세레스 (왜행성): 두 판 사이의 차이

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'''세레스'''(Ceres)는 [[소행성대]]에 있는 [[왜행성]]이다. 공식 명칭은 '''1 세레스'''(1 Ceres)이다. [[로마 신화]]의 농업과 곡물의 여신인 [[케레스]]를 따라 이름붙여졌다. [[1801년]] [[1월 1일]], [[이탈리아]]의 천문학자 [[주세페 피아치]]가 처음 발견했다. 지름은 950 km이다. 소행성대에서 가장 크고 무거운 천체로, 소행성대 전체 질량의 약 3분의 1 정도 된다.
'''세레스'''(Ceres)는 [[소행성대]]에 있는 왜행성으로 공식 명칭은 '''1 세레스'''(1 Ceres)이다. 현재 태양계의 소행성대에 존재하는 유일한 [[왜행성]]이다. 1801년 1월 1일 [[이탈리아]]의 천문학자 [[주세페 피아치]]가 발견하여,<ref name="hoskin" /> 그 후 반세기 동안 행성에 속했었다. 세레스라는 이름은 [[로마 신화]]의 농업과 곡물의 여신인 [[케레스]]에서 따왔다.


지름은 950&nbsp;km 로, 소행성대에서 가장 크고 무거운 천체이다. (소행성대 전체 질량의 32%를 차지한다.)<ref name="Pitjeva04b">Pitjeva, E. V.; [http://journals.cambridge.org/production/action/cjoGetFulltext?fulltextid=303499 ''Precise determination of the motion of planets and some astronomical constants from modern observations''], in Kurtz, D. W. (Ed.), ''Proceedings of IAU Colloquium No. 196: Transits of Venus: New Views of the Solar System and Galaxy'', 2004</ref><ref name="Moomaw">{{cite web | first = Bruce | last =Moomaw |title= Ceres As An Abode Of Life | url = http://www.spaceblogger.com/reports/Ceres_As_An_Abode_Of_Life_999.html |accessdate= 2007-11-06 |publisher= spaceblooger.com |date= 2007-07-02}}</ref>
[[파일:Ceres Cutaway.jpg|thumb|200px|left|세레스의 내부구조]]
다른 소행성은 불규칙한 모형, 약한 중력임에 반해 세레스는 관측을 통하여서 구(球)형임이 밝혀졌다.<ref name="Li2006" />
세레스의 분류는 발견 이후 여러 차례 바뀌었다. 처음 발견했을 때에는 [[행성]]으로 여겨졌으나, 비슷한 천체가 여럿 발견되면서 이후 150여년간 이들 천체를 아우르는 [[소행성]]의 대표로 다뤄졌다. 나중에 소행성에 일련번호를 매기면서 처음 발견되었다는 이유로 1이라는 번호를 부여받았다. [[해왕성 바깥 천체]]인 [[에리스 (왜행성)|에리스]]가 발견되면서 에리스와 [[카론 (위성)|카론]]과 더불어 세레스를 행성으로 분류하자는 제안이 [[국제천문연맹]]에 제출되었으나 부결되었다. 이 제안 대신에 [[2006년]] [[8월 24일]] 열린 국제천문연맹 총회에서 세레스는 [[왜행성]]에 속하게 되었다. 연맹은 세레스가 여전히 [[소행성]]에 속하는지에 대해서는 따로 언급하지 않았다.
표면은 얼음이 섞인 혼합물과 다양한 [[수화물]]로 구성된 것으로 추정된다.<ref name="Rivkin2006" />
세레스의 내부는 [[암석|암석질]]의 [[핵 (행성)|핵]] 그리고 얼음 [[맨틀]]으로 구성되어 있으며,<ref name="Thomas2005" /> 표면 아래에는 물로 이루어진 [[바다]]가 존재하는 것으로 생각된다.<ref name="McCord2005" /><ref name="Castillo-Rogez2007" />


세레스의 [[겉보기 등급]]은 +6.7 ~ +9.3 등급으로 나타나기 때문에, 육안으로는 볼 수가 없다.<ref name="Pasachoff1983" />
2007년 9월 27일, [[NASA]]에서는 [[4 베스타]] (2011 ~ 2012), '''세레스''' (2015) 를 탐사하기 위하여 [[돈 (탐사선)|돈]] 탐사선을 발사했다.<ref name="Russel2006" />

== 발견 ==
1772년, [[보데]]는 최초로 [[화성]]과 [[목성]] 사이에 미발견된 행성이 있을 것이라고 주장했다.<ref name="hoskin" />
그의 발상은 [[티티우스-보데의 법칙]]에서 나온 것이었다.<ref name="hoskin" /><ref name="Hogg1948">{{cite journal|last=Hogg|first=Helen Sawyer|title=The Titius-Bode Law and the Discovery of Ceres|journal=Journal of the Royal Astronomical Society of Canada|volume=242|pages=241&ndash;246|year=1948| bibcode=1948JRASC..42..241S}}</ref>
그 법칙을 근거로 2.8 [[천문단위|AU]] 부근에 미발견된 행성이 있을 것이라 추측했다.<ref name="Hogg1948" />
또한 1781년, [[윌리엄 허셜]]이 [[천왕성]]을 발견하여,<ref name="hoskin" /> 이 법칙에 대한 기대치가 높았다. 1800년, 티티우스와 보데는 24명의 천문학자에게 미발견된 행성의 탐색을 요청했다.<ref name="hoskin" /><ref name="Hogg1948" /> 비록 그들은 세레스를 발견하지는 못 했지만, 후에 여러 소행성들을 발견했다.<ref name="Hogg1948" />
[[File:Piazzi Cerere.jpg|thumb|left|피아치의 저서 - ''"Della scoperta del nuovo pianeta Cerere Ferdinandea"''. 세레스 발견의 개요를 설명하고 있다.]]

