2020 CD3
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1. 개요
2020 CD3는 2020년 2월에 발견된 지구의 임시 위성이었던 소행성이다. 마운트 레몬 천문대의 천문학자들에 의해 발견되었으며, 발견 당시에는 처녀자리 방향에서 지구로부터 약 0.0019 AU 떨어진 희미한 20등급 천체로 관측되었다. 2020 CD3는 2017년 9월부터 2020년 2월까지 지구에 12번 근접했으며, 2020년 3월에 지구의 힐 구를 벗어나 태양 궤도로 돌아갔다. 2020 CD3는 2044년과 2061년에 지구에 근접할 것으로 예상되지만, 지구에 포획될 가능성은 낮다. 크기가 작아 지구에 충돌하더라도 위협이 되지 않을 것으로 예상된다.
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| 2020 CD3 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 명칭 | 2020 CD3 |
| 임시 명칭 | C26FED2 |
| 발음 | 알 수 없음 |
| 명명 유래 | 알 수 없음 |
| 분류 | NEO 아르주나 아폴로 일시 포획 공동 궤도 |
| 발견 | |
| 발견자 | 레몬산 관측소 (CSS) 시어도어 A. 프루인 카츠페르 W. 비에르초시 |
| 발견일 | 2020년 2월 15일 |
| 발견 장소 | 레몬산 관측소 (CSS) |
| 궤도 특성 | |
| 기준 시점 | 2022년 8월 9일 (JD 2459800.5) |
| 불확실성 | 0 |
| 관측 호 | 2.03년 (742일) |
| 가장 빠른 프리커버리 날짜 | 2018년 5월 9일 |
| 원일점 | 1.0418 AU |
| 근일점 | 1.0162 AU |
| 궤도 긴반지름 | 1.029 AU |
| 궤도 이심률 | 0.01245 (지심 쌍곡선 e=58901) |
| 공전 주기 | 1.04년 (381.25일) |
| 평균 근점 이각 | 151.09° |
| 평균 운동 | 0.94454818°/일 |
| 궤도 경사 | 0.63407° |
| 승교점 경도 | 82.211° |
| 근일점 인수 | 49.972° |
| 최소 궤도 교차 거리 | 0.0212 AU (317만 km, 8.2 LD) |
| 물리적 특성 | |
| 평균 지름 | 0.9 ± 0.1 m (알베도 0.35 가정) 1.2 ± 0.1 m (알베도 0.23 가정) |
| 질량 | ~4900 kg (추정) |
| 밀도 | 2.1 ± 0.7 g/cm³ |
| 자전 주기 | 1146.8초 또는 19.114분 (이중 피크 해) 573.4초 (단일 피크 해) |
| 알베도 | 0.35 (V형 소행성 가정) 0.23 (주 소행성대에서 가정) |
| 스펙트럼 분류 | V형 B–V=0.90 ± 0.07 V–R=0.46 ± 0.08 R–I=0.44 ± 0.06 |
| 겉보기 등급 | >30 (현재) 20 (발견 당시) |
| 절대 등급 | 31.80 ± 0.34 |
| 기타 정보 | |
| 소행성체 센터 명칭 | 2020 CD3 |
2. 발견
발견 당시 이 소행성에는 임시 내부 지정 C26FED2가 부여되었다. 대상 물체를 확인하는 후속 관측 후, 2020년 2월 25일에 소행성 센터로부터 임시 명칭 '''2020 CD3'''가 부여되었다. 이 임시 지정은 대상 물체의 발견일과 연도를 나타낸다. 2020 CD3는 며칠간의 짧은 관측 아크로 인해, 소행성 센터로부터 영구적인 소행성 번호가 아직 발행되지 않았다.
2020 CD3가 지구의 중력에 일시적으로 포획되기 전, 태양 중심 궤도는 지구 궤도를 가로지르는 형태였을 것으로 추정된다. 이는 아텐 소행성군 궤도(궤도 긴반지름 < 1 AU) 또는 아폴로 소행성군 궤도(궤도 긴반지름 > 1 AU) 중 하나에 해당하며, 아텐 소행성군일 가능성이 더 높은 것으로 여겨진다.
2020 CD3는 2020년 2월 15일, 마운트 레몬 천문대의 천문학자 테오도르 프루인(Theodore Pruyne)과 카스퍼 비에르초스(Kacper Wierzchoś)에 의해 발견되었다. 이 발견은 애리조나주 투손에서 진행된 카탈리나 하늘 관측 및 근지구 천체를 찾기 위한 마운트 레몬 천문대 관측의 일환이었다. 발견 당시 2020 CD3는 별자리 처녀자리 방향에서 지구로부터 약 0.0019AU 떨어진 곳에 있었으며, 겉보기 등급 20등급의 매우 희미한 천체였다. 관측된 궤도 운동은 이 천체가 지구의 중력에 묶여 있을 가능성을 시사했고, 이에 따라 궤도를 정확히 파악하기 위한 추가 관측이 이루어졌다.
