486958 아로코트
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1. 개요
486958 아로코트는 2014년 허블 우주 망원경으로 발견된 카이퍼 벨트 천체이다. 미국 항공우주국(NASA)은 뉴 허라이즌스 탐사선의 탐사 대상으로 선정하여, 2019년 1월 1일 근접 비행을 통해 지형, 형태, 표면 구성 등의 정보를 수집했다. 이 천체는 포우하탄족 언어로 '하늘'을 의미하는 '아로코트'라는 이름으로 명명되었으며, 좁은 목으로 연결된 두 개의 엽으로 구성된 접촉쌍성 형태를 보인다. 표면은 붉은색을 띠며, 톨린과 같은 유기 화합물이 존재한다.
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| 486958 아로코트 | |
|---|---|
| 명칭 | |
| 이름 | 486958 아로코트 |
| 영어 이름 | 486958 Arrokoth |
| 가명 | 울티마 툴레 (비공식) 1110113Y PT1 |
| 명명 유래 | 포와탄어 단어 , '하늘'로 해석되지만 아마도 '구름'을 의미 |
| 분류 | |
| 종류 | TNO 큐비와노족 원거리 |
| 발견 | |
| 발견일 | 2014년 6월 26일 |
| 발견자 | 마크 W. 부이 뉴 호라이즌스 KBO 탐색 |
| 발견 장소 | 허블 우주 망원경 |
| 궤도 특성 | |
| 기준 시점 | 2019년 4월 27일 (JD 2458600.5) |
| 불확실성 | 2 |
| 관측 호 | 2.33년 (851일) |
| 원일점 | 46.442 AU |
| 근일점 | 42.721 AU |
| 긴반지름 | 44.581 AU |
| 궤도 이심률 | 0.04172 |
| 공전 주기 | 297.67 년 |
| 평균 근점 이각 | 316.551° |
| 평균 운동 | / 일 |
| 궤도 경사 | 2.4512° |
| 승교점 경도 | 158.998° |
| 근일점 편각 | 174.418° |
| 물리적 특성 | |
| 평균 지름 | 전체 부피 등가: 웨누: 웨요: |
| 크기 | 전체 최적 적합: km 웨누: km 웨요: km |
| 질량 | ~ (추정 명목 밀도) |
| 밀도 | ~ (명목) 1-시그마 범위: |
| 표면 중력 | ~ ~ |
| 반사율 | (기하) (본드) |
| 온도 | (대략) 최저: 29 K 평균: 42 K 최고: 60 K |
| 분광형 | V−I= G−I= G−R= |
| 겉보기 등급 | 26.6 |
| 시각 자료 | |
 | |
| |
2. 역사
허블 우주 망원경은 2014년 6월 26일에 486958 아로코트를 발견하였다. 겉보기 등급이 26.8등급으로 매우 어두워 지상 망원경으로는 관측이 불가능했다.[92] 2014년 10월, 미국 항공우주국(NASA)은 아로코트를 뉴 허라이즌스 탐사선의 잠재적 탐사 대상 중 하나로 발표했다.[93]
2015년 10월과 11월, 뉴 허라이즌스는 아로코트로 향하기 위해 네 번의 궤도 수정을 실시했다.[94][95]
2. 1. 발견
허블 우주 망원경이 2014년 6월 26일 아로코트를 발견하였다. 겉보기 등급이 26.8등급으로 매우 어두워 지상 망원경으로는 관측이 불가능했다.[92] 발견 당시 뉴 허라이즌스 탐사선이 명왕성 이후 탐사할 카이퍼 벨트 천체를 찾기 위한 예비 조사 중이었으며, 뉴 허라이즌스 팀은 남은 연료로 도달 가능한 천체를 찾아야 했다.
2014년 10월, 미국 항공우주국(NASA)은 아로코트를 뉴 허라이즌스 탐사선의 잠재적 탐사 대상 중 하나로 발표했다.[93] 2015년 3월, 소행성 센터는 아로코트에 임시 명칭 2014 MU69를 부여했다. 이후 2015년 8월, NASA는 아로코트를 뉴 허라이즌스 탐사선의 최종 탐사 대상으로 공식 선정했다.
아로코스는 너무 작고 멀리 떨어져 있어 지구에서 직접 형태를 관찰하기는 어렵지만, 엄폐 현상을 활용하여 형태를 추정할 수 있었다.