여러 천문학자들 중에서 [[팔레르모]] 아카데미의 [[주세페 피아치]]가 세레스를 발견하기 위한 팀에 초대되었다. 그러나, 초대 받기도 전, 1801년 1월 1일에 그는 세레스를 발견했다.<ref>{{cite book | first=Michael | last=Hoskin | year=1999
| title=The Cambridge Concise History of Astronomy | publisher=Cambridge University press
| isbn=0-521-57600-8 | page=160&ndash;161 }}</ref>
그는 "[[니콜라 루이 드 라카유]]의 별 목록의 87번째 별"을 찾았다. 그러나, "그것은 다른 것보다 앞선 발견" 이었다.<ref name="hoskin">{{cite web|last=Hoskin|first=Michael|date=1992-06-26|url=http://www.astropa.unipa.it/HISTORY/hoskin.html|title=Bodes' Law and the Discovery of Ceres|publisher=Observatorio Astronomico di Palermo "Giuseppe S. Vaiana"|accessdate=2007-07-05 }}</ref>
별 대신에, 피아치는 움직이는 별과 비슷한 천체를 발견했다. 그는 처음에는 이 천체를 [[혜성]]으로 생각했다.<ref name="Forbes1971">{{cite journal|last=Forbes|first=Eric G.|title=Gauss and the Discovery of Ceres|journal=Journal for the History of Astronomy|volume=2|pages=195&ndash;199|year=1971| bibcode=1971JHA.....2..195F}}</ref>
피아치는 총 24회에 걸쳐 세레스를 관측했으며, 마지막 관측은 1801년 2월 11일에 이루어졌다. 그는 세레스를 발견한 소식을 1월 24일, 2명의 천문학자, [[바르나바 오리아니]]와 [[보데]]에게 편지로 전했다.<ref>''The First Asteroid'' by Clifford J. Cunningham, 2001</ref>
그는 편지에 혜성이라고 적었지만, "그 움직임이 느리고 일정해서, 여러 차례 혜성이 아닐 것이라는 생각을 갖게 했다" 라고 덧붙였다.<ref name="hoskin" />
4월, 피아치는 오리아니와 보데와 [[파리]]의 [[라낭드]] 에게 관측 결과를 보냈다. 이것은 1801년 9월에 ''Monatliche Correspondez''에 발표되었다.<ref name="Forbes1971" />

이 때까지, 세레스의 겉보기 위치는 변했지만, 태양광에 너무 가까워서 다른 천문학자들이 피아치의 관측을 검증할 수 없었다. 그 해가 지날 때, 세레스는 다시 관측되었어야 했지만, 긴 시간이 지나고 정확한 위치를 예측하기 어려워서 관측하기가 어려웠다. 이 위치는 [[가우스]]가 [[최소제곱법]]을 이용하여 다시 찾아냈다.<ref name="Forbes1971" /> 그는 스스로 3가지 물리량 (시간, [[적경]], [[적위]]) 을 이용하여 [[케플러 법칙|케플러 운동]]을 알아냈다. 단 몇 주 동안, 그는 세레스의 위치를 예측하고 그 결과를 폰 쟈크에게 보냈다. 1801년 12월 31일, 폰 쟈크와 [[하인리히 올베르스]]는 예측된 위치에서 세레스를 발견했다.<ref name="Forbes1971" />

관측 초창기에는 세레스의 크기를 정확히 알아내는데 실패했다. 1802년, 허셜은 지름을 260&nbsp;km 로 축소 계산했고, 1811년, [[슈뢰터]]는 2,618&nbsp;km 로 확대 계산했다.<ref>{{cite web
| last =Hilton | first = James L |authorlink=James L. Hilton
|title=Asteroid Masses and Densities
|work=U.S. Naval Observatory
|url=http://www.lpi.usra.edu/books/AsteroidsIII/pdf/3008.pdf
|accessdate=2008-06-23|format=PDF
}}</ref><ref name="Hughes1994">{{cite journal
|last=Hughes|first=D. W.
|title=The Historical Unravelling of the Diameters of the First Four Asteroids
|journal=R.A.S. Quarterly Journal|volume=35|issue=3|page=331|year=1994
|bibcode=1994QJRAS..35..331H
}}[http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1994QJRAS..35..331H&defaultprint=YES&page_ind=4&filetype=.pdf (Page 335)]</ref>

