갈릭군

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1. 개요
2. 발견
3. 명명
4. 물리적 특징과 기원
- 4.1. 기원 가설
- 4.2. 표면 특징
참조

1. 개요

갈리아군은 토성의 불규칙 위성군 중 하나로, 2023년 기준으로 7개의 위성이 발견되었다. 이 위성들은 궤도 요소가 유사하며, 켈트 신화에 등장하는 신들의 이름을 따서 명명되었다. 갈리아군 위성들은 옅은 붉은색을 띠며, 알비오릭스에 대한 충돌로 인해 에리아포와 탈보스가 형성되었을 가능성이 제기되고 있다.

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갈릭군
명칭
명명 대상	갈리아
다른 이름	S/2002 S 1 XIV 토성
궤도 특성
반장축	1600만 ~ 1900만 km
궤도 경사	35°
궤도 이심률	0.48 ~ 0.53
물리적 특성
크기	약 6 ~ 18 km
구성원
주요 구성원	알비오릭스 베브히온 에리아푸스 타르보스
특징
특징	불규칙 위성 순행

2. 발견

토성의 불규칙 위성 그룹 중 하나인 갈릭군은 2000년대 초반에 발견된 위성들을 중심으로 형성되었다. 이 위성들은 토성으로부터 비슷한 거리에서 유사한 궤도 경사각을 가지고 순행 방향으로 공전한다는 공통적인 궤도 요소를 공유한다. 2000년에 알비오릭스를 포함한 여러 위성이 처음 발견된 이후, 지속적인 관측을 통해 새로운 구성원들이 추가되면서 갈릭군이라는 독자적인 그룹으로 인식되기 시작했다.

이 위성들은 발견 이후 상세한 궤도 분석을 통해 하나의 그룹으로 분류되었지만, 일부 위성들은 다른 위성군과의 분류 경계에 놓여 논란이 되기도 한다. 또한, 갈릭군과 유사한 궤도 특성을 보이지만 훨씬 먼 거리를 공전하는 위성들도 발견되어, 이들의 정확한 소속과 갈릭군의 형성 과정에 대한 연구가 계속 진행 중이다. 갈릭군 위성들의 이름은 국제천문연맹(IAU)의 규정에 따라 갈리아 신화에 등장하는 인물들의 이름에서 따와 명명된다.

2. 1. 현재까지 발견된 위성

2023년 기준으로, 갈릭군에 속하는 위성은 다음 7개이다.

알비오릭스 (S/2000 S 11)
S/2007 S 8
베브히온 (S/2004 S 11)
S/2004 S 29
엘리아포 (S/2000 S 10)
탈보스 (S/2000 S 4)
S/2020 S 4

이 중에서 알비오릭스는 추정 직경이 28.6km로, 갈릭군 위성 중 가장 크다.

S/2004 S 29와 S/2020 S 4는 발견자 중 한 명인 스콧 S. 셰퍼드에 의해 이누이트군(궤도 경사각 45도 전후)으로 분류되기도 했다. 그러나 제트 추진 연구소(JPL)가 5,000년 이상의 시간 척도에 걸친 수치 적분으로 계산한 평균 궤도 요소에 따르면, 두 위성의 궤도 경사각은 각각 38.6도와 40.1도로 나타나 이누이트군보다는 갈릭군에 더 가깝다.

이 외에도 2019년에 보고된 S/2004 S 24와 2023년에 보고된 S/2006 S 12는 갈릭군과 유사한 궤도 요소를 가지지만, 다른 갈릭군 위성들보다 훨씬 먼 궤도를 공전한다. 이 때문에 이 위성들이 과거에는 안쪽 궤도에 있다가 바깥쪽으로 이동했는지, 혹은 처음부터 갈릭군에 속하지 않았을 가능성이 제기된다.

갈릭군 위성의 고유 명칭은 국제천문연맹(IAU)의 명명 위원회에서 갈리아 신화에 등장하는 신이나 인물의 이름에서 따와 명명한다.

2. 2. 추가적인 위성 후보

2019년에 보고된 S/2004 S 24와 2023년에 보고된 S/2006 S 12는 갈릭군과 유사한 궤도 요소를 가지고 있다. 그러나 이 위성들은 갈릭군에 속하는 다른 위성들과 비교했을 때 훨씬 더 멀리 떨어진 궤도를 공전하고 있다. 따라서 이들이 과거에는 갈릭군 안쪽에 위치했다가 바깥쪽으로 이동한 것인지, 혹은 처음부터 갈릭군에 속하지 않는 별개의 위성일 가능성도 제기되고 있어 소속 여부가 불분명하다.

