웨이워트

3. 명칭

발견 당시 웨이워트는 임시 명칭 S/2006 (50000) 1을 부여받았다. 브라운은 이름을 짓는 것을 웨이워트의 이름을 따온 창조신 콰오아의 통가 사람들에게 맡겼다. 통가족은 콰오아의 아들인 하늘의 신 웨이워트를 선택했다. 웨이워트의 이름은 2009년 10월 4일 발행된 소행성 센터 공지를 통해 공식 발표되었다.

4. 궤도

웨이워트는 콰오아를 평균 13300km 거리에서 공전하며, 한 바퀴를 도는 데 약 12.4일이 걸린다. 웨이워트의 궤도는 콰오아의 적도면과 거의 일치할 것으로 추정되며, 콰오아 시스템 전체는 황도면에 대해 약 16° 기울어져 있다.

웨이워트의 궤도 이심률은 0.14로 상당히 높은 편인데, 이는 위성이 콰오아 주변의 원 궤도를 도는 물질 원반에서 형성되었을 것이라는 일반적인 이론적 예상과는 다르다. 이 높은 이심률 때문에 웨이워트는 콰오아에 조석 고정되어 동주기 자전을 하는 대신, 수성처럼 자전 주기와 공전 주기가 정수비를 이루는 자전-궤도 공명 상태에 있을 가능성이 있다.

높은 이심률의 원인으로는 다른 천체와의 충돌 사건, 콰오아와의 충돌로 생성된 파편으로서의 기원, 외부 천체에 의한 중력적 섭동, 또는 다른 거대 천체와의 궤도 공명 등이 제시되었다. 이 중 가장 유력한 가설은 수십억 년 전 콰오아에 큰 충돌이 있었을 때 웨이워트가 그 파편으로 튕겨져 나가 형성되었고, 이후 조석력에 의한 궤도 원형화 과정이 매우 느리게 진행되어 현재까지 높은 이심률을 유지하고 있다는 것이다. 이는 웨이워트의 궤도가 형성된 이후 거의 변하지 않았음을 시사한다. 해왕성 바깥 왜행성인 225088 공공의 위성 샹리우 역시 비슷한 이심률을 가지는데, 웨이워트와 유사한 과정을 통해 형성되고 진화했을 것으로 추정된다.

웨이워트의 정확한 궤도를 결정하는 데에는 어려움이 있었다. 초기 허블 우주 망원경 관측 데이터만으로는 웨이워트의 궤도면 기울기를 정확히 알 수 없어, 황도면을 기준으로 순행하는지 역행하는지 구분할 수 없는 '거울 모호성' 문제가 있었다. 또한, 관측 시점의 불연속성으로 인해 0.39일 간격의 여러 가능한 공전 주기가 계산되는 에일리어싱 문제도 발생했다. 이러한 불확실성은 2019년 8월 4일, 웨이워트가 멀리 있는 별을 가리는 별 엄폐 현상을 관측하여 웨이워트의 정확한 위치를 측정함으로써 해결되었다. 이 관측 결과를 통해 웨이워트의 궤도는 12.4일 주기의 순행 궤도임이 명확하게 밝혀졌다.

4. 1. 고리 역학

5. 물리적 특성

웨이워트는 매우 희미하며, 겉보기 등급은 24.7등급이다. 이는 가시광선 영역에서 콰오아보다 약 5.6 등급 더 어두운 밝기이다. 웨이워트는 콰오아와 매우 가까이 붙어 있고 매우 희미하기 때문에 관측이 어렵다. 허블 우주 망원경이나 켁 망원경처럼 성능이 매우 좋은 망원경으로만 겨우 분리해서 볼 수 있다. 이 때문에 웨이워트의 질량, 색상, 광도 곡선 등 대부분의 물리적 특성은 아직 정확히 측정되지 않았다.

2023년 기준으로, 웨이워트의 직경은 약 200km로 추정된다. 이는 2023년 6월 22일에 웨이워트가 별을 가리는 현상(엄폐)을 여러 차례 관측한 결과를 바탕으로 한다. 이전에도 2019년 8월 4일, 2022년 6월 11일, 2023년 5월 26일에 웨이워트의 엄폐 현상이 관측되었는데, 이때 추정된 직경은 모두 약 170km로 비슷했다. 엄폐 관측으로 얻은 직경과 콰오아와의 밝기 차이를 고려하면, 웨이워트의 기하 알베도는 약 0.04 정도로 매우 낮다는 것을 알 수 있다. 이는 콰오아의 알베도(0.12)보다 훨씬 낮은 값으로, 웨이워트의 표면이 매우 어둡다는 것을 의미한다. 과거에는 웨이워트의 직경을 약 81km로 추정하기도 했다. 이는 현재 엄폐 관측으로 얻은 값의 절반 정도에 불과한데, 당시 연구자들이 웨이워트의 상대적인 밝기만을 고려하고 알베도가 콰오아와 비슷할 것이라고 가정했기 때문이다.

참조

_[1] 논문 Quaoar: a Rock in the Kuiper Belt
_[2] 웹사이트 全世界の観測成果 ver.2 http://sendaiuchukan[...] 薩摩川内市せんだい宇宙館 2019-03-11
_[3] 웹사이트 M.P.C. 67087 http://www.cfa.harva[...] 小惑星センター 2015-10-18