== 이름 ==
처음에 피아치는 ''Cerere Ferdinandea'' 라는 이름을 제안했다. 이 이름은 로마 신화의 여신인 세레스와 [[시칠리아 왕국]]의 [[페르디난도 1세 (양시칠리아)|페르디난도 1세]]의 이름을 붙인 것이다.<ref name="hoskin" /><ref name="Forbes1971" />
그러나, "''Ferdinandea''" 는 다른 국가에서 수용할 수 없다고 여겨 폐지되었다. 또한, 세레스는 [[독일]]에서는 잠깐동안 [[헤라]]로 불리기도 했다.<ref>{{cite book|author=Foderà Serio, G.; Manara, A.; Sicoli, P.|editor=W. F. Bottke Jr., A. Cellino, P. Paolicchi, and R. P. Binzel|year=2002 |chapter=Giuseppe Piazzi and the Discovery of Ceres|title=Asteroids III|publisher=University of Arizona Press|pages=17–24|location=Tucson, Arizona| url=http://www.lpi.usra.edu/books/AsteroidsIII/pdf/3027.pdf|format=PDF|accessdate=2009-06-25 }}</ref>
그리스에서는, Δήμητρα ([[데메테르]]) 로 불렸다. 데메테르는 세레스의 그리스에서의 이름으로, 후에 소행성 [[1108 데메테르]]에 붙여졌다. 세레스의 [[천문 기호]]는 [[낫]]으로, ([[File:Ceres symbol.svg|20px|Sickle variant symbol of Ceres]] [[금성]]의 그것 ([[File:Venus symbol.svg|22px|Astronomical symbol of Venus]]) 과 비슷하지만, 위쪽 원에 공간이 존재한다.<ref name="Forbes1971" /><ref>{{cite journal|last=Gould|first=B. A.|authorlink=Benjamin Apthorp Gould|title=On the symbolic notation of the asteroids|journal=Astronomical Journal|year=1852|volume=2|issue=34|page=80| bibcode=1852AJ......2...80G|doi=10.1086/100212}}</ref>
화학 원소 중 1803년 발견된 [[세륨]]은 세레스의 이름을 따서 붙인 것이다.<ref>{{cite web|author=Staff|url=http://www.webelements.com/cerium/history.html|title =Cerium: historical information|publisher=Adaptive Optics| accessdate = 2007-04-27}}</ref>
같은 해, 다른 원소도 처음에는 세레스에서 따서 붙였지만, 세륨의 이름이 지어지자 발견자가 [[팔라듐]]으로 이름을 바꾸었다. ([[2 팔라스]]는 이 이름을 따서 붙였다.)<ref>{{cite web| url=http://alchemy.chem.uwm.edu/amalgamator/features/feat2003/features.html#yag|date=2003-10-30|title=Amalgamator Features 2003: 200 Years Ago|accessdate=2006-08-21| archiveurl = http://web.archive.org/web/20060207121906/http://alchemy.chem.uwm.edu/amalgamator/features/feat2003/features.html| archivedate = February 7, 2006}}</ref>

== 지위 ==
[[File:Ceres Earth Moon Comparison.png|thumb|left|세레스 (좌측 하단), [[달]], [[지구]]의 크기 비교.]]
세레스의 지위는 한번 이상 바뀌어 사람마다 의견 차이가 존재한다. [[보데]]는 태양으로부터 2.8&nbsp;AU 만큼 떨어진, 화성과 목성 사이의 "잃어버린 행성"을 찾았다고 믿었다.<ref name="hoskin" />
또, 세레스는 천문 번호도 부여받아, 반 세기동안 행성으로 분류되기도 했다.<ref name="hoskin" /><ref name="Forbes1971" /><ref name="Hilton" />

그러나, 다른 천체들이 2.8&nbsp;AU 부근에서 연이어 발견되자, 세레스는 비슷한 천체들 중에서 첫 번째라는 개념으로 받아들여졌다.<ref name="hoskin" />
1802년 [[월리엄 허셜]]은 이런 천체들을 [[소행성]](asteroid) 이라고 불렀다. 이는 "별과 비슷한 것" 이라는 뜻이고,<ref name="Hilton">{{cite web| url=http://aa.usno.navy.mil/faq/docs/minorplanets.php|first=James L.|last=Hilton|title=When Did the Asteroids Become Minor Planets?|date=2001-09-17|accessdate=2006-08-16}} {{Dead link|date=September 2010|bot=H3llBot}}</ref>
"그 작은 천체들은 어떤 좋은 망원경으로 관측해도 구분하기 힘들다."라고 덧붙였다. <ref>{{cite web| url=http://links.jstor.org/sici?sici=0261-0523%281802%2992%3C213%3AOOTTLD%3E2.0.CO%3B2-R|first=William|last=Herschel|authorlink=William Herschel| title=''Observations on the two lately discovered celestial Bodies.''|date=May 6, 1802}}</ref>
이런 소천체들이 처음 발견되었을 때, 세레스는 소행성계에서 '''1 Ceres'''라는 명칭을 부여받았다.<ref name="Hilton" />