발견 사실은 소행성 센터의 근지구 천체 확인 페이지에 보고되었고, 여러 관측소에서 수행된 추가 관측 데이터를 바탕으로 예비 궤도가 계산되었다. 발견 후 6일 동안 후속 관측이 이루어졌으며, 2020 CD3는 2020년 2월 25일 소행성 센터가 발행한 소행성 전자 원보를 통해 공식적으로 발표되었다. 관측 결과 태양 복사 압력에 의한 섭동의 징후는 나타나지 않았으며, 알려진 인공 천체와의 연관성도 발견되지 않았다. 이러한 증거들은 2020 CD3가 밀도가 높은 암석질 소행성일 가능성이 높다는 것을 시사하지만, 작동을 멈춘 인공위성이나 로켓 부스터와 같은 인공 천체일 가능성도 완전히 배제되지는 않았다.
2020 CD3의 프리커버리 이미지는 2018년 5월까지 거슬러 올라가는 것이 확인되었다.
3. 명명법
4. 궤도
4. 1. 일시적 포획
2020 CD3는 지구와 유사한 태양 중심 궤도를 가지고 있어 지구에 대한 상대 속도가 낮았고, 이로 인해 천천히 지구에 접근하여 중력에 포획될 수 있었다. 2020 CD3는 2016년에서 2017년 사이에 지구에 포획된 것으로 추정되며, 궤도 시뮬레이션에 따르면 2020년 5월경 지심 궤도를 벗어난 것으로 예측되었다.
2020 CD3의 지심 궤도는 태양과 지구의 조석력, 그리고 달과의 반복적인 근접 조우가 복합적으로 작용하여 혼돈 상태를 보였다. 특히 달은 2020 CD3의 지심 궤도를 중력적으로 교란시켜 불안정하게 만들었다. 2020 CD3가 지구 주위를 도는 동안 달과 반복적으로 가까워지면서, 달의 중력 섭동이 2020 CD3에 운동량을 전달하여 결국 지구의 중력 영향권에서 벗어나게 하는 주요 원인이 되었다.
지구 주위의 임시 궤도에 포획된 2020 CD3는 일시적으로 포획된 천체, 즉 지구의 임시 위성으로 분류된다. 작은 크기 때문에 언론에서는 2020 CD3를 지구의 "미니 문"이라고 부르기도 했다. 이는 2006년에 발견된 2006 RH120에 이어 지구 주위에서 발견된 두 번째 임시 포획 천체이다. 이 외에도 작은 근지구 소행성 1991 VG나 화구 DN160822 03 등 다른 천체들도 과거에 일시적으로 지구에 포획되었을 가능성이 제기된 바 있다. 지구에 의해 일시적으로 포획되는 천체는 드물지 않은 것으로 여겨지지만, 지름이 0.6m 이상인 비교적 큰 천체가 포획되어 현대 망원경으로 관측될 가능성은 낮은 것으로 생각된다.
4. 1. 1. 과거 접근
2020 CD3의 지구 주위 궤도는 매우 가변적이고 이심률이 높아서, 2017년 중반 이전의 과거 궤도 예측은 작은 소행성에 대한 야르콥스키 효과와 지구 및 달과의 수많은 접근 때문에 불확실하다. 이러한 불확실성으로 인해 2015년 크리스마스에 소행성이 달보다 더 가까이 있었는지 여부는 계산 방법에 따라 다르다.
| 날짜 | JPL Horizons 공칭 지심 거리 (AU) | NEODyS 공칭 지심 거리 (AU) | Find_Orb 공칭 지심 거리 (AU) | ESA NEOCC 공칭 지심 거리 (AU) | MPC 공칭 지심 거리 (AU) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2015-12-25 | 0.0006AU | 0.0162AU | 0.288AU | 0.345AU | 0.834AU |
2017년 9월부터 2020년 2월까지 2020 CD3는 지구에 12번 근접했으며, 이 기간 동안 지구에서 0.0112AU 이상 떨어진 적은 없었다. JPL 소천체 데이터베이스에 따르면 2017년 9월 15일에는 달에서 12000km 떨어진 곳을 통과했다. 지구에 가장 가까이 접근한 것은 2019년 4월 4일로, 13104km 거리까지 다가왔다. 2020년의 마지막 근접 접근은 2020년 2월 13일에 발생했으며, 지구 표면에서 약 41000km 떨어진 거리였다.
