2060 키론

3. 궤도

키론의 궤도는 궤도 이심률이 0.37로 매우 커서, 근일점은 토성 궤도 안쪽이지만 원일점은 천왕성 궤도 바깥쪽에 있다.^[14] [https://web.archive.org/web/20120210152814/http://chemistry.unina.it/~alvitagl/solex/ Solex] 프로그램에 따르면, 최근 키론이 토성에 가장 근접했을 때는 720년 5월로, 토성에 0.204 ± 0.013 AU까지 근접했고, 토성의 중력으로 인해 키론의 궤도 긴반지름이 14.55 ± 0.12 AU에서 13.7 AU까지 감소하였다. 키론은 천왕성의 궤도를 통과하지만, 천왕성의 궤도 긴반지름보다 키론의 근일점 거리가 더 가깝다.

키론은 궤도가 소행성대 바깥으로 완전히 나간 최초의 천체였기 때문에 집중 조명되었다. 최초로 센타우루스군으로 분류되었으며, 궤도가 토성-천왕성 근방에 걸치기 때문에 토성-천왕성 등급으로 분류된다. 센타우루스 천체들의 궤도는 불안정하며, 몇백만 년 후에는 섭동으로 인해 다른 궤도로 옮겨가거나 태양계 바깥으로 튕겨나갈 것으로 추정된다. 카이퍼 대에서 왔을 가능성이 있으며, 백만 년 내에 단주기 혜성이 될 것으로 예상된다. 1996년에 근일점(태양에 가장 가까운 지점)에 도달했고, 2021년 5월에 원일점에 도달했다.

4. 물리적 성질

키론의 가시광선 및 근적외선 스펙트럼은 중성이며, 핼리 혜성의 핵 및 C형 소행성과 매우 유사하다. 키론의 근적외선 스펙트럼에서는 물의 얼음이 나타나지 않는다.

키론의 크기는 절대등급(H)과 반사율에 따라 추정치가 달라진다. 1984년 레보프스키는 약 180km로 추정했으며, 1990년대에는 150km 근방으로 여겨졌다. 1993년 엄폐 자료에서는 약 180km로 추산되었다. 2007년 스피처 우주망원경 및 2011년 허셜 우주망원경 자료를 조합한 결과 약 218km로, 10199 커리클로와 비슷한 크기로 추정된다. 키론의 정확한 지름은 혜성 활동으로 인해 정확한 절대 등급 측정이 어려워 측정하기 힘들다.

키론의 광도곡선을 1989년부터 1997년까지 네 차례 측정한 결과 자전 주기는 5.918 시간으로 매우 정밀하게 결정되었으며, 등급 변화는 0.05 ~ 0.09로 매우 작아 키론의 형태는 원형이라고 추정된다.

1988년 2월, 키론이 태양으로부터 12 AU 지점에 있을 때 밝기가 75% 증가하는 현상이 관측되었는데, 이는 소행성에서는 일어나지 않고 혜성에서만 나타나는 현상이다. 1989년 4월에는 코마가, 1993년에는 꼬리가 발견되었다. 키론 코마의 주 성분은 물이 아닌데, 이는 물이 승화하기에는 태양에서 너무 멀리 떨어져 있기 때문이다. 1995년 키론에서 일산화 탄소가 극소량 발견되었으며, 이는 관측된 코마 양을 설명하기에 충분했다. 1991년에는 스펙트럼 분석에서 사이안화물이 발견되었다.

키론은 소행성체와 혜성 둘 모두로 분류되며, 혜성과 소행성체의 구분이 모호함을 나타내는 대표적인 사례이다. 키론족 혜성(T_목성 > 3; a > a_목성)의 첫 구성원이며, 다른 키론족 혜성으로는 39P/오테르마, 165P/LINEAR, 166P/NEAT, 167P/CINEOS 등이 있다.

1993년과 1994년에는 "먼지와 물이 분출하는 대칭 제트와 같은 것"이 관측되었다. 2011년 11월 29일에는 키론에 의한 별 가림 현상을 관측하여 키론 중심에서 약 300km 떨어진 양쪽 끝에 각각 3km와 7km 폭을 가진 물질이 존재한다는 것이 밝혀졌다. 이 물질은 "대칭 제트와 같은 것"과 유사하지만, 가스와 먼지로 구성된 고리의 가능성도 제기되고 있다.