2006년 8월 24일 열린 국제천문연맹 총회에서 [[명왕성]]의 행성 지위를 놓고 논쟁이 벌어져 세레스도 재분류 대상에 포함되었다.<ref>{{cite web |last=Battersby |first=Stephen |date=2006-08-16 |url=http://space.newscientist.com/article/dn9762 |title =Planet debate: Proposed new definitions |publisher=New Scientist |accessdate = 2007-04-27}}</ref><ref>{{cite news|first=Steve| last=Connor |title=Solar system to welcome three new planets |publisher=NZ Herald |date=2006-08-16
|url=http://www.nzherald.co.nz/section/story.cfm?c_id=5&ObjectID=10396493 |accessdate=2007-04-27}}</ref>
[[IAU]]의 이전 행성의 정의는 아래와 같다.<ref>{{cite web|authorlink= Owen Gingerich | last1 = Gingerich |first1 = Owen | coauthors = et al. |date=2006-08-16 |url=http://www.iau.org/iau0601.424.0.html |title =The IAU draft definition of "Planet" and "Plutons" |publisher =IAU |accessdate = 2007-04-27}}</ref>
# 충분한 질량을 가져서, 정역학적 평형을 유지할 수 있는 구형에 가까운 형태이어야 한다.
# 태양 주위를 돌며, 다른 행성의 위성이 아니어야 한다.
이 정의에 따라서, 세레스는 태양계에서 5번째 행성의 지위를 부여받아야 했지만,<ref>{{cite web|author=Staff Writers|date =2006-08-16 | url=http://www.spacedaily.com/reports/The_IAU_Draft_Definition_Of_Planets_And_Plutons_999.html|title= The IAU Draft Definition Of Planets And Plutons|publisher= SpaceDaily|accessdate=2007-04-27}}</ref>
그러나, 이는 받아들여지지 않았고 [[2006년]] [[8월 24일]] 개정되어 아래와 같은 조건이 추가되었다.
# 궤도 주변의 다른 천체를 쓸어내야 한다.
이 정의에 따라서, 세레스는 더 이상 행성이 아니게 되었다. 소행성대의 수 많은 소행성의 궤도를 공유하기 때문이었다. 대신 "[[왜행성]]" 이라는 지위를 부여받았다.<ref name=IAU-QA>{{cite web |url=http://www.iau.org/Q_A2.415.0.html|title=Question and answers 2|publisher=IAU|accessdate=2008-01-31}}—Q: What is Ceres? "Ceres is (or now we can say it was) the largest asteroid" – but note it then talks about "other asteroids" crossing Ceres' path.</ref><ref>Note that dual classifications such as [[main-belt comet]]s do exist, and being a dwarf planet does not preclude Ceres from having other designations.{{cite web |url=http://cfa-www.harvard.edu/mpec/K06/K06R19.html |title=MPEC 2006-R19: EDITORIAL NOTICE |last1 = Spahr | first1 = T. B.|authorlink=Timothy B. Spahr |publisher=Minor Planet Center |date=2006-09-07 |quote=the numbering of "dwarf planets" does not preclude their having dual designations in possible separate catalogues of such bodies. |accessdate=2008-01-31}}</ref>

== 물리적 특성 ==
[[File:Moon and Asteroids 1 to 10.svg|thumb|left|처음 발견된 10개의 소행성과 달의 크기의 척도. 가장 좌측이 세레스이다.]]
[[File:Ceres Rotation.jpg|thumb|[[허블 우주 망원경]]이 찍은 세레스, 2003년 ~ 2004년 걸쳐서 찍었으며 해상도는 [[분해능]]은 30&nbsp;km 이다. 특히, 밝은 지역에 대한 원인은 불명이다.]]

세레스는 화성과 목성 사이에 놓인 [[소행성대]]에서 가장 큰 천체이다.<ref name="Rivkin2006" />그 질량은 작은 소행성들을 분석하면서 측정되었다. 측정자에 따라서 그 결과도 조금씩 달랐다.<ref name="Kovacevic2007">{{cite journal |last1 = Kovacevic | first1 = A.| last2 = Kuzmanoski | first2 = M. |title = A New Determination of the Mass of (1) Ceres|journal=Earth, Moon, and Planets|volume=100 |issue = 1-2|pages=117–123 |year=2007 |doi=10.1007/s11038-006-9124-4|bibcode=2007EM&P..100..117K}}</ref> 2008년 현재, 가장 정확한 값은 대략 9.4 × 10<sup>20</sup>&nbsp;[[kg]]<ref name="Carry2008" /><ref name="Kovacevic2007" /> 으로 소행성대 총 질량인 3.0&nbsp;±&nbsp;0.2 × 10<sup>21</sup>&nbsp;kg 의 대략 1/3의 해당하는 값이며,<ref name="Pitjeva2005">{{cite journal|last=Pitjeva|first=E. V.|authorlink=Elena V. Pitjeva|title= High-Precision Ephemerides of Planets—EPM and Determination of Some Astronomical Constants |journal=Solar System Research|year= 2005|volume=39|issue=3|page=176|url=http://iau-comm4.jpl.nasa.gov/EPM2004.pdf|format=PDF|doi= 10.1007/s11208-005-0033-2|accessdate=2007-12-09}}</ref> 달 질량의 4&nbsp;% 를 차지한다. 이런 세레스의 크기와 질량은 거의 구형 형태를 유지하는데 충분한 수치이다.<ref name="Thomas2005" /> 즉, [[유체정역학적 평형]]에 가깝다는 뜻이다. 반면, [[2 팔라스]],<ref name="Carry2007">{{cite journal|last=Carry|first=B.|coauthors=Kaasalainen, M.; Dumas, C.; ''et al.''|title=Asteroid 2 Pallas Physical Properties from Near-Infrared High-Angular Resolution Imagery|journal=ISO|accessdate=2007-11-05|year=2007|publisher= ESO Planetary Group: Journal Club|url= http://www.sc.eso.org/santiago/science/PlanetaryGroup/journal_club/slides/ESO. JournalClub-2007.08.14-BenoitCARRY.pdf| format=PDF}} {{Dead link|date=September 2010|bot=H3llBot}}</ref> [[3 유노]]와<ref name="Kaasalainen2002">{{cite journal|last=Kaasalainen|first=M.|coauthors=Torppa, J.; Piironen, J.|title=Models of Twenty Asteroids from Photometric Data|journal=Icarus|volume=159|issue=2|pages=369&ndash;395|year=2002|doi=10.1006/icar.2002.6907| url=http://www.rni.helsinki.fi/~mjk/IcarPIII.pdf|format=PDF|accessdate=2009-06-25|bibcode=2002Icar..159..369K}}</ref> 특히, [[10 히기에이아]]<ref name=Barucci>{{cite journal|doi=10.1006/icar.2001.6775|title= 10 Hygiea: ISO Infrared Observations |year=2002|last1=Barucci | first1 = M |journal = Icarus|volume=156|issue=1|page=202 |bibcode=2002Icar..156..202B}}</ref>는 꽤나 불규칙적인 모양인 것으로 알려져 있다.

