594913 아일로차흐님

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1. 개요
2. 발견
3. 명칭
- 3.1. 임시 명칭 및 영구 번호 부여
- 3.2. 고유 명칭의 유래
4. 궤도 및 분류
5. 물리적 특징
- 5.1. 크기 및 질량 추정
- 5.2. 표면 조성
참조

1. 개요

594913 아일로차흐님은 1996년에 발견된 지구 근접 소행성으로, 루이세뇨족 언어로 "나팔꽃이 있는 곳"을 의미하며, 3:2의 평균 운동 궤도 공명을 통해 태양을 공전한다. 2007년에 처음 발견되었으며, 궤도 특성에 따라 아티라군과 바티라군으로 분류된다. 가시광선 및 근적외선 분광 관측 결과, 올리빈이 풍부한 Sa형 소행성으로, 맨틀 기원일 가능성이 제기되었다. 절대 등급을 기반으로 추정했을 때, 직경은 약 0.82~1.83 킬로미터이다.

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594913 아일로차흐님
기본 정보
ꞌAylóꞌchaxnim (중앙)의 장시간 노출 합성 이미지
명명	ꞌAylóꞌchaxnim
발음	IPA(영어): /aɪˈlɒʔtʃæxnɪm/ IPA(루이제뇨어): ʔajˈlɔʔt͜ʃaxnɪm
명명 유래	알려진 바 없음
분류	바티라 소행성 아티라 소행성 지구 근접 천체
다른 이름	ZTF09k5
궤도 특성
기준점	2021년 7월 1일 (JD 2459396.5)
불확실성	2
관측 호	1.67년 (609일)
원일점	0.6538 AU
근일점	0.4571 AU
궤도 장반축	0.5554 AU
궤도 이심률	0.17701
공전 주기	0.41년 (151.2일)
평균 궤도 운동	2.380951°/일
궤도 경사	15.868°
승교점 경도	6.706°
근일점 인수	187.330°
평균 근점 이각	85.295°
수성 최소 궤도 교차 거리	0.06561 AU
금성 최소 궤도 교차 거리	0.07896 AU
물리적 특성
알베도	0.22 (S형 소행성 가정)
스펙트럼 유형	Sa
겉보기 등급	18.0
온도 (추정)	최소: 평균: 최대:
발견
발견자	즈위키 과도 현상 시설
발견 장소	팔로마 천문대
발견일	2020년 1월 4일

2. 발견

ꞌAylóꞌchaxnim은 2020년 1월 4일 팔로마 천문대에서 즈위키 과도 현상 탐사(ZTF)를 통해 천문학자 브라이스 볼린, 프랭크 마시, 콴즈 예에 의해 발견되었다. 이 발견은 팔로마 천문대의 1.22미터 새뮤얼 오신 망원경에 장착된 광시야 ZTF 카메라를 사용하여 아티라 소행성(지구 내 천체 소행성)을 탐지하는 캠페인의 일환이었다.

이러한 천체의 탐지는 태양과의 근접성 때문에 어려운데, 금성 궤도 내의 소행성은 47도보다 큰 신장에 도달하지 못하므로, 태양이 지구의 지평선 아래에 있을 때인 황혼 동안에만 관측이 가능하다.

발견 당시 ꞌAylóꞌchaxnim은 별자리 물병자리에 위치해 있었고, 겉보기 등급은 약 18이었다. 이후 소행성의 궤도 운동을 기반으로 궤도를 결정하기 위해 다양한 천문대에서 후속 관측이 수행되었으며, 2020년 11월 팔로마 및 싱밍 천문대에서 후속 관측으로 ꞌAylóꞌchaxnim의 불확실성 매개변수가 5로 감소했다.

발견 이전에, 공동 발견자인 콴즈 예와 그의 동료들은 2019년 12월, ZTF가 금성 궤도 내에서 첫 번째 Vatira군 소행성을 검출할 것이라고 예측했다.

