소행성 벨트: 사실과 형성

소행성대

내부 행성의 궤도는 2002년 7월 20일 현재 알려진 실제 물체의 이 컴퓨터 생성 스냅샷에서 큰 원으로 표시됩니다. 녹색 점은 화성과 목성 사이의 주요 벨트에 있는 소행성을 나타냅니다. 빨간 점들은 메인 벨트에서 벗어나 작지만 지구와 충돌할 가능성이 있는 것으로 알려진 소행성입니다. (이미지 제공: MPC, CBAT, Harvard CfA, IAU)



태양 주위의 궤도에 흩어져있는 것은 태양계의 새벽부터 남은 암석 조각입니다. 소행성 또는 소행성이라고 하는 이 물체의 대부분은 '별 모양'을 의미하며 주 소행성 벨트로 알려진 그룹에서 화성과 목성 사이를 공전합니다.



주요 소행성 벨트는 지구가 태양으로부터 2.5배 이상 떨어져 있습니다. 그것은 수백만 개의 소행성을 포함하고 있습니다. 나사 . 이들 대부분은 바위 크기에서 지름이 수천 피트에 이르기까지 비교적 작습니다. 그러나 일부는 훨씬 더 큽니다.

기원

태양계의 초기에 태양 주위를 도는 먼지와 암석은 중력에 의해 함께 행성으로 끌어당겨졌습니다. 그러나 모든 재료가 새로운 세계를 만든 것은 아닙니다. 화성과 화성 사이의 지역 목성 소행성대가 되었습니다.



때때로 사람들은 벨트가 파괴된 행성의 잔해로 구성되어 있는지, 아니면 아직 시작되지 않은 세계로 구성되어 있는지 궁금해합니다. 하지만, NASA에 따르면 , 벨트의 총 질량은 달보다 작으며 행성으로 무게를 내기에는 너무 작습니다. 대신, 잔해는 목성에 의해 양치기로 되어 있어 목성이 다른 성장하는 행성에 합체되는 것을 방지했습니다.

다른 행성의 관측은 과학자들이 태양계를 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다. 로 알려진 발전 이론에 따르면 그랜드 택 , 태양계의 처음 500만 년 동안 목성과 토성은 방향을 바꾸고 태양계 바깥쪽으로 돌아가기 전에 태양을 향해 안쪽으로 움직인 것으로 생각됩니다. 길을 따라 그들은 원래의 소행성 벨트를 그들 앞에 흩어 놓은 다음 다시 채우기 위해 재료를 다시 보냈을 것입니다.

Carnegie Institution for Science의 John Chambers는 온라인에 게재된 'Perspectives' 기고에서 'Grand Tack 모델에서 소행성대는 매우 초기 단계에서 제거되었고 살아남은 구성원은 태양 성운의 훨씬 더 넓은 지역을 샘플링했습니다. NS 과학 저널 .

소행성대를 자랑하는 것은 우리 태양계만이 아닙니다. 제타 레포리스로 알려진 별 주위의 먼지 구름은 어린 띠처럼 보입니다. 마이클 주라는 '제타 레포리스'는 상대적으로 젊은 별입니다. 지구가 형성될 때 대략 우리 태양의 나이입니다.'라고 Michael Jura는 말했습니다. 성명 . '우리가 제타 레포리스 주변에서 관찰한 시스템은 행성과 소행성이 생성되었을 때 우리 태양계의 초기에 발생했다고 생각하는 것과 유사합니다.' 캘리포니아 주라에 있는 캘리포니아 대학의 교수 한 명이 세상을 떠났습니다.

다른 별들도 소행성대 징후를 포함하고 있는데, 이는 일반적일 수 있음을 시사합니다.

동시에 백색 왜성, 태양과 같은 별의 수명이 다한 것에 대한 연구는 암석 물질이 표면에 떨어지는 흔적을 보여주며, 이는 그러한 벨트가 죽어가는 시스템 주변에서 흔히 볼 수 있음을 시사합니다.

여기 사진에 있는 이토카와와 같은 소행성은 단단한 암석 덩어리라기보다는 느슨하게 뭉쳐진 잔해 더미와 비슷하다고 생각됩니다.

