파시파에군
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1. 개요
파시파에군은 목성의 불규칙 위성군으로, 국제천문연맹은 모든 역행 위성에 대해 이름 끝에 "-e"를 붙이는 규칙을 따른다. 파시파에, 시노페, 칼리로에, 메가클리테, 아우토노에, 에우리도메, 스폰데 등이 이 군에 속하며, 궤도 긴반지름 2,300만~2,400만 km, 궤도 경사각 145°~158°, 궤도 이심률 0.25~0.43의 특징을 보인다. 파시파에군은 목성의 중력에 잡힌 소행성이 충돌하여 생성된 것으로 추정되지만, 단일 충돌로 설명하기 어렵다는 연구 결과도 있다. 위성들의 색상 차이, 특히 파시파에는 회색, 칼리로에와 메가클리테는 옅은 적색, 시노페는 적색을 띠는 현상은 파시파에군의 복잡한 기원을 시사한다.
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| 파시파에군 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 명칭 | 파시파에군 |
| 영어 명칭 | Pasiphae group |
| 특징 | 목성의 역행 불규칙 위성들의 동적 그룹 |
| 가장 큰 위성 | 파시파에 |
| 궤도 특성 | |
| 공전 궤도 반지름 | (22.8 ~ 24.1) × 10^6 km |
| 궤도 경사 | 144.5° ~ 158.3° |
| 구성원 | |
| 위성 목록 | 파시파에 스폰데 아오에데 칼리케 아우토노에 코레 에우리도메 헤르미페 |
| 기타 | 다른 위성들이 포함될 가능성이 있음 |
2. 목록
국제천문연맹은 모든 역행 위성에 대해 이름 맨 끝에 "-e"를 붙이고 있으며, 이는 파시파에군에도 적용된다.[7] 파시파에군의 핵심 위성들은 크기순으로 정렬하면 다음과 같다.
파시파에군에 속하는 것으로 여겨지는 위성들은 다음과 같다.
그 외, 파시파에군에 속해 있다고 여겨지지만, 상세한 궤도 요소가 명확하지 않아 미확정인 것으로 S/2003 J 4와 S/2003 J 23이 있다.
3. 기원
파시파에군은 목성의 중력에 잡힌 소행성이 그 후 쪼개져 생겼다고 여겨지고 있다. 최초의 소행성은 그리 많이 쪼개지지 않았던 것이라고 생각되는데, 최초 소행성의 지름은 약 60 km 가량으로 추측되며, 이는 파시파에의 크기와 거의 같다. 파시파에는 기존 소행성 질량의 99%를 차지하고 있는데, 만약 시노페를 계산에 포함시키면 87%가 된다.[8]
카르메 군이나 아난케 군과 달리, 파시파에군은 보통 한 번의 충돌로 생겨났다고 여겨지지 않는다. 이는 파시파에군이 궤도 긴반지름은 거의 동일하지만, 궤도 경사각 면에서 더 퍼져있기 때문이다.[4] 하지만 세속 공명 현상으로 시노페와 파시파에 간의 공명 현상으로 충돌 물질들이 흩어진 것을 설명할 수 있다는 연구도 있다.[9] 이 연구에 따르면, 시노페는 충돌로부터 생겨난 것이 아니라 독립적으로 목성에 잡혔을 가능성이 있다.[10]
파시파에의 표면은 회색이고, 메가클리테와 칼리로에의 표면은 옅은 적색으로 서로 색이 다른 것 또한 이 위성군이 단순한 형성 원인을 가지고 있지 않을 것이라는 이론을 뒷받침한다.[10][6] 마젤란 망원경이나 북유럽 광학 망원경 등을 이용한 관측에서는, 파시파에의 표면은 회색을 띠며, C형 소행성과 유사한 특징을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 그러나 칼리로에와 메가클리테는 옅은 적색을 띠며, 시노페는 적색이며 D형 소행성과 유사한 특징을 보였다.
3. 1. 단일 충돌 기원설
파시파에군은 목성의 중력에 잡힌 소행성이 충돌로 쪼개져 생겨났다고 추정된다.[8] 이 소행성은 크게 훼손되지 않았으며, 지름은 약 60km로 추정되는데, 이는 파시파에의 크기와 거의 같다. 파시파에는 원래 소행성 질량의 99%를 차지하지만, 시노페를 포함하면 87%가 된다.[4]카르메군이나 아난케군과 달리, 파시파에군이 한 번의 충돌로 생겨났다는 이론은 모든 연구에서 받아들여지지는 않는다.[5] 파시파에군은 궤도 긴반지름은 비슷하지만, 궤도 경사각이 더 넓게 흩어져 있기 때문이다. 세속 공명이 파시파에와 시노페의 궤도를 형성하고, 충돌 후 궤도 요소 분산을 설명할 수 있다는 연구도 있다.[5] 또는 시노페는 동일한 충돌의 잔해가 아니라 독립적으로 포획되었을 수 있다.[6]
천체 간 색상 차이도 이 그룹이 복잡한 기원을 가질 수 있음을 시사한다.[6] 파시파에는 회색이지만, 칼리로에와 메갈리테는 옅은 적색이다.[6] 마젤란 망원경이나 북유럽 광학 망원경 등을 이용한 관측에서 파시파에 표면은 회색이며, C형 소행성과 유사하다. 그러나 칼리로에와 메가클리테는 옅은 적색, 시노페는 적색이며 D형 소행성과 유사하다.
