프로테우스 (위성)

3. 궤도

프로테우스는 해왕성을 약 117,647km 떨어진 거리에서 공전하며, 이는 해왕성 적도 반지름의 4.75배에 해당한다.^[5] 프로테우스의 궤도는 거의 원형에 가까우며, 작은 궤도 이심률을 가지고 있으며, 해왕성의 적도에 대해 약 0.5도 기울어져 있다.^[5] 프로테우스는 해왕성에 조석 고정되어 동기 궤도를 이루며 회전하므로, 항상 해왕성을 향해 같은 면을 보여준다.^[6]

프로테우스는 한때 라리사와 1:2 궤도 공명 관계에 있었을 수 있지만, 프로테우스의 조석 외향 이동으로 인해 현재는 더 이상 그렇지 않다.^[20] 프로테우스는 수억 년 전에 라리사와의 궤도 공명을 멈췄을 수 있다.^[20][21]

4. 물리적 특징

프로테우스는 해왕성에서 두 번째로 큰 위성이며, 해왕성의 순행하는 규칙 위성 중 가장 크다. 지름은 약 420km로, 네레이드보다 크다. 그러나 해왕성에 매우 가깝고 해왕성이 반사한 태양광 속에 숨겨져 있어서, 지상의 망원경으로는 발견되지 않았다. 프로테우스의 표면은 어둡고, 그 기하 알베도는 약 10%에 불과하다. 보라색에서 녹색에 걸친 파장에서 반사율이 크게 변하지 않으므로, 표면의 색깔은 회색빛을 띤다. 파장 약 2 μm의 근적외선 파장에서는 프로테우스의 표면 반사율이 낮아지므로, 탄화수소나 시안화물 등의 복잡한 유기 화합물이 존재할 가능성이 있다. 이러한 화합물은, 해왕성의 내위성이 낮은 알베도를 가지는 것과 관련이 있을 수 있다. 프로테우스는 상당량의 물의 얼음을 포함하고 있는 것으로 생각되지만, 분광학적으로는 표면에서 검출되지 않았다.^[24]

프로테우스의 모양은 반지름 약 210km의 구에 가깝지만, 구형에서 벗어나는 정도가 최대 20km로 크고, 천체의 크기에 비해 형태가 찌그러져 있다는 것이 특징 중 하나이다. 이는 저온 때문에 프로테우스를 구성하는 얼음이 굳어져서, 중력에 거스르며 불규칙한 형태를 유지하기 쉬워졌기 때문이라고 한다.^[25] 과학자들은, 프로테우스가 자신의 중력으로 완전한 구형이 되지 않을 정도의 밀도를 가진 크기의 천체라고 생각하고 있다. 토성의 위성 미마스는, 아마도 토성 부근의 고온이나 조석 가열에 의해 온도가 높아졌기 때문에, 프로테우스보다 약간 질량이 작음에도 불구하고 타원체의 형태를 하고 있다. 프로테우스는, 전체적인 모양이 삼축 타원체보다는 불규칙한 다면체에 가깝지만, 약간 해왕성의 방향으로 뻗어 있다. 프로테우스의 표면에는 몇 개의 평면과, 지름 150~200km의 오목면이 있다. 이 오목면은 아마도 열화된 크레이터일 것으로 여겨진다.

프로테우스에는 많은 수의 크레이터가 있으며, 지질학적으로 변화하는 징후는 보이지 않는다. 가장 큰 크레이터, 파로스는 230~260km의 지름을 가지고, 깊이는 10~15km이다. 파로스는 프로테우스의 표면에서 유일하게 명칭이 부여된 지형으로, 명칭은 그리스 신화에서 프로테우스가 통치한 섬에서 유래한다.^[26] 파로스 외에도, 몇 개의 지름 50~100km의 크레이터가 있으며, 지름 50km 미만의 것도 많이 존재한다.

발견된 프로테우스의 두 번째 특징은, 절벽, 계곡, 도랑과 같은 선상 지형이다. 가장 두드러지는 것은, 파로스의 서쪽에 있는 적도와 평행한 지형이다. 이러한 지형은, 파로스나 다른 큰 크레이터를 형성한 거대 충돌의 결과로 형성되었을 가능성이 높다.