2. 1. 발견 배경

ꞌAylóꞌchaxnim은 2020년 1월 4일 팔로마 천문대에서 즈위키 과도 현상 탐사(ZTF)를 통해 천문학자 브라이스 볼린, 프랭크 마시, 콴즈 예에 의해 발견되었다. 이 발견은 팔로마 천문대의 1.22미터 새뮤얼 오신 망원경에 장착된 광시야 ZTF 카메라를 사용하여 아티라 소행성(지구 내 천체 소행성)을 탐지하는 캠페인의 일환이었다.

이러한 천체의 탐지는 태양과의 근접성 때문에 어렵다. 금성 궤도 내의 소행성은 47도보다 큰 신장에 도달하지 못하므로, 태양이 지구의 지평선 아래에 있을 때인 황혼 동안에만 관측이 가능하다. 이 때문에 금성 내 소행성은 짧은 시간 동안만 관측할 수 있었고, 이러한 이유로 과도 현상을 효과적으로 감지할 수 있는 ZTF 카메라가 사용되었다.

발견 당시 ꞌAylóꞌchaxnim은 별자리 물병자리에 위치해 있었고, 겉보기 등급은 약 18이었다. ꞌAylóꞌchaxnim의 발견은 천문학자 브라이스 볼린에 의해 보고되었으며, 이후 2020년 1월 4일 소행성 센터의 근지구 천체 확인 페이지(NEOCP)에 등재되었다. 그 후 소행성의 궤도 운동을 기반으로 궤도를 결정하기 위해 다양한 천문대에서 후속 관측이 수행되었다. 소행성의 발견은 2020년 1월 8일 MPC에서 발행한 소행성 전자 원보에 공식적으로 발표되었다. 2020년 11월 팔로마 및 싱밍 천문대에서 후속 관측이 수행되어 ꞌAylóꞌchaxnim의 불확실성 매개변수가 5로 감소했다.

2. 2. 발견 당시 상황

ꞌAylóꞌchaxnim은 2020년 1월 4일 팔로마 천문대에서 즈위키 과도 현상 탐사(ZTF)를 통해 천문학자 브라이스 볼린(Bryce Bolin), 프랭크 마시(Frank Masci), 콴즈 예(Quanzhi Ye)에 의해 발견되었다. 이 발견은 팔로마 천문대의 1.22미터 새뮤얼 오신 망원경에 장착된 광시야 ZTF 카메라를 사용하여 아티라 소행성을 탐지하는 캠페인의 일환이었다.

발견 당시 ꞌAylóꞌchaxnim은 물병자리에 위치해 있었고, 겉보기 등급은 약 18이었다. ꞌAylóꞌchaxnim의 발견은 브라이스 볼린에 의해 보고되었으며, 2020년 1월 4일 소행성 센터의 근지구 천체 확인 페이지(NEOCP)에 등재되었다. 이후 소행성의 궤도 운동을 기반으로 궤도를 결정하기 위해 다양한 천문대에서 후속 관측이 수행되었다. 소행성의 발견은 2020년 1월 8일 MPC에서 발행한 소행성 전자 원보에 공식적으로 발표되었다. 2020년 11월 팔로마 및 싱밍 천문대에서 후속 관측이 수행되어 ꞌAylóꞌchaxnim의 불확실성 매개변수가 5로 감소했다.

2. 3. 발견의 의의

발견 이전에, 공동 발견자인 콴즈 예(Quanzhi Ye)와 그의 동료들은 2019년 12월, 즈위키 과도 현상 탐사(ZTF)가 금성 궤도 내에서 첫 번째 Vatira군 소행성을 검출할 것이라고 예측했다. 작은 이각밖에 없는 소행성을 검출하는 어려움을 고려해도, 적어도 하나의 Vatira군 소행성이 ZTF에 의해 검출될 것이라고 추측했다.

3. 명칭

594913 아일로차흐님은 발견 당시 내부 명칭 ZTF09k5로 지정되었다. 이후 궤도가 충분히 결정되자 2020년 1월 8일 소행성 센터(MPC)로부터 임시 명칭 2020 AV₂를 부여받았다. 2021년 9월 20일에는 영구 번호 594913을 부여받았고, 2021년 11월 8일에 ꞌAylóꞌchaxnim^lui이라는 이름이 승인되었다.^[1]

이 명칭은 남부 캘리포니아 토착 루이세뇨어로 '금성 소녀'를 뜻하며,^[1] 발견 장소(팔로마 천문대)와 이 소행성이 금성 궤도 안쪽을 공전하는 최초의 소행성이라는 점을 기념한다.

