 million kilometers (2.9 million miles). With a resolution of 43 kilometers (26.6 miles) per pixel, this image has sufficient detail to show the overall size and albedo. Nereid is about 170 kilometers (105 miles) across and reflects about 12 percent of the incident light. The Voyager Mission is conducted by JPL for NASA's Office of Space Science and Applications.)
태양계에서 가장 먼 행성인 해왕성은 큰 위성인 트리톤과 나머지 작은 위성들을 거느리고 있습니다. 그런데 사실 트리톤은 본래 해왕성의 위성이 아니라 명왕성과 비슷한 카이퍼 벨트 왜소행성이었다가 포획된 위성으로 보고 있습니다.
왜냐하면, 태양계의 대형 위성 가운데 트리톤만 행성의 자전 방향과 반대 방향으로 공전하는 역행 궤도 (retrograde orbit)을 돌고 있기 때문입니다. 그런데 아마도 이 과정에서 본래 해왕성의 위성들은 튕겨나거거나 파괴되었을 것으로 생각됩니다. 그리고 일부는 궤도가 크게 변한 것으로 보고 있습니다.
캘리포니아 공대의 매튜 벨랴코프 (Matthew Belyakov, Caltech)과 동료들은 해왕성에서 3번째로 큰 위성인 네레이드 (Nereid)가 트리톤의 침입 후 살아남은 해왕성의 본래 위성으로 궤도가 크게 변한 경우라는 연구 결과를 발표했습니다.
네레이드는 지름이 357km 정도 되는 위성으로 해왕성에서 1,381,500 km에서 9,626,500 km 정도 떨어진 긴 타원궤도를 공전합니다. 궤도 이심률 0.749의 순행 궤도 (prograde orbit)을 도는데, 과거부터 충돌에 의한 파편이나 포획 위성의 가능성이 제기되곤 했습니다.
(궤도 이심률이 매우 큰 네레이드의 궤. 출처: 위키피디아)
연구팀은 제임스 웹 우주 망원경을 이용해서 네레이드의 구성 성분이 트리톤처럼 카이퍼 벨트의 천체들과 비슷하지 않다는 사실을 발견했습니다. 네레이드는 물의 함량이 높았는데, 이는 본래 해왕성의 위성이었음을 시사하는 대목입니다. 즉, 본래 해왕성의 위성이었는데, 트리톤이 끼어들면서 궤도가 크게 변해 지금처럼 되었다는 것입니다.
연구팀의 시뮬레이션 역시 트리톤이 해왕성으로 접근하면서 초기에는 규칙적인 궤도를 그리던 위성들을 대부분 해왕성으로 밀어내거나 충돌시켜 파괴하지만, 하나의 위성은 살아남아 네레이드와 유사한 궤도로 이동하게 된다는 점을 보여주고 있습니다.
해왕성의 본래 위성들은 트리톤에 의해 대부분 파괴된 것으로 추정되며 아마도 안쪽에 있는 위성들은 이 충돌의 파편들로 생각됩니다. 네레이드는 이 과정에서 살아남은 생존자로 초기 해왕성의 비밀을 간직한 위성으로 보입니다. 다만 더 정확한 정보를 알기 위해서는 역시 탐사선을 보내 근접 관측을 진행해야 할 것입니다.
현재는 해왕성 혹은 천왕성 탐사선 계획이 없지만, 앞으로 이 두 가스 행성과 그 위성들 역시 탐사해야할 태양계의 가족이라는 점은 분명합니다.
참고
https://phys.org/news/2026-05-neptune-mysterious-moon-nereid-survivor.html
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