2020 CD3의 지구 주위 공전 주기는 70일에서 90일 사이였다. 2020 CD3는 2020년 3월에 대략 0.01AU 거리에서 지구의 힐 구를 벗어났으며, 2020년 5월 7일에 태양 궤도로 돌아갔다.
| 에포크 | 지구 거리 | 지심 이심률 | 원지점 | 공전 주기 |
|---|---|---|---|---|
| 2020-05-07 | 0.0189AU | 0.9901 | 2.25AU | 253,341일 |
| 2020-05-08 | 0.0191AU | 1.0347 | ∞ | ∞ |
4. 2. 향후 접근
2020 CD3는 계속해서 태양을 공전할 것이며, 2044년 3월 20일에 지구로부터 약 0.0245 AU 거리까지 접근할 것으로 예상된다. 궤도의 불확실성을 고려한 최소 접근 거리는 0.0237 AU로 예측된다. 이 접근 거리는 지구의 힐 권 밖에 해당하므로, 2044년 접근 시 2020 CD3가 다시 지구에 포획될 가능성은 낮다.다음 접근은 2061년 8월경으로 예상되며, 이때의 예상 명목 거리는 약 0.034 AU이다. 다만, 2061년 접근 거리의 불확실성은 2044년보다 더 커서, 최소 접근 거리는 0.0131 AU까지 가까워질 가능성도 있다. 2061년 접근 이후에는 미래 접근 경로에 대한 불확실성이 더욱 커진다. 예를 들어, 2082년 근접 접근 시점 예측에는 3-시그마 기준으로 ±7일의 오차가 있다.
2020 CD3가 지구와 충돌할 가능성은 제트 추진 연구소(JPL)의 센트리 위험 표에서 관리되고 있다. JPL은 야르코프스키 효과와 같은 비중력적 힘이 수십 년에 걸쳐 작은 천체의 궤도에 미치는 영향을 고려하여 궤도를 계산한다. 2020 CD3의 크기는 수 미터에 불과하므로, 만약 지구에 충돌하더라도 대기 진입 과정에서 대부분 파편화되고 소멸할 가능성이 높아 실질적인 위협은 되지 않는다. 누적 충돌 확률은 2.5%로 지구 충돌 가능성이 있는 천체 목록에 올라 있지만, 그 크기가 매우 작기 때문에 토리노 척도 등급은 0, 누적 팔레르모 척도 등급은 -5.20으로 평가된다. 향후 100년 이내에 충돌 확률이 가장 높은 날짜는 2082년 9월 9일이며, 이때의 충돌 확률은 0.85%, 팔레르모 척도 등급은 -5.66으로 추정된다. 참고로 JPL 호라이즌의 명목 궤도 계산에 따르면, 2020 CD3는 2082년 10월 8일에 지구에서 약 0.00251 AU 떨어진 곳을 통과할 것으로 예측된다.
4. 3. 지구 충돌 가능성
2020 CD3이 지구에 영향을 미칠 가능성은 제트 추진 연구소(JPL)의 센트리 위험 표(Sentry Risk Table)를 통해 조사되었다. 이 소행성은 크기가 수 미터에 불과하여 대기권에 진입할 경우 대부분 붕괴될 것으로 예상되므로, 지구에 실질적인 피해를 줄 가능성은 거의 없다.2020 CD3의 누적 충돌 확률은 2.8%이며, 지구에 충돌할 가능성이 두 번째로 높은 소행성으로 등재되어 있지만, 2020 CD3의 무해한 크기로 인해 토리노 척도에서의 평가는 0, 누적 팔레르모 척도에서의 평가는 -5.16이다. 향후 100년 이내에, 영향 가능성이 가장 높은 날짜는 2082년 9월 9일이며, 영향 가능성은 1.0%이며, 팔레르모 척도에서의 평가는 -5.57로 무시할 수 있을 것으로 추정된다.
5. 물리적 특성
2020 CD3의 절대 등급 (H)은 약 31.7로 추정되며, 이는 크기가 매우 작다는 것을 나타낸다. 2020년 11월 보고된 연구에 따르면 이 소행성의 직경은 약 1m 에서 2m이다.[1][2] 2020 CD3의 자전 주기와 알베도는 관측 횟수가 제한적이어서 측정되지 않았다. 2020 CD3의 알베도가 어둡고 탄소질 C형 소행성과 유사하다고 가정하면, 직경은 1.9m 에서 3.5m 정도로, 이는 작은 자동차의 크기와 비슷하다. JPL Sentry 위험 표는 2020 CD3의 질량을 4900kg으로 추정하는데, 이는 소행성의 직경이 2m라고 가정한 값이다.
참조
[1]
뉴스
Here's what we know about Earth's new minimoon
https://www.universe[...]
2020-11-24
[2]
논문
Establishing Earth's Minimoon Population through Characterization of Asteroid 2020 CD3
2020-11-23
[3]
뉴스
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[4]
논문
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https://iopscience.i[...]
2020-11-23
[5]
웹사이트
地球を周回する小さな「第2の月」が見つかる
https://science.srad[...]
スラド サイエンス
2020-02-29
[6]
웹사이트
2020年前半に地球を離れたミニムーン「2020 CD3」が天然の天体であることを確認
https://sorae.info/a[...]
sorae
2020-11-24
[7]
웹인용
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[8]
뉴스
New image of Earth’s new mini-moon
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뉴스
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