2006 VW139/288P : 혜성인가? 소행성인가?- 허블우주망원경이 관측한 독특한 천체

 

 

사진 1> 5천년 전 두 개로 쪼개진 소행성이 혜성과 같은 꼬리를 내뿜고 있다.

천문학자들은 태양계의 작은 천체들을 그 위치와 물리적 조성에 의해 구분한다.

혜성은 얼음과 먼지가 느슨하게 뭉쳐져 있는 천체이다. 

이들은 주요행성들의 공전궤도 바깥에서 태양을 향해 추락하며 이 와중에 가스와 먼지로 만들어진 기다란 꼬리를 형성한다.

이에 반해 소행성은 화성과 목성 사이에 존재하는 암석 또는 금속성 천체들이다.

그러나 이러한 특징들은 깔끔하게 구분되는 것이 아니다.

허블우주망원경이 상호간 공전을 지속하고 있는 이중소행성을 촬영하였는데 이 천체는 혜성의 특징이라 할 수 있는 기다란 먼지 꼬리를 가지고 있었다.

2006 VW139/288P 라고 불리는 이 독특한 천체는 소행성이면서 소행성 벨트 상의 혜성으로도 구분되는, 이런 유형의 천체로는 처음으로 알려진 천체이다.

이 천체는 약 5,000년 전 매우 빠르게 자전하는 와중에 2개로 분리되었을 것으로 추정되고 있다.

 

허블우주망원경이 천문학자들로 이뤄진 국제 연구팀이 소행성 벨트에서 독특한 천체를 찾는데 도움을 주었다. 

이 천체는 두 개의 소행성이 서로에 대해 공전하며 혜성과 같은 모습을 연출하는 천체였다.

 

이 소행성들은 이른바 코마라고 부르는 밝은 물질 헤일로와 먼지로 이뤄진 기다란 꼬리를 가지고 있다.

 

허블우주망원경은 2016년 9월에 300163(2006 VW139)으로 등재된 이 소행성을 촬영하는데 사용되었는데 이 때는 이 소행성이 태양으로부터 가장 가까운 지점을 통과하기 직전이었다.

 

허블이 제공한 뚜렷한 사진들은 이 소행성이 하나가 아니라 거의 비슷한 크기와 질량을 가진 두 개의 소행성으로 구성되어 있으며 약 100킬로미터의 간격을 유지하면서 상호 공전하고 있는 소행성임을 알려주었다.

 

소행성 300163 (2006 VW139)은 2006년 11월, 스페이스와치(Spacewatch) 프로젝트에 의해 발견되었으며 혜성과 같은 활동성은 판스타스(Pan-STARRS) 프로젝트에 의해 2011년부터 관측되었다.

 

스페이스와치 프로젝트나 판스타스 프로젝트 모두 NASA의  지구근접천체관측프로램(Near Earth Object Observations Program)에 의해 진행되는 소행성 탐사 프로젝트이다.

 

판스타스의 관측이 이루어진 후 이 천체는 288P라는 혜성 명으로도 등재되었다.

그 결과 이 천체는 이중소행성이면서 소행성대의 혜성으로도 분류되는 첫번째 천체가 되었다.

 

최근 허블우주망원경을 이용한 관측으로 이 이중계 천체가 지속하고 있는 활동의 양상을 밝혀낼 수 있었다.

 

독일 막스플랑크연구소 태양계연구분과 소속의 제시카 아가르왈(Jessica Agarwal)은 태양의 열기가 증가함에 따라 물얼음이 기화되고 있음을 말해주는 강력한 단서를 탐지했다고 말했다. 

이는 혜성의 꼬리가 형성되는 방식과 유사한 현상이다.

 

서로 넓게 벌리고 있는 간격과 거의 동일한 크기, 높은 이심률을 가지고 있는 궤도와 혜성과 같은 모습을 보이는 활동성과 같은, 이 천체를 이중소행성으로 만들어주는 요소들은 동시에 넓은 간격을 가지고 상호간 공전을 유지하고 있는, 지금까지 알려진 몇 안되는 이중소행성 중에서도 이 천체를 특별히 독특한 천체로 만들어주고 있다.

 

이 천체의 기원과 진화양상을 이해하는 것은 태양계의 초기 모습이 어땠는지를 알 수 있는 새로운 통찰을 제공해 줄 것이다.

 

소행성 벨트의 혜성들은 수십억년 전 메마른 지구에 어떻게 물이 유입되었는지를 설명해 주는데 도움을 줄 수 있을지도 모른다.

 

연구팀은 2006 VW139/288P 가 약 5,000년 정도밖에 안되는 짧은 기간동안 이중천체로 존재해왔을 것으로 추정하고 있다.

이 천체가 이중천체가 된 원인으로 가장 가능성 있는 시나리오는 빠른 자전 와중에 쪼개졌을 것이라는 시나리오이다.

 

그 이후 쪼개진 두 조각은 기화 작용의 여파로 서로간의 간격을 늘려왔을 것으로 추정된다. 

물얼음의 기화분출이 서로 다른 방향으로 이뤄지면서 미세한 분출력을 행사해왔을 것으로 추정되는 것이다.

 

사실 2006 VW139/288P는 지금까지 알려진 이중소행성과는 너무나 다른 행태를 보이고 있어 소행성벨트 상에서 이러한 천체가 얼마나 일반적으로 존재하는 천체일까에 대한 궁금증을 불러 일으킨다.

 

아가르왈은 이 천체에 대해 좀더 많은 이론적 모델과 관측작업이 필요하고 이와 유사한 천체들도 더 많이 찾아봐야 할 필요가 있다고 말했다.

이번 연구 결과는 이번 주 네이처지에 개재될 예정이다.

 

 

Credits NASA, ESA, and J. Agarwal (Max Planck Institute for Solar System Research)

 

사진2> 이 일련의 사진들은 혜성과 같은 구조를 가지고 서로 공전하고 있는 두 개 소행성의 모습을 보여주고 있다.

여기에는 이른바 코마라고 불리는 밝은 헤일로와 기다란 먼지꼬리가 포함되어 있다.

허블우주망원경이 2006 VW139/288P 라는 이름의 이 이중소행성을 관측한 것은 근일점에 도달하기 바로 직전인 2016년 9월이었다.

사진을 통해 이중소행성을 유지한채로 지속되고 있는 활동양상을 볼 수 있다.

꼬리의 겉보기 운동은 태양과 지구 2006 VW139/288P의 정렬 양상에 따라 나타나는 효과를 반영하고 있다.

꼬리의 방향 역시 입자 크기의 변화에 따라 영향을 받고 있다.

우선 7월 말에 촬영된 첫 사진은 상대적으로 큰 크기(직경 약 1밀리)의 먼지 입자들로 구성된 혜성의 꼬리를 보여주고 있다.

그러나 9월 20일부터 이 꼬리의 방향은 태양 반대 방향으로 전환되었다. 

이는 복사압에 의해 불려나온 작은 입자들(약 10마이크론)이 만드는 것이다.

 

출처 : 허블사이트 2017년 9월 20일 발표 뉴스

       http://hubblesite.org/news_release/news/2017-32

         

참고 : 2006 VW139/288P를 비롯한 태양계의 다양한 작은 천체에 대한 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.
          왜소행성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346957
          소행성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346956
          혜성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346955
          유성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346954