2. 3. 분류 논란

S/2004 S 29와 S/2020 S 4 위성은 분류에 있어 논란이 있다. 이 위성들의 발견자 중 한 명인 스콧 S. 셰퍼드는 두 위성을 이누이트군(궤도 경사각 45도 전후)으로 분류하기도 한다. 하지만 제트 추진 연구소(JPL)가 5,000년 이상의 시간 척도에 걸쳐 수치 적분으로 계산한 평균 궤도 요소에 따르면, 두 위성의 궤도 경사각은 각각 38.6도와 40.1도로 나타나 이누이트군보다는 갈리아군에 더 가깝다.

이 외에도 2019년에 보고된 S/2004 S 24와 2023년에 보고된 S/2006 S 12 역시 갈리아군과 유사한 궤도 요소를 가지고 있다. 그러나 이 두 위성은 다른 갈리아군 위성들에 비해 훨씬 멀리 떨어진 궤도를 돌고 있어, 과거에는 안쪽에 있다가 바깥쪽으로 이동했거나 애초에 갈리아군에 속하지 않을 가능성도 제기된다.

3. 명명

갈리아군 위성의 고유 명칭은 국제천문연맹 (IAU)의 명명 위원회에서 갈리아 신화에 등장하는 신 등의 이름에서 따온다.

4. 물리적 특징과 기원

(내용 없음 - 하위 섹션에서 모든 내용을 다루고 있어 중복을 피하기 위해 생략)

4. 1. 기원 가설

갈리아군 위성들은 궤도 요소가 유사하여 발견 직후부터 공통의 기원을 가졌을 것으로 추정되었다. 이에 따라 단일 천체가 충돌하여 파괴되면서 갈리아군이 형성되었을 가능성이 제기되었다.

이후 관측을 통해 갈리아군 위성들의 표면이 모두 비슷한 옅은 붉은색을 띤다는 사실이 밝혀졌다. 색지수는 B-V=0.91, V-R=0.48로 측정되었으며, 적외선 영역에서의 스펙트럼 지수 또한 유사한 것으로 확인되었다.

최근 관측에서는 갈리아군에서 가장 큰 위성인 알비오릭스의 표면이 서로 다른 두 가지 색을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 한 색은 에리아포와 탈보스의 표면과 유사하지만, 다른 색은 상대적으로 붉은 기운이 덜하다. 이를 바탕으로 에리아포와 탈보스는 과거 알비오릭스에 다른 천체가 충돌했을 때 발생한 파편이며, 이 충돌로 인해 알비오릭스 표면에 붉은 기운이 옅은 크레이터가 형성되면서 현재의 색 분포가 나타났을 가능성이 제기되었다. 이러한 충돌이 일어나려면, 알비오릭스에 부딪힌 천체의 크기가 1km 이상이고 상대 속도는 5km/s 정도여야 하며, 그 결과 반지름 12km 크기의 큰 크레이터가 형성될 수 있다. 토성의 또 다른 위성인 포이베 표면에서도 다수의 큰 크레이터가 발견되는데, 이는 과거 토성 주변에서 이러한 천체 충돌이 빈번하게 일어났음을 시사한다.

4. 2. 표면 특징

갈리아군 위성의 표면은 모두 비슷한 옅은 붉은색을 띠는 것으로 밝혀졌으며, 색지수는 B-V=0.91, V-R=0.48로 측정되었다。또한 적외선에서의 스펙트럼 지수도 유사하다는 것이 확인되었다。

최근 관측에 따르면, 갈리아군에서 가장 큰 위성인 알비오릭스의 표면은 서로 다른 두 가지 색을 나타낸다。한쪽 색은 에리아포와 탈보스의 표면과 유사하지만, 다른 한쪽은 상대적으로 붉은 기운이 덜한 색을 띤다. 이는 에리아포와 탈보스가 과거 알비오릭스에 다른 천체가 충돌하면서 발생한 파편일 수 있음을 시사한다. 이 충돌로 인해 붉은 기운이 옅은 크레이터가 형성되면서 알비오릭스 표면에 색깔 차이가 생겼을 가능성이 제기된다。

이러한 충돌이 일어나려면, 알비오릭스에 충돌한 천체의 크기가 1km 이상이고 상대 속도는 초속 5km 정도여야 하며, 그 결과 반지름 12km 크기의 큰 크레이터가 형성될 수 있다. 실제로 토성의 또 다른 위성인 포이베의 표면에는 다수의 큰 크레이터가 발견되었는데, 이는 과거 토성 주변에서 이러한 천체 충돌이 빈번하게 일어났음을 보여주는 증거이다.

참조

_[1] 논문 Discovery of 12 satellites of Saturn exhibiting orbital clustering 2001
_[2] 논문 Photometric survey of the irregular satellites
_[3] 논문 Near-Infrared Photometry of the Irregular Satellites of Jupiter and Saturn
_[4] 논문 A deeper look at the colors of the Saturnian irregular satellites 2007-11-01
_[5] 웹사이트 Saturn surpasses Jupiter after the discovery of 20 new moons—and you can help name them https://phys.org/new[...] 2019-10-07
_[6] 논문 NEOWISE: Observations of the Irregular Satellites of Jupiter and Saturn

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