양치기 위성
1. 개요
양치기 위성은 행성 고리의 가장자리에 위치하며 고리를 유지하는 역할을 하는 작은 위성이다. 1979년 천왕성 고리 관측을 통해 처음 이론화되었으며, 얇고 뚜렷한 고리와 날카로운 간극을 설명하기 위해 제안되었다. 태양계 내에서는 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등에서 양치기 위성이 발견되었으며, 소행성 카리클로와 키론 주변에서도 고리가 발견되었다. 또한, 외계 행성 J1407b의 고리 시스템에서 간격이 발견되어 외계 위성의 존재 가능성을 제시한다.
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위성 -
준위성
준위성은 행성과 궤도를 공유하며 특정 궤도 공명 관계를 갖는 천체로, 말굽형 궤도가 대표적이며, 태양계 행성 및 왜행성 주위에서 발견되고, 물리적 특성 연구와 함께 다양한 분야에서 연구가 진행될 것으로 예상된다. -
위성 -
위성 전화
위성 전화는 위성을 통해 통신하는 기술로, 재난 상황에서 유용하게 사용되지만, 높은 통화 비용과 보안 문제, 법적 제한 등의 문제점도 있다. -
천문학에 관한 -
자외선
자외선은 요한 빌헬름 리터가 발견한 보이지 않는 광선으로, 인체에 긍정적, 부정적 영향을 모두 미치며, 다양한 분야에 응용되고 오존층 감소로 인해 자외선 지수가 증가하여 주의가 요구된다. -
천문학에 관한 -
적외선
적외선은 윌리엄 허셜에 의해 발견된 780 nm에서 1 mm 파장 범위의 전자기파로, 근적외선, 중적외선, 원적외선으로 나뉘며 군사, 의료, 산업, 과학, 통신 등 다양한 분야에서 활용된다.
2. 발견
1979년 초, 천왕성의 고리 관측 결과, 고리가 매우 얇고 뚜렷하며, 고리 사이에 날카로운 간극이 있다는 것이 밝혀졌다. 골드라이히와 트레메인은 이를 설명하기 위해 당시에는 탐지되지 않았던 두 개의 작은 위성이 각 고리를 제한하고 있을 수 있다고 제안했다. 그해 말, 보이저 1호가 양치기 위성의 첫 번째 이미지를 촬영했다.
3. 태양계 내 양치기 위성 목록
태양계 내에는 여러 행성들이 고리를 가지고 있으며, 이 고리 안이나 근처에는 고리 입자들의 움직임에 영향을 주는 작은 위성들이 존재한다. 이러한 위성들을 양치기 위성이라고 부른다.
* 목성: 목성의 가장 안쪽에 있는 작은 위성인 메티스와 아드라스테아는 목성의 고리 계 내부에 위치하며, 목성의 로슈 한계 안쪽에 있다. 이 고리들은 목성의 조석력에 의해 이 두 위성에서 떨어져 나간 물질로 구성되어 있으며, 표면에 고리 물질이 충돌하여 발생했을 가능성이 있다.
* 토성: 토성의 고리는 여러 개의 양치기 위성을 가지고 있다. 판은 엔케 간극에, 다프니스는 킬러 간극에 위치한다. 아틀라스는 A 고리 바깥쪽에, 프로메테우스는 F 고리 안쪽에, 판도라는 F 고리 바깥쪽에 위치한다. 야누스와 에피메테우스는 A 고리의 양치기 위성이다.
* 천왕성: 천왕성의 ε 고리에는 코델리아와 오필리아 두 개의 양치기 위성이 있다. 코델리아는 ε 고리의 안쪽 양치기 위성이며, 오필리아는 바깥쪽 양치기 위성이다. 두 위성 모두 천왕성의 동기 궤도 반경 내부에 있어, 조석 감속으로 인해 궤도가 천천히 줄어들고 있다.
* 해왕성: 해왕성의 고리는 지구에서 관측했을 때 불완전한 아크(호) 모양으로 보였지만, 보이저 2호가 찍은 이미지에서는 밝은 덩어리들을 가진 완전한 고리 형태인 것으로 밝혀졌다. 갈라테아는 애덤스 고리의 양치기 위성으로 여겨진다.
3.1. 목성
목성의 가장 안쪽에 있는 작은 위성인 메티스와 아드라스테아는 목성의 고리 계 내부에 위치하며, 목성의 로슈 한계 안쪽에 있다. 이 고리들은 목성의 조석력에 의해 이 두 위성에서 떨어져 나간 물질로 구성되어 있으며, 표면에 고리 물질이 충돌하여 발생했을 가능성이 있다.
3.2. 토성
토성의 고리는 여러 개의 양치기 위성을 가지고 있다. 프로메테우스는 F 고리의 안쪽에, 다프니스는 킬러 간극에, 판은 엔케 간극에, 야누스와 에피메테우스는 A 고리에 위치한다.
* 판 - 엔케 간극에 위치
* 다프니스 - 킬러 간극에 위치
* 아틀라스 - A 고리 바깥쪽
* 프로메테우스 - F 고리 안쪽
* 판도라 - F 고리 바깥쪽
3.2.1. 추가 조사 중인 토성의 위성
다음 세 위성은 위성인지 F 고리의 일부인지 명확하지 않아 추가 조사가 필요하다.
* S/2004 S 6 - F 고리 안쪽의 양치기 위성
* S/2004 S 4 - F 고리 안쪽의 양치기 위성
* S/2004 S 3 - F 고리 바깥쪽의 양치기 위성
3.3. 천왕성
천왕성의 ε 고리에는 코델리아와 오필리아 두 개의 양치기 위성이 있다. 코델리아는 ε 고리의 안쪽 양치기 위성이며, 오필리아는 바깥쪽 양치기 위성이다. 두 위성 모두 천왕성의 동기 궤도 반경 내부에 있어, 조석 감속으로 인해 궤도가 천천히 줄어들고 있다. 이 두 위성은 중력에 의해 ε 고리를 안정적으로 유지하는 궤도를 유지하는 것으로 여겨진다.
3.4. 해왕성
해왕성의 고리는 지구에서 관측했을 때 불완전한 아크(호) 모양으로 보였지만, 보이저 2호가 찍은 이미지에서는 밝은 덩어리들을 가진 완전한 고리 형태인 것으로 밝혀져 매우 특이하다. 갈라테아와 아직 발견되지 않은 다른 양치기 위성들의 중력 작용 때문에 이러한 덩어리 현상이 나타나는 것으로 추정된다. 애덤스 고리는 갈라테아 궤도 바로 바깥쪽에 위치하며, 갈라테아는 이 고리의 양치기 위성으로 여겨진다.
4. 소행성 및 외계 행성
일부 센타우루스 주위에 고리가 확인되었다. 카리클로의 고리는 매우 잘 정의되어 있으며, 매우 젊거나 고리와 비슷한 질량의 양치기 위성에 의해 제자리에 유지되는 것으로 추정된다. 키론 역시 카리클로와 비슷한 형태의 고리를 가지고 있는 것으로 여겨진다.
갈색 왜성 또는 떠돌이 행성 J1407b 중심에서 약 61000000km (0.4 AU) 떨어진 곳에 있는 원반 또는 큰 고리 시스템에 상당한 간격이 있는데, 이는 최대 0.8 지구 질량의 외계 위성 (또는 외계 행성)이 존재한다는 간접적인 증거로 여겨진다.