2. 2. 뉴 허라이즌스 탐사
2015년 10월과 11월, 뉴 허라이즌스 탐사선은 486958 아로코트로 향하기 위해 네 번의 궤도 수정을 실시했다.[94][95] 2019년 1월 1일 05:33 (UTC), 뉴 허라이즌스 탐사선은 아로코트에서 3538km 떨어진 지점을 통과하며 근접 비행을 수행했다. 이는 우주선 발사 후에 발견된 천체를 탐사한 첫 번째 사례이자,[14] 우주선이 방문한 태양계에서 가장 멀리 떨어진 천체였다.근접 비행의 주요 과학적 목표는 아로코트의 지질 및 형태를 파악하고, 표면 조성(암모니아, 일산화탄소, 메테인, 물 얼음 탐색)을 조사하는 것이었다. 또한 주변 환경을 조사하여 위성, 코마, 고리 등이 있는지 확인했다. 뉴 허라이즌스는 30m에서 70m 해상도의 이미지를 촬영할 것으로 예상되었다.
뉴 허라이즌스가 수집한 아로코트 관련 데이터는 2020년 9월까지 지구로 전송되었다.
3. 명칭
2019년 11월 8일, 국제 천문 연맹(IAU)의 소행성 센터는 486958 아로코트의 고유 명칭을 아로코트(Arrokoth)로 정했다고 발표했다. 아로코트는 체서피크 만 지역에 살았던 아메리카 원주민 부족 포우하탄의 언어로 "하늘"을 의미한다. 이 명칭은 이 지역의 연구 기관이 486958 아로코트의 발견과 탐사에 중요한 역할을 한 것을 기념하기 위해 붙여졌다.
3. 1. 임시 명칭 및 별칭
아로코트는 처음 관측되었을 때 ''1110113Y''로 명명되었으며,[16] 줄여서 "11"이라고 불렸다. 2014년 10월 미국 항공 우주국(NASA)은 뉴 호라이즌스 탐사선의 잠재적 목표로 아로코트를 비공식적으로 "Potential Target 1" 또는 "PT1"으로 지정했다.[17][18]충분한 궤도 정보가 수집된 후, 2015년 3월 소행성 센터는 아로코트에 공식적인 임시 명칭 2014 MU69를 부여했다. 이는 아로코트가 2014년 6월 하반기에 임시 명칭이 부여된 1745번째 소행성임을 나타낸다. 추가 관측을 통해 2017년 3월 12일, 아로코트는 소행성 번호 486958번을 부여받았다.[19]
NASA는 뉴 호라이즌스 팀이 제안한 천체의 명칭이 국제천문연맹(IAU)에 승인되기 전까지 사용될 별칭에 대한 대중 공모를 진행했다. 이 캠페인에는 약 115,000명이 참여했으며, 약 34,000개의 명칭이 제안되었다. 그중 37개가 투표로 선정되어 평가되었는데, 여기에는 뉴 호라이즌스 팀이 제안한 8개의 명칭과 대중이 제안한 29개의 명칭이 포함되었다. 2018년 3월 13일, "울티마 툴레(Ultima Thule)"가 별칭으로 선정되었다. 이 명칭은 약 40명의 대중으로부터 추천되었으며, 후보 중 7번째로 많은 득표수를 얻었다. "울티마 툴레"는 라틴어로 극북에 있다고 여겨진 성지를 가리키는 단어에서 유래되었으며, 알려진 세계의 경계를 넘어선 가장 먼 곳을 나타내는 표현이다. 아로코트가 접촉 쌍성 소행성임이 밝혀진 후, 뉴 호라이즌스 팀은 더 큰 천체를 "울티마(Ultima)", 작은 천체를 "툴레(Thule)"라고 불렀다.[20]
"툴레(Thule)"라는 명칭은 고대 그리스 및 라틴 문학뿐만 아니라 나치즘의 오컬트 신앙에서 아리아인의 기원으로 믿어졌기 때문에 비판받았다. 또한, 툴레 협회는 훗날 국가 사회주의 독일 노동자당(나치당)의 중요한 후원자였으며, 현대의 네오 나치와 대안 우익 구성원들도 이 용어를 사용하고 있다. 뉴 호라이즌스 팀은 별칭을 선정했을 때 이러한 연관성을 인식하고 있었으며, 이후 선정에 대해 "몇몇 나쁜 사람들이 한때 그 용어를 좋아했다고 해서, 우리는 그들에게 이 선정을 빼앗기도록 할 의향은 없다"라고 해명했다.[21][22]
3. 2. 공식 명칭: 아로코트
2019년 11월, 국제천문연맹(IAU)은 이 천체의 공식 명칭을 "아로코트(Arrokoth)"로 발표했다.[5] "아로코트"는 미국 동부 버지니아와 메릴랜드의 타이드워터 지역에 거주했던 포우하탄족의 언어로 "하늘"을 의미한다. 허블 우주 망원경과 존스 홉킨스 대학교 응용물리학 연구소가 모두 메릴랜드의 타이드워터 지역에서 운영되었기 때문에 이 이름이 선택되었다.