3. 1. 임시 명칭 및 영구 번호 부여

소행성이 발견되었을 때, 내부 명칭은 ZTF09k5로 지정되었다. 소행성 센터(MPC)는 궤도 추적 관측을 통해 궤도가 충분히 결정된 후, 2020년 1월 8일에 임시 명칭 을 부여했다. 궤도가 충분히 정확하게 결정된 후, MPC는 2021년 9월 20일에 영구 번호 594913을 부여했다.

3. 2. 고유 명칭의 유래

ꞌAylóꞌchaxnim^lui은 남부 캘리포니아의 토착 루이세뇨어로 '금성 소녀'를 의미한다.^[1] 이 이름은 루이세뇨족의 조상 땅에 있는 팔로마 천문대가 발견 장소라는 점과 ꞌAylóꞌchaxnim이 금성 궤도 안에서 완전히 공전하는 최초의 소행성이라는 사실을 기념한다. 비공식적으로 바티라(Vatira) 클래스의 프로토타입이므로, 이 이름은 새롭게 확인된 이 천체군을 지칭하는 데 사용될 것으로 예상된다.

4. 궤도 및 분류

ꞌAylóꞌchaxnim은 궤도가 완전히 금성 궤도 내에 있는 것으로 알려진 유일한 소행성으로, 원일점 거리가 약 0.654AU로 알려진 모든 소행성 중에서 가장 작다. 이 소행성은 아티라 소행성으로 공식 분류되지만, 금성 궤도 내에 존재하므로 바티라 소행성이라는 새로운 하위 분류에 속한다. ꞌAylóꞌchaxnim은 2019 LF6와 함께 궤도 주기와 궤도 긴반지름이 가장 작은 소행성 중 하나로 알려져 있다.

4. 1. 궤도 특성

ꞌAylóꞌchaxnim은 궤도가 완전히 금성 궤도 내에 있는 것으로 알려진 유일한 소행성이다. 약 0.654AU의 원일점 거리를 가지며, 알려진 모든 소행성 중에서 가장 작은 원일점을 가지고 있다. 비교하면, 금성의 태양으로부터의 평균 궤도 거리는 0.723AU이며, 근일점 거리는 0.718AU이다. ꞌAylóꞌchaxnim은 소행성 센터에 의해 궤도가 지구의 궤도 안에 있다는 이유로 공식적으로 아티라 소행성으로 분류된다. 그러나 이전에 알려진 아티라 소행성과는 달리, ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도는 금성의 궤도 내에 포함되어 있으므로, 금성의 근일점 거리보다 원일점 거리가 작은 아티라 소행성의 하위 분류인 바티라 소행성(이름은 '금성'과 '아티라'의 혼성어)의 제안된 범주에 속한다. ꞌAylóꞌchaxnim은 기술적으로 아티라 분류에 따라 지구 근접 천체로 분류되지만, 이 소행성의 지구로부터의 최소 궤도 교차 거리는 0.346AU이다.

ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도는 2의 불확실성 매개변수로 잘 확보되어 있다. 이 소행성은 약 151일 (0.41년) 주기로 태양을 공전하며, 궤도 긴반지름은 약 0.5554AU이다. ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도는 금성과 거의 3:2 평균 운동 궤도 공명을 이루고 있으며, 이는 ꞌAylóꞌchaxnim이 금성이 두 바퀴 공전할 때 약 세 바퀴를 돈다는 것을 의미한다. ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도는 적당한 궤도 이심률을 가지며, 근일점에서 태양으로부터 0.457AU까지 접근하는데, 이는 수성의 원일점 거리인 0.467AU보다 약간 안쪽이다. ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도는 또한 약 15.9도로 황도에 대해 적당히 기울어져 있다. ꞌAylóꞌchaxnim은 일반적으로 예상되는 전형적인 바티라 소행성의 값인 약 0.4의 이심률과 약 25도의 경사각보다 작은 궤도 이심률과 경사각을 가진다. 이 소행성의 수성 및 금성으로부터의 최소 궤도 교차 거리는 각각 약 0.066AU 및 0.079AU이다.