4. 1. 크기 및 모양

4. 2. 표면 구성

4. 3. 표면 지형

5. 명명된 지형

프로테우스의 크레이터는 물과 관련된 정령, 신, 여신(그리스와 로마 이름 제외)의 이름을 따서 명명되었다.^[15] 2024년 5월 현재, 이 천체에는 파로스라는 이름이 붙은 크레이터 하나만 존재한다.^[15]

파로스는 프로테우스에서 유일하게 이름이 붙은 지형이다.^[15] 파로스라는 이름은 그리스 신화에서 프로테우스가 다스렸던 섬인 알렉산드리아 등대(파로스)에서 유래했다.^[8] 파로스의 직경은 230–260 km이다.^[8]

5. 1. 파로스 (Pharos)

6. 기원

해왕성의 다른 내부 위성들과 마찬가지로, 프로테우스는 해왕성과 함께 형성된 원래의 천체가 아니라 트리톤 포획 이후 생성된 파편으로부터 뭉쳐졌을 가능성이 높다.^[16] 트리톤의 포획 당시 궤도는 매우 이심률이 컸을 것이고, 이는 원래의 해왕성 내부 위성의 궤도에 혼란스러운 섭동을 일으켜 충돌을 유발하고 파편 원반으로 줄어들게 했을 것이다.^[16] 트리톤의 궤도가 원형화된 후에야 파편 원반의 일부가 해왕성의 현재 위성으로 다시 뭉쳐졌다.^[17][28]

프로테우스는 처음에는 해왕성 주위를 더 작은 궤도로 돌았으며, 행성에 더 가깝게 형성되었을 수 있다. 프로테우스가 형성될 당시, 그 궤도는 현재 해왕성으로부터의 거리보다 8000 km 더 작았을 것으로 추정된다.^[19] 시간이 지남에 따라 프로테우스는 조석 상호작용을 통해 해왕성으로부터 바깥쪽으로 이동했다. 프로테우스의 바깥쪽 이동 동안 충돌 및 충돌 사건으로 인해 큰 크레이터가 형성되었을 수 있으며, 프로테우스의 파편이 해왕성 주위를 궤도에 진입했을 수 있다. 프로테우스와 다른 물체의 충돌은 프로테우스 근처를 궤도하는 해왕성의 더 작은 위성 히포캠프의 기원을 설명할 수 있을 것이다.^[19]

7. 한국과의 관련성 (추가)

7. 1. 천문학 연구

7. 2. 문화적 영향

참조

_[1] 사전 Proteus https://web.archive.[...] Oxford University Press
_[2] OED Protean
_[3] 웹사이트 Proteus By The Numbers https://solarsystem.[...] 2020-09-04
_[4] 학술지 JWST Spectrophotometry of the Small Satellites of Uranus and Neptune 2024-05-01
_[5] 학술지 The orbits of the inner Neptunian satellites from Voyager, Earthbased, and Hubble Space Telescope observations
_[6] 학술지 The surfaces of Larissa and Proteus
_[7] 웹사이트 Neptunian Satellite Fact Sheet http://nssdc.gsfc.na[...] NASA 2008-12-12
_[8] 학술지 Proteus: Geology, shape, and catastrophic destruction
_[9] 웹사이트 Planetary Satellite Physical Parameters http://ssd.jpl.nasa.[...] JPL 2011-10-11
_[10] 학술지 Sizes, shapes, and albedos of the inner satellites of Neptune
_[11] 학술지 Voyager 2 at Neptune: Imaging Science Results https://zenodo.org/r[...]
_[12] 학술지 1989 N 1 http://www.cbat.eps.[...] 2011-10-24
_[13] 학술지 Satellites of Saturn and Neptune http://www.cbat.eps.[...] 2011-10-24
_[14] 학술지 Hubble Space Telescope NICMOS Multiband Photometry of Proteus and Puck
_[15] 웹사이트 Planetary Names: Crater, craters: Pharos on Proteus https://planetarynam[...] USGS Astrogeology 2021-06-24
_[16] 학술지 Neptune's story 1989
_[17] 학술지 A dynamical history of the inner Neptunian satellites 1992-10
_[18] 웹사이트 Proteus In Depth https://solarsystem.[...] NASA Solar System Exporation 2019-03-12
_[19] 학술지 The seventh inner moon of Neptune https://www.spacetel[...]
_[20] 학술지 Orbital resonances in the inner Neptunian system: I. The 2:1 Proteus–Larissa mean-motion resonance
_[21] 학술지 Orbital resonances in the inner Neptunian system: II. Resonant history of Proteus, Larissa, Galatea, and Despina
_[22] 서적 オックスフォード天文学辞典 朝倉書店
_[23] 웹사이트 太陽系内の衛星表 https://www.kahaku.g[...] 국립과학박물관 2019-03-09
_[24] 학술지 Hubble Space Telescope NICMOS Multiband Photometry of Proteus and Puck
_[25] 서적 惑星地質学 東京大学出版会
_[26] 웹사이트 Proteus: Pharos http://planetaryname[...] USGS Astrogeology 2018-12-02
_[27] 학술지 Neptune's story
_[28] 학술지 A dynamical history of the inner Neptunian satellites