포우하탄어는 18세기 말에 사멸되었고, 기록된 내용이 거의 없다. 옛 단어 목록에서 arrokothpim는 '하늘'로 풀이되었으며, 이것이 뉴 호라이즌스 팀이 의도한 의미였지만, 실제로는 '구름'을 의미하는 것으로 보인다.[6][7]
4. 특징
(486958) 아로코트는 2014년에 발견된 천체로, 처음에는 지름이 30~45km 정도로 추정되었다.[23] 2017년 관측에서는 길이가 30km 이하인 가늘고 긴 형태로, 두 천체가 접촉하거나 접근한 형태로 추정되었다.[23] 2019년 뉴 호라이즌스 탐사선의 플라이바이 이후, 수석 연구원 앨런 스턴은 이 천체의 모양을 "눈사람"에 비유했다.[23]
아로코트는 유기 화합물의 존재를 나타내는 붉은색을 띤다.[26] 2019년 2월, 앨런 스턴은 새로운 이미지를 통해 아로코트가 이전에 생각했던 것보다 더 평평하며, "팬케이크"와 "호두"가 합쳐진 형태에 가깝다고 설명했다.[27][28] 과학자들은 아로코트가 배경 별을 가리는 현상을 관측하여 그 형태를 파악할 수 있었다.[29] 표면은 붉은색을 띠며, 이는 탄소 화합물인 톨린 혼합물의 존재를 보여준다.[30][31]
아로코트의 두 엽(lobe)을 잇는 "목" 부분은 표면의 다른 부분보다 훨씬 밝다.[23] 이는 반사율이 높은 물질로 구성되었을 가능성이 있으며, 작은 입자들이 목 부분에 침전되어 형성되었거나 암모니아 얼음이 퇴적되어 생성되었을 수 있다는 가설이 있다.[33][34]
아로코트의 공전 주기는 300년 미만이며, 궤도 경사각과 궤도 이심률이 낮은 궤도를 가지고 있다.[35] 이는 아로코트가 섭동의 영향을 적게 받는 차가운 큐비와노족 (고전적 카이퍼 벨트 천체)에 속함을 나타낸다.[35] 허블 우주 망원경 관측에 따르면, 아로코트의 밝기는 자전에 따라 20% 미만으로 변화한다.[36] 이는 자전축이 태양을 향하고 있기 때문에 감광이 일어나지 않기 때문이다.[37] 아로코트는 시등급이 29등급 미만인 위성은 없으며,[38] 감지 가능한 대기나 고리, 지름 1.6km를 넘는 위성도 존재하지 않는다.[39]
4. 1. 형태
아로코트는 좁은 목이나 허리로 연결된 두 개의 엽으로 구성된 접촉쌍성이며, 밝은 띠인 "Akasa Linea"로 둘러싸여 있다. 더 큰 엽은 "웨누(Wenu)", 더 작은 엽은 "위요(Weeyo)"라고 불린다. 이 엽들은 아마도 느린 충돌로 합쳐진 두 개의 물체였을 것이다.웨누는 가장 긴 축을 기준으로 약 21.6km이며, 렌즈 모양으로 매우 평평하고 약간 길쭉하다. ''뉴 호라이즌스'' 우주선이 촬영한 이미지를 바탕으로 한 아로코트의 형상 모델에 따르면, 웨누의 크기는 대략 21x이다.
위요는 가장 긴 축을 기준으로 약 15.4km이며, 덜 평평하고 "호두"와 유사한 형태이다. 위요의 크기는 15x이다.
전체적으로 아로코트는 가장 긴 축을 기준으로 36km이고, 두께는 약 10km이며, 엽의 중심은 서로 17.2km 떨어져 있다. 부피가 동일한 엽의 직경은 각각 15.9km와 12.9km이며, 웨누와 위요의 부피 비율은 약 1.9:1.0이다. 즉, 웨누의 부피가 위요의 거의 두 배이다. 아로코트의 전체 부피는 약 3210km3이지만, 이 추정치는 엽의 두께에 대한 제약이 약해 불확실하다.