4. 1. 분광형

4. 2. 지름

4. 3. 자전 주기

4. 4. 혜성 활동

5. 고리

키론에는 10199 커리클로와 유사한 형태의 고리 2개가 존재할 가능성이 제기되었다. 1993년 11월 7일, 1994년 3월 9일, 2011년 11월 29일에 키론에서 예측되지 못한 항성 엄폐가 관측되었는데, 처음에는 키론의 혜성 활동으로 인한 것으로 해석되었으나 현재는 고리로 인한 것이라고 추정된다. 키론 고리의 반지름은 324km로 추정되며, 이는 상당히 정밀한 추정치이다. 보는 각도에 따라 고리가 다르게 보인다는 점을 통해 키론의 밝기, 반사율, 크기 변화를 설명할 수 있다. 또한 키론의 고리가 얼음으로 되어 있다면, 키론의 스펙트럼에서 얼음의 흡수선이 나타나는 것과 2001년에 이 흡수선이 사라진 현상(고리가 측면을 보였을 때)을 설명할 수 있다.^[15] 또한, 키론의 장주기 밝기 변동 값과, 분광기로 추정한 키론 고리의 반사율이 일치한다.

2018년 11월 28일과 2022년 12월 15일에 있었던 두 번의 독립적인 엄폐 관측에서 고리에 대한 추가 증거가 제공되었으며, 이는 고리의 구조가 끊임없이 진화하고 있음을 시사한다. 2018년 관측에서 키론의 고리는 2011년보다 물질이 적은 것으로 관찰되었지만, 부분적인 세 번째 고리가 발달하는 것으로 보였다. 2022년에는 이전 두 관측보다 물질이 더 많았고, 세 번째 고리가 완전히 발달했다.^[5] J.L. 오르티즈는 2022년의 추가 물질이 2021년에 관찰된 분출에서 기인했을 수 있으며, 이는 더 많은 물질을 궤도에 남기고 세 번째 고리의 생성을 촉진했을 수 있다고 추측했다. 이는 고리를 유지하면서 순환할 것으로 예상된다.

키론 고리의 선호 극은 황도 좌표에서 ''λ'' = , ''β'' = 이다. 2018년 관측 이전까지 고리의 너비, 간격 및 광학 밀도는 커리클로의 고리와 거의 동일하게 관찰되었으며, 이는 동일한 유형의 구조가 둘 다에 책임이 있음을 나타낸다. 또한 두 고리 모두 해당 로슈 한계 내에 있지만, 키론의 새롭게 발달된 세 번째 고리는 밀도에 따라 로슈 한계 밖에 있을 수 있다.

2011년 11월 29일, 키론에 의한 별 가림 현상을 미국 항공우주국(NASA) 적외선 망원경 시설(ITF)과 라스 쿰브레스(Las Cumbres) 천문대 글로벌 망원경을 이용하여 관측한 결과, 키론 중심에서 약 300km 떨어진 양쪽 끝에 각각 3km와 7km의 폭을 가진 물질이 존재한다는 것이 밝혀졌다. 이 물질은 1993년과 1994년에 관측되었던 "대칭 제트와 같은 것"과 유사하지만, 가스와 먼지로 구성된 고리의 가능성도 생각되고 있다. 고리인지 제트인지 결론을 내기 위해서는 향후 다시 별 가림 현상 관측을 할 필요가 있다.

고리를 가진 소행성의 가능성이 지적된 것은 소행성 카리클로에 이어 두 번째 사례가 된다. 다만 2024년 2월 현재, 키론이 고리를 가지고 있다고 확정된 것은 아니다.^[9]

6. 탐사

'키론 궤도선 임무'는 미국 항공우주국(NASA)의 뉴 프론티어 프로그램 또는 플래그십 프로그램을 위해 제안된 임무였다.^[6] 2010년 5월에 발표되었으며, 키론 탐사를 위한 궤도선 임무를 제안했다.^[6]

디스커버리 프로그램의 일부로 제안된 또 다른 임무는 '센타우루스'로 알려졌다. 이 임무가 승인되었다면 2026년에서 2029년 사이에 발사되어 2030년대에 2060 키론과 또 다른 센타우르스를 근접 비행할 예정이었다.

참조

_[1] 문서 944 Hidalgo
_[2] 문서 Pluto
_[3] 학술지 Chiron 1977
_[4] 간행물 Comment on U+26B7 CHIRON https://www.unicode.[...] UTC Document Registry 2021
_[5] 학술지 Material around the Centaur (2060) Chiron from the 2018 November 28 UT Stellar Occultation 2023-11-01
_[6] 웹사이트 Chiron Orbiter Mission Concept Study https://archive.org/[...]
_[7] 웹사이트 全世界の観測成果 ver.2 http://sendaiuchukan[...] 薩摩川内市せんだい宇宙館 2018-03-03
_[8] 웹사이트 主な小惑星の表 http://www.bao.city.[...] 美星天文台
_[9] 뉴스 James Webb Space Telescope spies rings around centaur Chariklo https://astronomy.co[...] 2023-02-09
_[10] 문서
_[11] 문서
_[12] 문서
_[13] 문서
_[14] 문서
_[15] 문서