여기 사진에 있는 이토카와와 같은 소행성은 단단한 암석 덩어리라기보다는 느슨하게 뭉쳐진 잔해 더미와 비슷하다고 생각됩니다.(이미지 제공: ISAS/JAXA)

구성

메인 벨트에 있는 대부분의 소행성은 암석과 돌로 이루어져 있지만 그 중 일부에는 철과 니켈 금속이 포함되어 있습니다. 나머지 소행성은 탄소가 풍부한 물질과 함께 이들의 혼합물로 구성됩니다. 더 먼 소행성 중 일부는 더 많은 얼음을 포함하는 경향이 있습니다. 대기를 유지할 만큼 크지는 않지만 일부 소행성에는 물이 포함되어 있다는 증거가 있습니다.

메릴랜드주 로렐에 있는 존스 홉킨스 대학 응용 물리학 연구소에서 건설 및 관리하는 NEAR는 NASA에서 발사된 최초의 우주선입니다.

메릴랜드 주 로렐에 있는 존스 홉킨스 대학 응용 물리학 연구소에서 건설 및 관리하는 NEAR는 NASA의 저비용 소규모 행성 탐사 프로그램에서 발사된 최초의 우주선입니다.(이미지 제공: NASA/JPL/JHUAPL)

일부 소행성은 크고 단단한 물체입니다. 벨트에는 직경이 150마일(240km)보다 큰 16개 이상이 있습니다. 가장 큰 소행성인 Vesta, Pallas 및 Hygiea는 길이가 400km 이상입니다. 이 지역에는 왜소행성도 포함되어 있습니다. 케레스 . 지름이 590마일(950km) 또는 우리 달 크기의 약 1/4인 세레스는 둥글지만 본격적인 행성이라고 하기에는 너무 작은 것으로 간주됩니다. 그러나 소행성대 질량의 약 1/3을 차지합니다. [갤러리: 소행성 사진 ]

다른 소행성은 중력에 의해 뭉쳐진 잔해 더미입니다. 대부분의 소행성은 구형을 이룰 만큼 충분히 크지 않고 불규칙하며 종종 울퉁불퉁한 감자와 비슷합니다. 소행성 216 클레오파트라는 개 뼈를 닮았다.

소행성은 화학적 조성과 반사율 또는 알베도에 따라 여러 유형으로 분류됩니다.

  • C형 소행성알려진 소행성의 75% 이상을 차지합니다. 'C'는 탄소를 나타내며 이 극도로 어두운 소행성의 표면은 거의 석탄같이 검습니다. 지구에 있는 탄소질 콘드라이트 운석은 비슷한 구성을 가지고 있으며 더 큰 소행성에서 떨어져 나온 조각으로 생각됩니다. C형 소행성이 벨트에서 지배적이지만, 유럽 ​​우주국 , 그들은 태양에 더 가까운 소행성의 약 40%만을 차지합니다. 여기에는 B형, F형 및 G형의 하위 그룹이 포함됩니다.
  • S형 소행성알려진 소행성의 약 17%를 차지하는 두 번째로 흔한 유형입니다. 그것들은 안쪽 소행성대를 지배하며, 바깥쪽으로 갈수록 희귀해집니다. 그것들은 더 밝고 금속성 니켈-철과 철- 및 마그네슘-실리케이트가 혼합되어 있습니다. 'S'는 규산질을 의미합니다.
  • M형 소행성(금속의 경우 'M')은 마지막 주요 유형입니다. 이 소행성은 상당히 밝으며 대부분이 순수한 니켈-철로 구성되어 있습니다. 그들은 소행성 벨트의 중간 지역에서 발견되는 경향이 있습니다.
  • 남은 희귀 유형의 소행성 A형, D형, E형, P형, Q형, R형이 있습니다.