=== 내부 구조 ===

[[코넬 대학]]의 피터 토마스는 세레스의 내부 구조는 암석질 핵과 얼음 [[맨틀]]로 구성되어있다고 주장했는데,<ref name="Thomas2005">{{cite journal|first=P. C.|last=Thomas|coauthors=Parker, J. Wm.; McFadden, L. A.; ''et al.''|title=Differentiation of the asteroid Ceres as revealed by its shape|year=2005|journal=Nature|volume=437|pages=224–226|doi=10.1038/nature03938| bibcode=2005Natur.437..224T|pmid=16148926|issue=7056}}</ref> 그 이유는 세레스의 [[편평도]]는 매우 작기 때문이라고 설명했다.<ref name="Thomas2005" /> 100&nbsp;km 두께의 맨틀에는 (세레스 부피의 50&nbsp;, 질량의 23 ~ 28&nbsp;% 를 차지한다.)<ref>0.72–0.77 anhydrous rock by mass, per William B. McKinnon, 2008, "On The Possibility Of Large KBOs Being Injected Into The Outer Asteroid Belt". ''American Astronomical Society,'' DPS meeting #40, #38.03 [http://adsabs.harvard.edu/abs/2008DPS....40.3803M]</ref> 200만 km<sup>3</sup> 의 물이 존재한다. 이는 지구 상의 전체 [[민물]]의 양 보다 많은 양이다.<ref name="Carey2006">{{cite news|url=http://space.com/scienceastronomy/050907_ceres_planet.html| title=Largest Asteroid Might Contain More Fresh Water than Earth|first=Bjorn|last=Carey| publisher=SPACE.com|date=7 September 2005|accessdate=2006-08-16}}</ref> 이 결과는 2002년 [[켁 망원경]]의 관측과 진화 모델을 토대로 얻어진 결과이다.<ref name="Carry2008" /><ref name="McCord2005">{{cite journal|last=McCord|first=Thomas B.| title=Ceres: Evolution and current state|journal=Journal of Geophysical Research|volume=110|issue=E5|page=E05009|year=2005|doi=10.1029/2004JE002244| bibcode=2005JGRE..11005009M}}</ref> 또한, 표면의 특징과 과거의 일어난 일로 미루어 볼 때, 세레스 내부에 [[휘발성]] 물질이 있는 것으로 추정된다.<ref name="Carry2008" />

다른 설로는, 세레스의 모양과 크기는 내부에 구멍이 많고 그 구조가 부분적으로 나뉘었거나 완전히 나뉘지 않았을 것이다라는 이론으로 설명할 수 있다는 설이 있다. 얼음 층 위에 암석 층이 존재한다는 사실은 중력적으로 불안정하다는 것을 의미한다. 만약 암석 층이 얼음 층 아래에 존재했다면 [[염류]]가 생성되었을 것이다. 그러나 이런 구조는 발견되지 않았다. 따라서, 세레스에는 거대한 얼음 지각이 존재하지는 않지만 대신, 물로 구성된 낮은 밀도의 소행성에서 형성되었다는 사실로 설명이 가능하다. 한편, 내부 구조 분화에 있어서 방사성 동위원소가 붕괴하는 현상은 설명하기에 충분하지는 않다.<ref>{{cite journal
| last=Zolotov | first=M. Yu. | year=2009
| pages=183
| issue=1
| title=On the Composition and Differentiation of Ceres
| volume=204 | month=
| journal=Icarus 204, 183-193
| doi=10.1016/j.icarus.2009.06.011 | bibcode=2009Icar..204..183Z}}</ref>

=== 표면 ===
세레스의 표면은 [[C형 소행성]]의 구성물과 매우 유사하다.<ref name="Rivkin2006" /> 하지만, 어느 정도 차이점도 존재한다. [[적외선]] [[스펙트럼]]을 미루어 볼 때 나타나는 특징은 수화(hydrate)된 물질이 많다는 것이다. 이는 내부에 많은 양의 물이 있음을 의미한다. 이외에도 탄소질의 [[콘드라이트]] 운석에서 흔히 볼 수 있는 [[철]]이 풍부한 [[흙]]이 존재할 가능성이 있다.<ref name="Rivkin2006" /> 한편, 세레스의 스펙트럼을 봤을 때 [[탄산염]]은 C형 소행성과는 달리 없다.<ref name="Rivkin2006">{{cite journal|last=Rivkin|first=A. S.|coauthors=Volquardsen, E. L.; Clark, B. E.|title=The surface composition of Ceres:Discovery of carbonates and iron-rich clays|journal=Icarus|volume=185|issue=2|pages=563–567 |year=2006|doi=10.1016/j.icarus.2006.08.022| url=http://irtfweb.ifa.hawaii.edu/~elv/icarus185.563.pdf|format=PDF|accessdate=2007-12-08|bibcode=2006Icar..185..563R}}</ref>
때때로 세레스를 [[G형 소행성]]으로 구분 짓기도 한다.<ref name="Parker2002" />