ꞌAylóꞌchaxnim은 (0.5553AU)과 함께 알려진 모든 소행성 중 두 번째로 작은 궤도 주기와 궤도 긴반지름을 갖는 것으로 여겨진다. 그러나 가 약간 더 작은 궤도 긴반지름을 가지고 있다. 이 경우, ꞌAylóꞌchaxnim은 모든 소행성 중에서 세 번째로 작은 궤도 긴반지름을 가지고 있다.

4. 2. 궤도 공명

ꞌAylóꞌchaxnim()은 금성과 거의 3:2 평균 운동 궤도 공명을 이루고 있다. 즉, ꞌAylóꞌchaxnim이 태양을 세 바퀴 공전하는 동안 금성은 거의 두 바퀴를 공전한다.

바티라 영역으로 이동하는 대부분의 지구 접근 소행성은 금성과 수성에 의한 빈번한 중력 섭동으로 인해 불안정하고 일시적인 궤도일 가능성이 있다. 금성과 수성의 섭동 영향을 받지 않고 비교적 안정적인 장수명 궤도를 가진 바티라군의 소행성은 거의 없을 것으로 예상된다. 지구 접근 천체의 궤도 분포에 관한 2012년 연구에 따르면, 바티라 영역에 들어가는 소행성의 전형적인 궤도 수명은 수십만 년으로 예상된다. 바티라 영역 내에서는 소행성의 궤도는 수백만 년에 걸쳐 거리, 방위, 궤도 이심률을 진동시키는 코자 공명의 영향을 받는다. 그 결과 바티라군 소행성은 시간이 지남에 따라 아틸라군 소행성이 되거나 그 반대의 현상도 일어난다. 코자이 메커니즘은 종종 새로 들어온 바티라군 소행성의 궤도를 혼란시키는 반면, 일부 섭동의 영향을 받지 않는 바티라 소행성의 궤도를 결과적으로 안정시킬 가능성도 있다. 역학적으로 불안정한 바티라군 소행성은 결국 금성과 충돌하거나 태양의 극히 가까이를 스치는 궤도를 갖게 된다.

4. 3. 소행성 분류

ꞌAylóꞌchaxnim은 궤도가 완전히 금성 궤도 내에 있는 것으로 알려진 유일한 소행성이다. 약 0.654AU의 원일점 거리를 가지며, 알려진 모든 소행성 중에서 가장 작은 원일점을 가지고 있다. 비교하면, 금성의 태양으로부터의 평균 궤도 거리는 0.723AU이며, 근일점 거리는 0.718AU이다. ꞌAylóꞌchaxnim은 소행성 센터에 의해 궤도가 지구의 궤도 안에 있다는 이유로 공식적으로 아티라 소행성으로 분류된다. 그러나 이전에 알려진 아티라 소행성과는 달리, ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도는 금성의 궤도 내에 포함되어 있으므로, 금성의 근일점 거리보다 원일점 거리가 작은 아티라 소행성의 하위 분류인 바티라 소행성(이름은 '금성'과 '아티라'의 혼성어)의 제안된 범주에 속한다.

ꞌAylóꞌchaxnim은 기술적으로 아티라 분류에 따라 지구 근접 천체로 분류되지만, 이 소행성의 지구로부터의 최소 궤도 교차 거리는 0.346AU이다. ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도는 2의 불확실성 매개변수로 잘 확보되어 있다. 이 소행성은 약 151일 (0.41년) 주기로 태양을 공전하며, 장반경은 약 0.5554AU이다.

ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도는 금성과 거의 3:2 평균 운동 궤도 공명을 이루고 있으며, 이는 ꞌAylóꞌchaxnim이 금성이 두 바퀴 공전할 때 약 세 바퀴를 돈다는 것을 의미한다. ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도는 적당한 궤도 이심률을 가지며, 근일점에서 태양으로부터 0.457AU까지 접근하는데, 이는 수성의 원일점 거리인 0.467AU보다 약간 안쪽이다. ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도는 또한 약 15.9도로 황도에 대해 적당히 기울어져 있다.

