카르메군
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1. 개요
카르메군은 목성의 불규칙 위성군으로, 카르메를 포함한 여러 위성으로 구성된다. 이 위성들은 역행성 궤도를 돌며, 국제천문연맹은 이들의 이름에 -e로 끝나는 이름을 붙인다. 카르메군은 과거에 단일 천체였으나 충돌로 인해 파편화되었을 가능성이 높으며, 위성들의 색상과 스펙트럼이 유사하여 D형 소행성과 비슷한 특징을 보인다. 카르메군 위성들은 힐다군이나 목성의 트로이군에서 기원했을 가능성이 제기되지만, 칼리케와 같은 일부 위성은 다른 천체와의 관련성 또는 표면 진화의 가능성을 시사한다.
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| 카르메군 | |
|---|---|
| 명칭 | |
| 이름 | 카르메 군 |
| 로마자 표기 | Kareume gun |
| 한자 표기 | 卡爾梅群 |
| 궤도 특성 | |
| 긴반지름 | 약 23,404,000 km |
| 궤도 경사 | 약 165° (목성의 적도면 기준) |
| 궤도 이심률 | 0.23 내지 0.27 |
| 공전 주기 | 약 -730일 (역행) |
| 구성원 | |
| 주요 구성원 | 카르메 (가장 큰 위성) |
| 기타 구성원 | 헤게모네 아이소노에 칼데네 에우리도메 아우토노에 코레 칼리케 에트네 타이게테 에린오메 칼리크 카르포 스폰데 |
| 설명 | 이 위성들은 모두 목성을 중심으로 역행 궤도를 돈다. 이들의 궤도는 불안정하며, 장래에 목성에서 떨어져 나갈 것으로 예상된다. |
| 특징 | |
| 기원 | 카르메 군은 소행성이 파괴되어 생성된 파편들의 집합체로 추정된다. 이 소행성은 힐다 군 또는 트로이군 소행성에 속했을 것으로 보인다. |
| 명칭 유래 | 명칭은 카르메에서 유래되었다. 카르메는 그리스 신화에 나오는 제우스의 연인 중 한 명이다. |
2. 목록
다음은 카르메군에 속하는 위성들의 목록이다.[7][8]
| 이름 | 임시 명칭 |
|---|---|
| 카르메 | |
| 타이게테 | |
| 에우켈라데 | |
| 에이레네 | S/2003 J 5 |
| 칼데네 | |
| 이소노에 | |
| 칼리케 | |
| 에리노메 | |
| 아이트네 | |
| 칼레 | |
| 파시티 | |
| 헬세 | |
| S/2003 J 19 | |
| 알케 | |
| 칼리코레 | |
| S/2011 J 1 | |
| S/2017 J 5 | |
| S/2017 J 8 | |
| S/2017 J 2 | |
| S/2010 J 1 | |
| S/2016 J 3 |
카르메군은 목성의 중력에 포획된 소행성이 충돌로 파괴되어 생긴 파편들로 형성되었다고 추정된다. 이러한 추정은 카르메군 위성들의 궤도 요소가 매우 유사하다는 점에 근거한다.
국제천문연맹(IAU)은 모든 역행 위성들의 이름에 -e로 끝나는 이름들을 붙여나가고 있다.
그 외, 카르메군에 속해 있다고 여겨지지만, 상세한 궤도 요소가 확실하지 않아 미확정인 것으로 S/2003 J 9와 S/2003 J 10이 있다.
3. 기원
카르메군 위성들의 궤도 긴반지름은 평균 2340만 4000km, 궤도 경사각은 165° 전후로 모여 있으며, 궤도 이심률은 0.2~0.3 정도이다. 카르메는 가장 큰 위성이며, 전체 질량의 대부분을 차지한다.
파괴되기 전 모천체의 반지름은 카르메와 거의 같은 23km로 추정되며, 모천체 질량의 99%가 카르메로 남았다고 추정된다. 이는 모천체가 충돌로 크게 파괴되지 않았음을 시사한다.
목성 형성 초기에 가스가 존재했을 때 모천체가 포획되어 파괴되었다면, 파편 크기에 따라 가스 마찰의 크기가 달라져 위성 크기와 목성과의 거리에 상관관계가 나타났을 것이다. 그러나 그러한 특징은 관측되지 않으므로, 목성 형성 후 주변 가스가 흩어진 뒤에 소행성이 포획 및 파괴되었다고 추정된다.