세레스의 표면은 상대적으로 따뜻하다. 1991년 5월 5일, 태양이 남중 했을 때, 측정된 최대 온도는 235&nbsp;[[켈빈|K]] 였다.<ref name="Saint-Pe1993">{{cite journal
|last= Saint-Pé|first=O.
|coauthors=Combes, N.; Rigaut F.
|title=Ceres surface properties by high-resolution imaging from Earth
|year=1993|volume=105
|issue= 2|pages=271&ndash;281
|journal=Icarus
|doi=10.1006/icar.1993.1125
|bibcode=1993Icar..105..271S
}}</ref>

[[File:Ceres Cutaway.jpg|left|thumb|250px|세레스의 내부 구조를 묘사한 그림]]

현재는 세레스의 표면에서 아주 좁은 영역만 확실하게 인지된다. 1995년, [[허블 우주 망원경]]로 찍은 고 해상도 [[자외선]] 이미지에는 세레스 발견자의 이름을 딴 "피아치" 라는 영역의 어두운 점이 나와 있다.<ref name="Parker2002" /> 처음에 이것은 분화구로 생각되었으나, 후에 [[켁 망원경]]으로 찍인 [[근적외선]] 이미지로 밝은 부분이나 어두운 부분 모두 행성과 함께 자전하고 있었다.<ref name="Carry2008" /><ref name="Keck" /> 어두운 두 부분의 형태는 원형으로 이는 분화구로 추정된다.<ref name="Carry2008">{{cite journal|first=Benoit|last=Carry|coauthors=''et al.''|title=Near-Infrared Mapping and Physical Properties of the Dwarf-Planet Ceres|year=2007|month=November|journal=Astronomy & Astrophysics|volume=478|issue=1|pages=235–244|url=http://www2.keck.hawaii.edu/inst/people/conrad/nsfGrantRef/2007-arXiv-Benoit.Carry.pdf |format=PDF|doi=10.1051/0004-6361:20078166|bibcode=2008A&A...478..235C}}</ref><ref name="Keck" /> 최근의 [[가시광선]] 영역에서 허블 우주 망원경이 찍은 이미지에는 표면 지형을 눈으로 구분지을 수 있었다. 그러나, 아직도 그 특징을 알려지지 않았다.<ref name="Li2006">{{cite journal|last=Li|first=Jian-Yang|coauthors=McFadden, Lucy A.; Parker, Joel Wm.|title=Photometric analysis of 1 Ceres and surface mapping from HST observations|journal=Icarus|volume=182|issue=1|pages=143&ndash;160|year=2006|doi=10.1016/j.icarus.2005.12.012| url=http://www.astro.umd.edu/~jyli/publications/2006. Icar.182.143.pdf|format=PDF|accessdate=2007-12-08|bibcode=2006Icar..182..143L}} {{Dead link|date=September 2010|bot=H3llBot}}</ref><ref name="Hubbl12003-4">{{cite news| url=http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2005/27/|title=Largest Asteroid May Be 'Mini Planet' with Water Ice|date=2005-09-07|accessdate=2006-08-16|publisher=HubbleSite}}</ref> 찍힌 지형 중 하나는 이전에 관측된 "피아치" 와 일치하는 것으로 드러났다.<ref name="Li2006" />

또한, 관측으로 세레스의 북극점의 위치를 알아낼 수 있었다.([[용자리]], [[적경]] 19&nbsp;h 24&nbsp;min, [[적위]] +59°) 이것은 세레스의 [[자전축 기울기|자전축의 기울기]]가 매우 작다는 것(약 3°)을 의미한다.<ref name="Thomas2005" /><ref name="Li2006" />

=== 대기 ===
세레스에는 약한 [[대기]]와 표면에는 물이 얼어 생긴 [[서리]]가 있는 것으로 추정된다.<ref name="Ahearn1992">{{cite journal|last=A'Hearn|first=Michael F.|coauthors=Feldman, Paul D.|title=Water vaporization on Ceres|journal=Icarus|volume=98|issue=1|pages=54–60|year=1992|doi=10.1016/0019-1035(92)90206-M|bibcode= 1992Icar...98...54A}}</ref> 표면의 얼음은 태양으로부터의 거리 때문에 불안정하다.<ref name=frost>{{cite web |date=2008-11-13 |title=Hubble Directly Observes Planet Orbiting Fomalhaut |publisher=Hubblesite |url=http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2008/39/full/ |accessdate=2009-07-02}}</ref> 때문에, 만약 태양광에 직접 노출된다면 [[승화]]할 것이다. 얼음은 세레스 깊숙한 곳에서 표면으로 옮겨갈 수 있지만, 매우 짧은 시간에 그 표면에서 누출될 것이다. 결과적으로, 수분 증발 현상은 감지하기 어려울 것이라 판단된다. 세레스 극 지역에서 수분이 누출되는 사건은 1990년대에 관측되었다는 보고가 있지만 확실히 증명된 것은 아니다. 다만, 새로 생긴 분화구 주위나 표면 아래층의 틈에서 수분이 누출되는 현상이 감지될 가능성이 존재한다.<ref name="Carry2008" /> [[IUE]]의 [[자외선]] 관측으로 많은 양의 [[수산화물]] 이온이 북극점 근처에서 발견되었다. 수산화물 이온은 태양의 자외선 복사로 수분이 증기로 변하는 과정에서 생성된 결과물이다.<ref name="Ahearn1992" />