2007년 나사는 세레스와 베스타를 방문하기 위해 던(Dawn)이라는 임무를 시작했습니다. Dawn은 2011년에 Vesta에 도착했고 1년 넘게 그곳에 머물렀고 2015년에 Ceres에 도달하기 위해 여행했습니다. 그것은 임무가 끝날 때까지 왜소행성 주위를 도는 궤도에 남아 있을 것입니다. [관련: 소행성 베스타와 NASA의 Dawn 우주선 ]

소행성대는 대부분 암석으로 이루어져 있지만 세레스는 얼음으로 이루어져 있습니다. 힌트 유기 재료 Dawn에 의해 발견된 것은 그것이 벨트에 착륙하기 전에 태양계에서 더 멀리 형성되었을 수 있음을 시사합니다. 유기물은 표면에서만 볼 수 있지만 이것이 왜소행성에 더 많은 물질이 있을 수 있다는 의미는 아닙니다.

로마에 있는 우주 천체 물리학 및 우주 행성학 연구소의 마리아 크리스티나 드 산티스(Maria Cristina De Sanctis)는 '조사에서 샘플링되지 않았거나 검출 한계 미만인 유기물이 풍부한 다른 위치가 있다는 것을 배제할 수 없습니다. 이메일로 demokratija.eu에 말했습니다. .

벨트 만들기

메인 벨트는 화성과 목성 사이에 있으며, 지구-태양 거리의 약 2~4배이며, 약 1억 4천만 마일에 걸쳐 있습니다. 벨트의 물체는 각 그룹의 주요 소행성의 이름을 따서 명명된 8개의 하위 그룹으로 나뉩니다. 이 그룹은 Hungarias, Floras, Phocaea, Koronis, Eos, Themis, Cybeles 및 Hildas입니다.

할리우드는 종종 소행성 벨트를 통해 근접 호출을 하는 선박을 표시하지만 여행은 일반적으로 사건이 없습니다. 명왕성에 대한 NASA의 New Horizons 임무를 포함하여 많은 우주선이 사고 없이 소행성대를 무사히 통과했습니다.

'다행히도 소행성대는 너무 커서 소행성대가 많다는 사실에도 불구하고 소행성대에 부딪힐 확률은 10억분의 1도 되지 않을 정도로 거의 사라져 버립니다. 앨런 스턴 . '소행성에 대해 자세히 연구할 수 있을 만큼 가까이 접근하려면 소행성을 목표로 해야 합니다.'

소행성대 내에는 다음으로 알려진 비교적 빈 영역이 있습니다. 커크우드 갭 . 이 간격은 목성과의 궤도 공명에 해당합니다. 가스 거인의 중력으로 인해 이 지역은 벨트의 나머지 부분보다 훨씬 더 비어 있습니다. 다른 공명에서는 소행성이 더 집중될 수 있습니다.

소행성대 발견

18세기 독일 천문학자 요한 티티우스는 행성의 배치에 있는 수학적 패턴을 주목하고 화성과 목성 사이에 하나의 존재를 예측하는 데 사용했습니다. 천문학자들은 이 사라진 시체를 찾기 위해 하늘을 샅샅이 뒤졌습니다. 1800년에 25명의 천문학자들은 천상의 경찰 , 각각 누락된 행성에 대한 황도 15도를 검색합니다. 그러나 이 지역에서 최초의 천체를 발견한 것은 비회원인 이탈리아의 천문학자인 주세페 피아찌(Giuseppe Piazzi)에 의해 이루어졌습니다. 그는 그것을 세레스(Ceres)라고 명명했습니다. 두 번째 시신인 Pallas는 1년 조금 더 지나서 발견되었습니다.

한동안 이 두 물체를 모두 행성이라고 불렀습니다. 그러나 이러한 물체의 발견률이 증가하여 19세기 초에는 100개 이상 발견되었다. 과학자들은 이것이 행성으로 간주되기에는 너무 작다는 것을 재빨리 깨닫고 소행성이라고 부르기 시작했습니다.

편집자 주: 이 기사는 2018년 11월 2일 수정 사항을 반영하여 업데이트되었습니다. 원본 기사에서는 주 소행성대에 수십억 또는 수조 개의 소행성이 있을 수 있다고 명시했습니다.

Nola Taylor Redd를 팔로우하세요. @NolaTRedd , 페이스북 , 또는 구글+ . 팔로우 @Spacedotcom , 페이스북 또는 구글+ .