''뉴 호라이즌스''가 아로코트를 근접 통과하기 전, 아로코트에 의한 별 엄폐는 이중 엽 형태의 증거를 제공했다. 아로코트의 첫 상세 이미지는 이중 엽 모양을 확인했으며, 앨런 스턴(Alan Stern)은 엽이 뚜렷하게 구형으로 보여 "눈사람"으로 묘사했다. 2019년 2월 8일, ''뉴 호라이즌스''의 근접 통과 한 달 후, ''뉴 호라이즌스''가 가장 가까이 접근한 후 촬영한 추가 이미지를 기반으로 아로코트가 이전에 생각했던 것보다 더 평평한 것으로 밝혀졌다. 평평한 엽인 웨누는 "팬케이크"로, 덜 평평한 위요는 "호두"로 묘사되었다. 과학자들은 아로코트의 보이지 않는 부분이 배경 별을 엄폐하는 것을 관찰하여 두 엽의 형태를 파악할 수 있었다. 아로코트의 예상치 못한 평평한 형태의 원인은 불확실하며, 승화 또는 원심력과 같은 다양한 설명이 제시되고 있다.
엽의 가장 긴 축은 엽 사이에 위치한 회전축과 거의 일치한다. 이 엽들의 거의 평행한 정렬은 서로 조석 고정되어, 아마도 조석력으로 인해 합쳐졌음을 시사한다. 엽의 정렬은 두 엽이 얼음 입자의 융합으로 개별적으로 형성되었다는 가설을 뒷받침한다.
4. 2. 표면 및 지질
아로코트 표면은 옅은 분화구가 있고 매끄러워 보인다. 작은 분화구가 거의 없어(크기는 1km에서 사진 해상도의 한계까지) 역사적으로 충돌이 드물었음을 시사한다. 카이퍼 벨트에서의 충돌 사건은 흔하지 않으며, 10억 년 동안 매우 낮은 충돌률을 보일 것으로 예상된다. 카이퍼 벨트 천체의 궤도 속도가 느려 아로코트에 충돌하는 물체 속도 또한 낮을 것으로 예상되며, 일반적인 충돌 속도는 약 300m/s이다. 이러한 느린 충돌 속도에서는 큰 분화구가 생기는 것은 드물 것으로 예상된다. 낮은 충돌 빈도와 느린 충돌 속도로 인해, 아로코트의 표면은 생성 이후 보존되었을 것이며, 생성 과정과 성장된 물질의 징후에 대한 힌트를 제공할 수 있다.''뉴 호라이즌스'' 우주선의 고해상도 이미지에서는 아로코트 표면의 수많은 작은 구덩이가 확인되었다. 이 구덩이의 크기는 약 700m로 측정되었다. 정확한 원인은 알려져 있지 않으나, 충돌 사건, 물질 붕괴, 휘발성 물질의 화산 승화, 아로코트 내부에서 휘발성 가스 배출 및 탈출 등이 원인으로 추정된다.
아로코스의 각 로부스 표면은 다양한 밝기 영역과 지질 구조인 구 및 언덕을 나타낸다. 이러한 지질 구조는 아로코스의 로비를 형성하는 작은 미행성들의 덩어리에서 기원한 것으로 추정된다. 더 밝은 영역, 특히 밝은 선형 특징은 언덕에서 굴러 떨어진 물질 퇴적으로 인해 발생한 것으로 보이며, 표면 중력이 이를 발생시키기에 충분하기 때문이다.
작은 로부스인 Weeyo는 'Sky'(이전에는 ''뉴 호라이즌스'' 팀의 고향 주를 따서 '메릴랜드'라고 불렸음)라는 큰 함몰 특징을 갖는다. Sky가 원형이라고 가정하면, 직경은 6.7km이고, 깊이는 0.51km이다. 700m 크기의 물체에 의해 형성된 충돌구일 가능성이 높다. Sky 내에는 유사한 크기의 두 개의 눈에 띄게 밝은 줄무늬가 있는데, 이는 밝은 물질이 함몰구로 굴러 떨어진 눈사태 잔해일 수 있다. 4개의 평행에 가까운 구가 Weeyo의 종단자 근처에 있으며, Sky의 가장자리에 2개의 킬로미터 크기의 충돌구가 있을 수 있다. Weeyo 표면은 넓고 어두운 영역('dm')으로 분리된 밝고 얼룩덜룩한 영역을 보이며, 절벽 후퇴를 겪었을 수 있고, 이로 인해 휘발성 물질 승화로 햇빛에 조사된 더 어두운 물질의 지연 퇴적물이 노출되었다. Weeyo 적도 끝에 위치한 또 다른 밝은 영역('rm')은 가능한 구덩이, 크레이터 또는 둔덕으로 확인된 여러 지형 특징과 함께 거친 지형을 나타낸다. Weeyo는 크레이터를 생성한 충돌 사건으로 인한 재표면화 결과로 Sky 근처에서 구르는 지형의 뚜렷한 단위를 나타내지 않는다.