3. 2. 복잡 기원설
파시파에군은 목성의 중력에 잡힌 소행성이 쪼개져 생겼다고 여겨진다. 최초 소행성의 지름은 약 60km로 추정되며, 이는 파시파에의 크기와 거의 같다. 파시파에는 기존 소행성 질량의 99%를 차지하고, 시노페를 포함하면 87%가 된다.[8]카르메 군이나 아난케 군과 달리, 파시파에군은 궤도 긴반지름은 거의 동일하지만, 궤도 경사각 면에서 더 퍼져있기 때문에 한 번의 충돌로 생겨났다고 여겨지지 않는다.[4] 하지만 세속 공명 현상으로 시노페와 파시파에 간의 공명 현상으로 충돌 물질들이 흩어진 것을 설명할 수 있다는 연구도 있다.[9][5] 이 연구에 따르면, 시노페는 충돌로부터 생겨난 것이 아니라 독립적으로 목성에 잡혔을 가능성이 있다.[10][6]
파시파에의 표면은 회색이고, 메가클리테와 칼리로에의 표면은 옅은 적색으로 서로 색이 다른 것 또한 이 위성군이 단순한 형성 원인을 가지고 있지 않을 것이라는 이론을 뒷받침한다.[10][6] 마젤란 망원경이나 북유럽 광학 망원경 등을 이용한 관측에서는, 파시파에의 표면은 회색을 띠며, C형 소행성과 유사한 특징을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 그러나 칼리로에와 메가클리테는 옅은 적색을 띠며, 시노페는 적색이며 D형 소행성과 유사한 특징을 보였다.
4. 특징
파시파에군의 위성 궤도 요소는 궤도 긴반지름이 2,300만 ~ 2,400만 km, 궤도 경사각이 145°~158° 정도의 범위에 모여 있다. 궤도 이심률은 0.25~0.43 정도이다. 파시파에군의 위성들은 아난케군이나 카르메군에 비해 궤도 경사각과 궤도 이심률의 분포가 넓고, 크기도 파시파에가 압도적으로 크지 않다는 특징을 보인다.
파시파에군 위성은 목성의 중력에 포획된 소행성이 충돌로 파괴된 파편으로 추정된다. 파시파에군은 한 번의 충돌 파괴로는 형성될 수 없을 가능성이 높아, 여러 번의 충돌이나 독립적인 소행성 포획 등 복잡한 형성 과정을 거쳤을 것으로 예상된다.
위성의 색지수 편차도 파시파에군 형성의 복잡성을 보여준다. 마젤란 망원경 및 북유럽 광학 망원경 관측에 따르면, 파시파에는 회색으로 C형 소행성과 유사하지만, 칼리로에와 메가클리테는 옅은 적색, 시노페는 적색으로 D형 소행성과 유사하다. 시노페는 파시파에군과 무관하게 목성에 포획되었을 가능성이 있어, 파시파에군 소속 여부 및 공통 기원 여부는 불확실하다.
파시파에군 모천체의 반지름은 파시파에와 거의 같은 30km로 추정되며, 모천체 질량의 99%가 파시파에로 남았다(시노페 포함 시 79%). 따라서 모천체는 충돌로 크게 파괴되지 않았음을 알 수 있다.
참조
[1]
서적
Jupiter's outer satellites and Trojans
http://www.ifa.hawai[...]
Cambridge University Press
2004
[2]
웹사이트
Moons of Jupiter
https://sites.google[...]
2024-01-25
[3]
웹사이트
Planetary Satellite Mean Elements
https://ssd.jpl.nasa[...]
Jet Propulsion Laboratory
2024-01-25
[4]
논문
An abundant population of small irregular satellites around Jupiter
2003-05-05
[5]
간행물
Collisional Origin of Families of Irregular Satellites
http://www.boulder.s[...]
2004
[6]
간행물
Photometric survey of the irregular satellites
https://arxiv.org/ab[...]
2003
[7]
저널
Jupiter's outer satellites and Trojans
https://web.archive.[...]
Cambridge University Press
2004
[8]
저널
An abundant population of small irregular satellites around Jupiter
2003-05-05
[9]
저널
Collisional Origin of Families of Irregular Satellites
http://www.boulder.s[...]
2004
[10]
저널
Photometric survey of the irregular satellites
http://arxiv.org/abs[...]
2003
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