3. 1. 단일 기원 가설
카르메군의 핵심 위성들은 평균 궤도 원소 분포가 매우 낮다. 이는 카르메군 위성들이 한때 하나의 위성이었다가 충돌로 인해 여러 개로 쪼개졌을 가능성을 보여준다. 이 분산은 매우 작은 속도 변화(5 < δV < 50 m/s)로 설명할 수 있다.[3] 모천체는 지름 약 46 km인 카르메와 비슷했을 것으로 추정되며, 그룹 질량의 99%는 여전히 카르메에 있다.[4]
단일 천체 기원을 뒷받침하는 또 다른 증거는 위성들의 색이 비슷하다는 것이다. 모든 위성은 색 지수 B-V= 0.76 및 V-R= 0.47을 가지며,[5] 적외선 스펙트럼에서 D형 소행성과 유사한 옅은 붉은색을 띤다.[6] 이러한 데이터는 힐다족 또는 목성 트로이군에서 기원했을 가능성과 일치한다.
마젤란 망원경과 북유럽 광학 망원경을 사용한 관측에서는 카르메와 타이게테는 옅은 적색을 나타내는 것을 알 수 있다. 또한 카르메의 스펙트럼은 D형 소행성과 유사하다. 이러한 특징으로부터 카르메군의 모천체는 목성에 포획된 D형 소행성이며, 아마도 힐다군 또는 목성의 트로이군에 기원을 둘 것이라는 설이 있다.
다만 칼리케는 D형 소행성으로 분류하기에는 지나치게 붉은 표면을 가지고 있으며, 오히려 켄타우루스족이나 해왕성 바깥 천체에 가까운 특징을 가진다. 따라서, 카르메군을 형성하는 충돌에는 켄타우루스족이나 해왕성 바깥 천체에 기원을 둔 천체가 관여했거나, 또는 몇몇 불규칙 위성이 현저한 표면 진화를 경험했을 것이라고 추측하는 과학자도 있다.
3. 2. 추가적인 고려 사항
카르메군의 핵심 위성들은 궤도 요소 분포가 매우 낮다. 이는 카르메군 위성들이 과거 하나의 위성이었다가 충돌로 인해 여러 개로 쪼개졌을 가능성을 시사한다. 이 분산은 매우 작은 속도 변화(5 < δV < 50 m/s)로 설명 가능하다.[3] 모천체는 지름 약 46 km인 카르메와 비슷했을 것이며, 그룹 질량의 99%는 여전히 카르메에 있다.[4]
단일 천체 기원을 뒷받침하는 또 다른 증거는 위성들의 색이 비슷하다는 것이다. 모든 위성은 색 지수 B-V= 0.76 및 V-R= 0.47을 가지며,[5] 적외선 스펙트럼에서 D형 소행성과 유사한 옅은 붉은색을 띤다.[6] 이러한 데이터는 힐다족 또는 목성 트로이군에서 기원했을 가능성과 일치한다.
마젤란 망원경과 북유럽 광학 망원경을 사용한 관측에서는 카르메와 타이게테는 옅은 적색을 나타내는 것을 알 수 있다. 또한 카르메의 스펙트럼은 D형 소행성과 유사하다. 이러한 특징으로부터 카르메군의 모천체는 목성에 포획된 D형 소행성이며, 아마도 힐다족 또는 트로이군에 기원을 둘 것이라는 설이 있다.
하지만 칼리케는 D형 소행성으로 분류하기에는 지나치게 붉은 표면을 가지고 있으며, 오히려 켄타우루스족이나 해왕성 바깥 천체에 가까운 특징을 가진다. 따라서, 카르메군을 형성하는 충돌에는 켄타우루스족이나 해왕성 바깥 천체에 기원을 둔 천체가 관여했거나, 또는 몇몇 불규칙 위성이 현저한 표면 진화를 경험했을 것이라고 추측하는 과학자도 있다.
참조
[1]
간행물
Jupiter's outer satellites and Trojans
http://www.ifa.hawai[...]
Cambridge University Press
2004
[2]
논문
Collisional Origin of Families of Irregular Satellites
http://www.boulder.s[...]
2004
[3]
논문
Orbital and Collisional Evolution of the Irregular Satellites
http://www.journals.[...]
2003
[4]
학술지
An abundant population of small irregular satellites around Jupiter
2003-05-05
[5]
학술지
Photometric Survey of the Irregular Satellites
https://arxiv.org/ab[...]
2024-01-02
[6]
학술지
Near-Infrared Photometry of Irregular Satellites of Jupiter and Saturn
https://arxiv.org/ab[...]
2024-01-02
[7]
간행물
Jupiter's outer satellites and Trojans
http://www.ifa.hawai[...]
Cambridge University Press
2004
[8]
논문
Collisional Origin of Families of Irregular Satellites
http://www.boulder.s[...]
2004
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