ꞌAylóꞌchaxnim은 일반적으로 예상되는 전형적인 바티라 소행성의 값인 약 0.4의 이심률과 약 25도의 경사각보다 작은 궤도 이심률과 경사각을 가진다. 이 소행성의 수성 및 금성으로부터의 최소 궤도 교차 거리는 각각 약 0.066AU 및 0.079AU이다.

ꞌAylóꞌchaxnim은 (0.5553AU)과 함께 알려진 모든 소행성 중 두 번째로 작은 궤도 주기와 장반경을 갖는 것으로 여겨진다. 그러나 가 약간 더 작은 장반경을 가지고 있다. 이 경우, ꞌAylóꞌchaxnim은 모든 소행성 중에서 세 번째로 작은 장반경을 가지고 있다.

4. 4. 궤도 역학

ꞌAylóꞌchaxnim은 세속 공명에 갇혀 지구 궤도와 교차하는 궤도로 진화하면서, 주요 소행성대에서 기원했을 가능성이 높다. 지구, 금성, 수성과의 근접 조우는 소행성의 궤도에 중력 섭동을 발생시켜 운동량을 감소시키고 태양에 더 가까이 궤도를 돌게 한다. 이러한 안쪽 궤도 이동은 드문 현상이다.

Vatira 지역으로 진입하는 지구 근접 소행성은 금성과 수성의 빈번한 중력 섭동으로 인해 불안정하고 단기적인 궤도를 갖는다. ꞌAylóꞌchaxnim은 수성과 금성의 궤도를 거의 교차하지 않으므로, 궤도를 섭동시킬 수 있는 두 행성과의 근접 조우 횟수가 줄어든다. 그럼에도 불구하고, ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도는 몇 백만 년 동안 안정적으로 유지될 가능성이 낮지만, 금성과 3:2 평균 운동 공명에 근접하거나 곧 진입하게 되면 안정성이 몇 백만 년까지 연장될 수 있다.

ꞌAylóꞌchaxnim의 궤도에 대한 동역학적 모델링에 따르면, 가장 유력한 궤도 진화 시나리오는 중력 섭동으로 인해 소행성이 행성, 특히 금성과 충돌하기 전에 수백만 년 동안 진동하는 것이다. 현재로부터 14만 년 후, ꞌAylóꞌchaxnim의 원일점 거리는 Kozai 공명과 중력 섭동의 결합된 효과로 인해 금성의 근일점 거리를 초과할 것이다. Vatira 지역 내에서, Kozai 공명은 소행성의 궤도 경사각과 이심률이 수백만 년 동안 진동하도록 한다. 결과적으로, Vatira 소행성은 시간이 지남에 따라 Atira형 소행성이 될 수 있고 그 반대도 가능하며, 이러한 궤도 진동 동안 수성과 금성의 궤도를 교차할 수 있다. Kozai 공명은 종종 Vatira 소행성의 궤도를 파괴하지만, 섭동되지 않은 일부 Vatira 소행성의 궤도 안정성을 유도할 수도 있다. 현재로부터 약 120만 년 후, ꞌAylóꞌchaxnim은 Vatira 지역을 벗어나 수성 교차 궤도로 전환하고, 약 210만 년 후에 행성 궤도에서 분리되기 전에 수성의 원일점 거리를 중심으로 근일점이 진동할 것이다.

수성 궤도에서 분리된 후, ꞌAylóꞌchaxnim은 Atira형 궤도(Q < 0.983 AU)와 지구 궤도 교차 아텐형 궤도(Q > 0.983 AU) 사이에서 진동하며, 소행성의 원일점은 지구의 근일점 거리인 0.983 AU를 중심으로 진동한다. 약 74만 년 후, ꞌAylóꞌchaxnim은 수성과의 중력 섭동으로 인해 다시 지구 교차 궤도로 흩어지기 전에 다시 수성 교차 궤도로 돌아갈 가능성이 높지만, 두 행성 중 하나와 충돌할 것이다. 현재로부터 1000만 년 후에는, ꞌAylóꞌchaxnim이 금성과 충돌했을 가능성이 가장 높다.