Weeyo에서처럼 구와 구덩이 크레이터 체인은 더 큰 로부스 Wenu의 종단자를 따라 나타난다. Wenu는 8개의 독특한 구르는 지형 단위 또는 블록으로 구성되어 있으며, 각 단위는 약 5km로 유사한 크기이다. 단위는 비교적 밝은 경계 영역으로 분리되어 있다. 단위의 유사한 크기는 각각이 한때 작은 미행성이었고, 이들이 합쳐져 Wenu를 형성했음을 시사한다. 미행성은 천문학적 기준에 따라 느리게(초당 수 미터 속도) 부착될 것으로 예상되지만, 이러한 속도로 합쳐져 조밀한 몸체를 형성하려면 매우 낮은 기계적 강도를 가져야 한다. 중앙 단위('mh')는 밝은 환형 특징인 Kaan Arcus("아무데도 가는 길"이라고 처음 명명됨)로 둘러싸여 있다. 스테레오 분석을 통해 중앙 단위는 주변 단위에 비해 비교적 평평해 보인다. 아로코스의 스테레오 분석은 Wenu 가장자리에 위치한 특정 단위('md')가 다른 단위보다 더 높은 고도와 기울기를 갖는 것으로 나타났다.
두 로비를 연결하는 목 부분인 Akasa Linea는 두 로부스 표면보다 더 밝고 덜 붉은 모습을 보인다. Akasa Linea의 밝기는 로비 표면보다 더 반사적인 물질 조성 때문일 가능성이 높다. 한 가설은 밝은 물질이 시간이 지나면서 로비에서 떨어진 작은 입자 퇴적에서 기원했다는 것이다. 질량 중심이 로비 사이에 있어 작은 입자는 가파른 경사를 따라 각 로비 사이 중심으로 굴러 떨어질 가능성이 높다. 또 다른 제안은 밝은 물질이 암모니아 얼음 퇴적으로 생성된다는 것이다. 표면에 존재하는 암모니아 증기는 목의 오목한 모양으로 인해 가스가 빠져나갈 수 없는 Akasa Linea 주변에서 응고될 것이다. Akasa 밝기는 아로코스가 태양 주위를 공전할 때 높은 계절적 축 기울기에 의해 유지되는 것으로 추정된다. 궤도 과정에서 Akasa Linea는 로비가 태양 방향과 공면일 때 그림자가 드리워지며, 이때 목 부분은 햇빛을 받지 못해 이 지역 휘발성 물질을 냉각시키고 가두어 둔다.
2020년 5월, 국제천문연맹 행성계 명명 실무 그룹(WGPSN)은 Arrokoth 모든 특징에 대한 명명 테마를 공식 확립, 과거와 현재 세계 언어에서 "하늘"을 의미하는 단어 이름을 따 명명한다. 2021년 Sky Crater를 포함한 처음 몇 개 이름이 승인, 나중에 Weeyo Lobus로 명명되었다. 2022년 Wenu Lobus의 원형 호인 Kaan Arcus가 승인되었다.[8]
| 이름 | 특징 | ~의 이름을 따서 명명됨 | 이름 승인 |
|---|---|---|---|
| Wenu Lobus | Arrokoth의 더 큰 로브, 임시로 "Ultima" | wenu, 하늘, 위에를 뜻하는 마푸둥군어 단어 | 2022년 4월 11일[9] |
| Weeyo Lobus | 더 작은 로브, 임시로 "Thule" | 𞤱𞤫𞥅𞤴𞤮 weeyo, 하늘을 뜻하는 풀라르어 단어 | 2022년 4월 11일[10] |
| Akasa Linea | 로비 사이의 목에 있는 밝은 고리 | আকাশ akaś, 하늘을 뜻하는 벵골어 단어 | 2021년 9월 2일[11] |
| Kaan Arcus | Wenu의 중심에 있는 원형 선형("아무데도 가는 길") | kaan, 하늘을 뜻하는 유카텍 마야어 단어; 뱀의 근접 동음이의어(ouroboros) | 2021년 9월 2일[12] |
| Sky | Weeyo의 큰 압축 크레이터 | 영어 단어 'sky' | 2021년 9월 2일[13] |
4. 3. 구성 성분
아로코트의 스펙트럼은 1.2–2.5 μm의 적외선 파장까지 확장되는 강한 적색 스펙트럼 기울기를 나타낸다. 표면에는 메탄올과 복잡한 유기 화합물이 존재하며, 물 얼음의 증거는 없다.[26] 아로코트가 붉은색을 띠는 이유는 톨린이라고 불리는 복잡한 유기 화합물의 혼합물 때문이다.[30][31]4. 4. 궤도 및 분류