== 외부 생명체에 대한 가능성 ==
[[화성]], [[에우로파 (위성)|에우로파]] 만큼 외부 생명체에 대한 논의되지는 않았지만, 과학자들은 얼음의 존재를 두고 생명이 있을 것이라는 가능성을 열어두고 있다.<ref>[http://elnino.chonbuk.ac.kr/aogs2008/html/pdf/1866.pdf]</ref> 그리고, 세레스에서 지구로 떨어진 물질을 찾을 수 있을 것 점을 가정하고 있다.<ref>[http://sciwww.esac.esa.int/SB/MARSEXPLORATION/docs/Presentations/Houtkooper.pdf] "Glaciopanspermia: Seeding the Terrestrial Planets with Life?" Joop M. Houtkooper,</ref> 또한, 화학적인 효과가 있는 물질이 지구에서 세레스로 옮겨져 생물이 살 수 있을 것이라는 가정도 세웠다.<ref>[http://journalofcosmology.com/PanspermiaHara.pdf "Transfer of Life-bearing Material from Earth to other Planets", Journal of Cosmology, May 2010]</ref>

== 궤도 ==
[[File:Ceres Orbit.svg|thumb|left|300px|세레스의 궤도]]
세레스의 궤도는 화성과 목성 사이의 소행성대에 있으며, 공전 주기는 4.6 년이다. 궤도 기울기는 10.6°, 궤도 [[이심율]]은 0.08이다.<ref name="jpl_sbdb">{{cite web
| last=Yeomans | first=Donald K. | date= July 5, 2007
| url=http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=Ceres;orb=1
| title=1 Ceres | publisher=JPL Small-Body Database Browser
| accessdate=2009-04-10 }}&mdash;The listed values were rounded at the magnitude of uncertainty (1-sigma).</ref>

그림에서는 세레스의 궤도 (푸른색) 와 몇몇 행성의 궤도 (흰색과 회색) 를 보여주고 있다. 특히, 황도 아래쪽에 있는 궤도의 색은 어두운 색으로 입혀졌고, 중앙의 주황색 + 마크는 태양의 위치이다. 좌측 상단의 그림은 화성과 목성 사이의 간극에 존재하는 세레스를 보여준다. 또, 우측 상단의 그림은 세레스의 [[근일점]]과 [[원일점]]을 좀 더 자세히 보여준다. 아래의 그림은 세레스의 궤도를 보여주는 측면도이다.

과거, 세레스는 [[소행성 군]]으로 생각되어졌다.<ref name="Cellino">Cellino, A.; ''et al.''; "Spectroscopic Properties of Asteroid Families", in ''Asteroids III'', pp. 633–643, University of Arizona Press (2002). (Table on page 636, in particular).</ref> 소행성 군이란, 각각의 구성체가 비슷한 궤도 요소를 공유하는 집단을 의미한다. 그러나, 세레스의 스펙트럼에서 군의 특성과 다른 특성이 발견되면서, 현재 이 군은 [[1272 게피온]]의 이름을 따서 [[게피온 소행성군]]이라고 불린다.<ref name="Cellino" /> 세레스는 속한 소행성 군의 천체들과 비슷한 궤도 요소를 공유하지만 그 근원이 다르기 때문에, 소위 "침입자"로 취급되기도 한다.<ref name="Kelley">{{cite journal|author=Kelley, M. S.; Gaffey, M. J.|title=A Genetic Study of the Ceres (Williams #67) Asteroid Family|journal=Bulletin of the American Astronomical Society|year=1996|volume=28|page=1097| bibcode=1996BAAS...28R1097K }}</ref>

세레스의 자전 주기는 9시간 4분이다.<ref name="NSSDC">{{cite journal|author=Williams, David R.|title=Asteroid Fact Sheet|year=2004|url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/asteroidfact.html}}</ref>

=== 세레스에서의 행성 통과 ===
세레스에서는 수성, 금성, 지구 그리고 화성이 태양을 가로지르는 것을 볼 수 있다. 가장 흔히 [[통과 (천문학)|통과 현상]]이 일어나는 행성은 수성이다. 2051년에는 금성, 2081년에는 지구, 2684년에는 화성이 일면 통과를 할 것이다.<ref>{{cite web
| url = http://chemistry.unina.it/~alvitagl/solex/
| title = Solex
| accessdate = 2009-03-03
numbers generated by Solex}}
</ref>

== 기원과 진화 ==
아마도 세레스는 약 45.7억년 전 소행성대에서 형성된 [[원시 행성]]에서 진화되었을 것이라 추정된다.<ref name="Petit2001">{{cite journal|last=Petit|first=Jean-Marc|coauthors=Morbidelli, Alessandro|title=The Primordial Excitation and Clearing of the Asteroid Belt|journal=Icarus|volume=153|issue=2|pages=338–347|year=2001| doi=10.1006/icar.2001.6702|url=http://www.gps.caltech.edu/classes/ge133/reading/asteroids.pdf|format=PDF|accessdate=2009-06-25|bibcode=2001Icar..153..338P}}</ref> 내행성계의 대부분은 원시 행성과 다른 원시 행성이 합쳐져 [[지구형 행성]]을 이루거나 원시 행성이 바깥쪽으로 방출되어 [[목성]]을 이루었지만,<ref name="Petit2001" /> 세레스는 상대적으로 변화를 겪지 않은 것으로 생각된다.<ref name="McCord2005" /> 다른 이론에서는 세레스가 [[카이퍼 대]]에서 형성된 후 소행성대로 옮겨져 왔을 것이라는 이론이 있다.<ref>About a 10% chance of the asteroid belt acquiring a Ceres-mass KBO. William B. McKinnon, 2008, "On The Possibility Of Large KBOs Being Injected Into The Outer Asteroid Belt". ''American Astronomical Society,'' DPS meeting #40, #38.03 [http://adsabs.harvard.edu/abs/2008DPS....40.3803M]</ref>