Zwicky Transient Facility 관측 선택 효과 모델링은 현재 NEO 모델을 기반으로 ꞌAylóꞌchaxnim을 감지할 확률이 낮다는 것을 보여준다. 낮은 감지 확률은 수성 궤도 내와 같이 태양계 내부에 ꞌAylóꞌchaxnim 소행성의 추가적인 근원지가 있음을 암시한다.^[4]

5. 물리적 특징

ꞌAylóꞌchaxnim은 절대 등급(H)이 대략 16.17 등급 전후로 추정되지만, 이 값에는 큰 불확실성이 남아있다. 알베도가 아직 측정되지 않았기 때문에 크기도 불확실하지만, 직경은 1km 이상일 것으로 예상된다. 알베도를 0.25에서 0.05로 가정하면, 직경은 1km에서 3km 사이가 된다. 지구 근접 소행성 개체군 모델은 이 크기의 소행성이 최소한 하나는 금성 궤도 안에 있다는 것을 예측하며, 이는 ꞌAylóꞌchaxnim이 바티라(Vatira) 개체군의 가장 큰 구성원 중 하나일 수 있음을 시사한다.

5. 1. 크기 및 질량 추정

ꞌAylóꞌchaxnim은 절대 등급(H)이 대략 16.2로 추정된다. 중간 직경은 1km보다 클 것으로 예상된다. 알베도를 0.25에서 0.05 사이로 가정하면, 직경은 각각 정도일 것이다.

2020년 로케 데 로스 무차초스 천문대에서 수행된 가시광선 및 근적외선 분광법 관측에 따르면, ꞌAylóꞌchaxnim은 S형 소행성의 특징인 1 μm 흡수 특징을 보이며, 올리빈이 풍부한 붉은 표면을 가지고 있다. S형 소행성의 평균 알베도인 0.22를 가정하면, ꞌAylóꞌchaxnim의 직경은 대략 1.5km로 추정할 수 있다.

5. 2. 표면 조성

2020년 로케 데 로스 무차초스 천문대의 가시광선 및 근적외선 분광법 관측 결과, 594913 아일로차흐님은 S형 소행성의 특징인 1 μm 흡수 특징을 보이며, 올리빈(감람석)이 풍부한 붉은 표면을 가지고 있는 것으로 나타났다. 이러한 올리빈 풍부성은 594913 아일로차흐님이 크고 행성 분화된 천체의 암석 맨틀에서 유래한 파편, 즉 맨틀 소행성일 가능성을 시사한다.

594913 아일로차흐님의 스펙트럼 흡수 특징은 S형 소행성과 A형 소행성 소행성 스펙트럼형의 중간적인 특성을 보여, Sa형 소행성으로 분류된다. S형 소행성의 평균 알베도를 0.22로 가정하면, 594913 아일로차흐님의 직경은 대략 1.5km로 추정할 수 있다.

2020년 6월, 왕립 천문 학회 월보에 발표된 연구에서는 카나리아 제도 라 팔마 섬의 북유럽 광학 망원경과 윌리엄 허셜 망원경을 사용한 분광 관측을 통해, 594913 아일로차흐님이 감람석이 풍부한 조성을 가지고 있다는 결론을 내렸다. 이에 따라 S형 소행성과 원시 행성 내부에서 분화된 맨틀에서 유래한 A형 소행성의 중간 분류인 Sa형 소행성으로 분류했다.

참조

_[1] 간행물 WGSBN Bulletin 1, #11 https://www.wgsbn-ia[...]
_[2] 서적 A Luiseño Dictionary University of California Press 1968
_[3] 학위논문 Dictionary of Rincón Luiseño University of California at San Diego 1999
_[4] 논문 Preliminary estimates of the Zwicky Transient Facility 'Ayló'chaxnim asteroid population completeness https://www.scienced[...] 2023-04
_[5] 웹사이트 WGSBN Bulletins Volume 1, #11 https://www.wgsbn-ia[...] Internaitonal Astronomical Union 2021-11-08
_[6] 뉴스 太陽の光に隠れて見えない小惑星、地球衝突のリスクは? https://natgeo.nikke[...] 2022-08-06

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