아로코트는 태양을 평균 44.6AU 거리에서 공전하며, 태양을 한 바퀴 도는 데 297.7년이 걸린다. 궤도 이심률이 0.042로 낮아, 아로코트는 태양 주위를 거의 원형에 가까운 궤도로 돌며, 근일점에서 42.7AU에서 원일점에서 46.4AU까지 거리가 약간만 변동한다. 궤도 이심률이 낮기 때문에 해왕성에 너무 가까이 접근하지 않아 궤도가 섭동되지 않는다. 아로코트의 해왕성으로부터의 최소 궤도 교차 거리는 12.75AU이다. 아로코트의 궤도는 장기적으로 안정적으로 보인다. 딥 황도면 탐사(Deep Ecliptic Survey)의 시뮬레이션에 따르면, 아로코트의 궤도는 향후 1천만 년 동안 크게 변하지 않을 것이다.2019년 1월 ''뉴 호라이즌스(New Horizons)'' 근접 비행 당시, 아로코트의 태양으로부터의 거리는 43.28AU였다. 이 거리에서 태양에서 오는 빛이 아로코트에 도달하는 데 6시간 이상이 걸린다. 아로코트는 1906년경에 마지막으로 원일점을 통과했으며, 현재 연간 약 0.13AU 또는 약 의 속도로 태양에 접근하고 있다. 아로코트는 2055년까지 근일점에 접근할 것이다.
851일의 관측 호를 가지는 아로코트의 궤도는 비교적 잘 결정되어 있으며, 소행성 센터에 따르면 불확실성 매개변수는 2이다. 2015년 5월과 7월, 2016년 7월과 10월의 허블 우주 망원경 관측은 아로코트 궤도의 불확실성을 크게 줄였으며, 이로 인해 소행성 센터는 아로코트에 영구적인 소행성 번호를 부여했다.
아로코트는 소행성 센터에 의해 일반적으로 태양계 외곽 소행성 또는 해왕성 바깥 천체로 분류되며, 해왕성 너머의 태양계 외곽에서 공전한다. 태양으로부터 39.5–48AU의 카이퍼 벨트 영역 내에서 비공명 궤도를 가지는 아로코트는 공식적으로 고전적 카이퍼 벨트 천체, 즉 큐비와노로 분류된다. 아로코트의 궤도는 황도면에 대해 2.45도 기울어져 있으며, 마케마케와 같은 다른 고전적 카이퍼 벨트 천체에 비해 비교적 낮다. 아로코트는 낮은 궤도 경사각과 이심률을 가지므로, 과거 해왕성의 바깥쪽 행성 이동 동안 해왕성에 의한 상당한 섭동을 겪지 않았을 가능성이 높은 고전적 카이퍼 벨트 천체의 동역학적으로 차가운 집단에 속한다. 카이퍼 벨트 천체의 차가운 고전적 집단은 태양계 형성 동안 물질의 강착으로부터 남은 잔류 미행성체로 생각된다.
4. 5. 자전
광도 측정법(Photometry (astronomy)) 허블 우주 망원경 관측 결과에 따르면 아로코트의 밝기는 회전하면서 약 0.3 겉보기 등급(magnitude (astronomy)) 정도 변동한다. 허블 관측으로는 아로코트의 회전 주기와 광도 곡선 진폭을 결정할 수 없었지만, 미세한 밝기 변화는 아로코트의 회전축이 지구를 향하고 있거나 거의 구형에 가까운 적도면을 향하고 있으며, 약 1.0~1.15의 제한된 ''a''/''b'' 최적 종횡비를 가지고 있음을 시사했다.''뉴 호라이즌스'' 우주선이 아로코트에 접근했을 때, 아로코트의 불규칙한 모양에도 불구하고 우주선에서 회전 광도 곡선 진폭이 감지되지 않았다. 과학자들은 회전 광도 곡선이 없는 이유를 설명하기 위해 아로코트가 측면으로 회전하고 있으며, 회전축이 접근하는 ''뉴 호라이즌스'' 우주선을 거의 정면으로 향하고 있다고 추측했다. 접근 시 ''뉴 호라이즌스''에서 얻은 아로코트의 후속 이미지는 회전이 기울어져 있고 남극이 태양을 향하고 있음을 확인했다. 아로코트의 회전축은 궤도에 대해 99 도 (각도)(degree (angle)) 축 기울기를 가지고 있다. 엄폐 및 ''뉴 호라이즌스'' 이미징 데이터를 기반으로 아로코트의 회전 주기는 15.938시간으로 결정되었다.
회전의 높은 축 기울기로 인해, 아로코트의 북반구와 남반구의 태양 복사 조도는 태양 주위를 공전하는 동안 크게 변한다. 태양 주위를 공전하면서 아로코트의 한 극지방은 계속 태양을 향하고 다른 극지방은 반대 방향을 향한다. 아로코트의 태양 복사 조도는 궤도의 낮은 이심률로 인해 17% 변동한다.
5. 형성
아로코트는 태양계의 형성 초기인 46억 년 전, 회전하는 작은 얼음 덩어리 구름으로부터 형성된 두 개의 개별적인 천체에서 기원한 것으로 추정된다. 태양이 먼지로 가려진 초기 카이퍼 벨트의 빽빽하고 불투명한 지역 내 더 차가운 환경에서 형성되었을 가능성이 높다. 초기 카이퍼 벨트 내 얼음 입자들은 주변 가스와 먼지에 대한 항력으로 속도가 느려져 스트리밍 불안정성을 겪었고, 중력적으로 뭉쳐 더 큰 입자 덩어리를 형성했다.
아로코트는 형성 이후 파괴적인 충돌이 거의 없었기 때문에, 그 형성 과정의 세부 사항이 보존되었다. 각 로브(혹)의 현재 모습이 다르므로, 각 로브는 서로 공전하는 동안 개별적으로 강착된 것으로 추정된다. 두 조상 천체는 알베도, 색상, 구성이 균일하게 나타나기 때문에 단일 물질원에서 형성된 것으로 여겨진다. 더 큰 천체에 롤링 지형 단위가 있다는 것은 작은 미행성체 단위가 더 작은 천체와 병합되기 전에 뭉쳐 형성되었을 가능성을 시사한다. 더 큰 로브인 웨누는 각각 약 5km 크기의 8개 정도의 더 작은 구성 요소의 집합체로 보인다.
아로코트가 현재와 같은 납작한 모양을 갖게 된 과정은 불분명하지만, 두 가지 주요 가설이 제시되었다. ''뉴 허라이즌스'' 팀은 두 개의 초기 원시 물체가 처음에는 빠르게 회전하면서 원심력에 의해 모양이 납작해졌다고 추정한다. 시간이 지남에 따라 원시 물체들의 회전 속도는 작은 물체의 충돌을 경험하고 각운동량을 형성 과정에서 남겨진 다른 궤도 파편으로 전달하면서 점차 느려졌다. 결국, 충돌로 인한 운동량 손실과 구름 속 다른 물체로의 운동량 이동으로 인해 두 물체는 천천히 나선형으로 가까워지다가 접촉하게 되었고, 시간이 지나면서 접합부가 융합되어 현재의 이엽(두 개의 혹) 모양을 형성했다.
2020년 중국과학원과 막스 플랑크 연구소 연구원들이 제시한 또 다른 가설에 따르면, 아로코트의 납작한 모양은 이엽이 합쳐진 후 수백만 년 동안 승화에 의한 질량 손실 과정의 결과일 수 있다. 형성 당시 아로코트의 조성은 밀도가 높고 불투명한 카이퍼 벨트 내에서 응축된 휘발성 물질의 강착으로 인해 휘발성 물질의 농도가 더 높았다. 주변의 먼지와 성운이 가라앉은 후, 태양 복사가 더 이상 방해받지 않아 카이퍼 벨트에서 광자 유도 승화가 발생할 수 있었다. 아로코트의 높은 자전 경사로 인해 한쪽 극 지역은 궤도 주기의 절반 동안 지속적으로 태양을 향하게 되면서 광범위한 가열과 그에 따른 극지방에서의 얼어붙은 휘발성 물질의 승화 및 손실을 초래했다.
아로코트의 납작해짐에 대한 메커니즘과 관련한 불확실성에도 불구하고, 이엽의 조상 물체의 후속 합병은 부드럽게 이루어진 것으로 보인다. 아로코트의 현재 모습은 변형이나 압축 골절을 나타내지 않으며, 이는 두 개의 원시 물체가 2m/s의 속도로 매우 천천히 합쳐졌음을 시사한다. 이는 사람의 평균 보행 속도와 비슷하다. 또한 원시 물체는 아로코트의 얇은 목을 현재 형태로 유지하면서 이엽을 온전하게 유지하기 위해 75도 이상의 각도로 경사지게 합쳐졌음에 틀림없다. 두 개의 원시 물체가 합쳐질 무렵, 둘 다 이미 조석 고정 상태에 있었다.
6. 관측
뉴 허라이즌스 탐사선은 2019년 1월 1일 486958 아로코트에 최접근하여 다양한 관측을 수행했다.[85]
뉴 허라이즌스에 탑재된 LORRI는 2019년 1월 1일 4:23(UTC)에 61,000 km 떨어진 지점에서, 그리고 같은 날 5:01(UTC)에 28,000 km 떨어진 지점에서 아로코트의 극지방 지역을 촬영했다. 이 이미지는 각각 픽셀당 310 m와 140 m의 해상도를 가졌다. LORRI는 또한 같은 시각과 거리, 해상도로 3차원 영상을 촬영했다. 최접근 30분 전에는 28,000 km 떨어진 지점에서 아로코트의 이미지를 촬영했다.
6. 1. 별 엄폐 관측
아로코트는 너무 작고 멀리 떨어져 있어 지구에서 직접 그 모양을 관찰할 수 없지만, 별 엄폐라는 천문학적 현상을 활용하여 형태를 추정할 수 있었다. 별 엄폐 현상은 지구에서 볼 때 천체가 별 앞을 지나가는 현상이다. 엄폐 현상은 지구의 특정 지역에서만 볼 수 있으므로, 뉴 허라이즌스 팀은 허블 우주 망원경과 유럽 우주국의 가이아 우주 관측소의 데이터를 결합하여 아로코트가 지구 표면의 정확히 언제 어디에서 그림자를 드리울지 알아냈다.2017년 6월과 7월에 아로코트는 세 개의 배경 별을 엄폐했다. 뉴 허라이즌스 팀은 마크 부이가 이끄는 전문 "KBO 체이서" 팀을 구성하여 남아메리카, 아프리카, 태평양에서 이러한 별의 엄폐를 관측했다. 2017년 6월 3일, 두 팀의 NASA 과학자들이 아르헨티나와 남아프리카 공화국에서 아로코트의 그림자를 감지하려 시도한 결과, 아로코트가 이전에 예상했던 것만큼 크지도 어둡지도 않을 수 있으며, 반사율이 높거나 심지어 무리일 수도 있다는 추측이 나왔다.
2017년 7월 10일, 공중 망원경인 SOFIA는 뉴질랜드 크라이스트처치에서 태평양 상공을 비행하면서 두 번째 엄폐의 예측 중심선에 가깝게 성공적으로 배치되었다. SOFIA가 수집한 데이터는 아로코트 근처의 먼지에 대한 제약을 가하는 데 유용했다.
2017년 7월 17일, 허블 우주 망원경은 아로코트 주위의 파편을 확인하여 본체로부터 최대 75000km 거리에서 아로코트의 힐 구 내의 고리와 파편에 대한 제약을 설정하는 데 사용되었다. 같은 날, 팀 구성원들은 아르헨티나 남부(추부트와 산타 크루스 주)에서 엄폐 그림자의 예측된 지상 궤적을 따라 24개의 이동식 망원경을 설치했다. 허블의 최신 관측을 사용하여 아로코트의 위치는 정밀하게 측정되었으며, 최소 5개의 이동식 망원경에 의해 아로코트의 그림자가 성공적으로 관측되었다.
7월 17일 엄폐 관측 결과는 아로코트가 매우 길쭉하고 불규칙한 모양이거나 근접 이중성 또는 접촉 이중성일 수 있음을 보여주었다. 관측된 현의 지속 시간에 따르면, 아로코트는 각각 약 20km와 18km의 직경을 가진 두 개의 "엽"을 가지고 있는 것으로 나타났다.
 |  | -- |
| 아로코트는 궁수자리에 있는 이름 없는 별의 빛을 엄폐하는 동안 잠시 가렸다. 24개의 망원경에서 얻은 데이터는 아로코트가 2개의 엽 또는 이중 형태일 가능성을 보여주었다. 2019년 1월 근접 비행 후, 엄폐 관측의 결과는 관측된 물체의 크기와 모양에 정확히 일치하는 것으로 나타났다. | ||
2018년에는 아로코트의 유용한 엄폐 현상이 두 번 예측되었다. 하나는 7월 16일, 다른 하나는 8월 4일이었다. 2018년 8월 4일, 총 50명 정도의 연구원으로 구성된 두 팀이 세네갈과 콜롬비아로 이동했다. 이 현상은 세네갈에서 과학 대중화의 기회로 활용되면서 언론의 주목을 받았다. 뉴 허라이즌스 팀은 이 현상이 성공적으로 관측되었으며, 2018년 9월 6일, NASA는 별이 실제로 적어도 한 명의 관측자에 의해 어두워지는 것이 관측되었음을 확인했고, 아로코트의 크기와 모양에 대한 중요한 정보를 제공했다.
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2015-11-05
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