세레스의 지질의 발달 과정은 열원과 관계가 있다. 이 때문에 내부가 암석질의 핵과 얼음 맨틀로 분화되었다고 생각된다.<ref name="Li2006" /><ref name="McCord2005" /> 이 과정은 [[화산 활동]]에 의한 물로 표면이 다시 덮여져 오래된 지형이 지워워지고,<ref name="McCord2005" /> 그 작은 크기 때문에, 세레스가 형성되자마자 식어서 모든 포장 과정이 중지된 것으로 추정된다.<ref name="McCord2005" /><ref name="Castillo-Rogez2007">{{cite journal|last=Castillo-Rogez|first=J. C.|coauthors=McCord, T. B.; and Davis, A. G.|title=Ceres: evolution and present state|journal=Lunar and Planetary Science|volume=XXXVIII|pages=2006–2007 |year=2007 |url= http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2007/pdf/2006.pdf|format=PDF|accessdate=2009-06-25}}</ref>한편, 표면의 얼음은 승화하여, 수화된 무기물만 남게 되었을 것이라 생각된다.<ref name="Rivkin2006" />

오늘날, 세레스는 지질학적으로는 비활동적인 천체이며, 표면은 충돌로만 변화한다.<ref name="Li2006" /> 세레스에서 발견되는 많은 양의 얼음은 내부에 물이 존재할 것이라는 가능성을 높여준다. <ref name="McCord2005" /><ref name="Castillo-Rogez2007" /> 그 가상적인 층을 [[대양]]이라고 부른다.<ref name="Rivkin2006" /> 만약, 내부에 수분층이 존재한다면, 핵과 맨틀 사이에 있을 것이다. <ref name="McCord2005" /> 그리고, 대양에는 [[소금]], [[암모니아]], [[황산]] 혹은 부동 물질이 물 속에 용해되어있을 것이다.<ref name="McCord2005" />

== 관측 ==
세레스가 근일점 근처에 있을 때, 겉보기 등급은 +6.7 등급에 이른다.<ref name="Pasachoff1983">{{cite book|author=Menzel, Donald H.; and Pasachoff, Jay M. |year=1983|title=A Field Guide to the Stars and Planets|edition=2nd|publisher=Houghton Mifflin|location=Boston, MA|isbn=0-395-34835-8|page=391}}</ref> 일반적으로 너무 어두워서 육안으로는 볼 수 없지만, 아주 눈이 좋은 사람은 볼 수 있을 것이다. 2012년 12월 18일, 세레스의 등급이 +6.73 등급에 이를 것이다.<ref name="fact3">APmag and AngSize generated with [http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi?find_body=1&body_group=sb&sstr=1 Horizons] (Ephemeris: Observer Table: Quantities = 9,13,20,29)</ref> [[합]]일 때의 세레스의 밝기는 +9.3등급으로, 10×50 배율의 [[쌍안경]]으로 볼 수 있는 가장 어두운 천체이다. 이 또한 지평선 근처의 하늘이 매우 어두울 때 세레스를 볼 수 있을 것이다.

아래는 세레스에 대한 주목할 만한 관측 자료이다.
* 1984년 11월 13일, [[멕시코]]의 [[플로리다]]와 [[카리브 해]]를 가로질러서 세레스가 다른 별을 가리는 [[엄폐]] 현상이 일어났다.<ref name="Millis1987">{{cite journal|last=Millis|first=L. R.|coauthors=Wasserman, L. H.; Franz, O. Z.; ''et al.''|title=The size, shape, density, and albedo of Ceres from its occultation of BD+8 deg 471|journal=Icarus|volume=72|issue=3 |pages=507–518 |year=1987 |doi=10.1016/0019-1035(87)90048-0|bibcode= 1987Icar...72..507M}}</ref>
* 1995년 6월 25일, 허블 우주 망원경을 이용하여 50&nbsp;km 분해능의 자외선 이미지를 얻었다.<ref name="Parker2002">{{cite journal|last=Parker|first=J. W.|coauthors=Stern, Alan S.; Thomas Peter C.; ''et al.''|title=Analysis of the first disk-resolved images of Ceres from ultraviolet observations with the Hubble Space Telescope|year=2002|journal=The Astrophysical Journal |volume=123|issue=1 |pages=549–557 |bibcode=2002AJ....123..549P |doi=10.1086/338093|arxiv = astro-ph/0110258 }}</ref><ref>{{cite web| url=http://www.swri.org/press/ceres.htm| title=Observations reveal curiosities on the surface of asteroid Ceres| accessdate = 2006-08-16}}</ref>
* 2002년, 켁 망원경의 [[적응 제어 광학]]을 적용하여 30&nbsp;km 분해능의 [[적외선]] 이미지를 얻었다.<ref name="Keck">{{cite web|author=Staff|date=2006-10-11 |url=http://www.adaptiveoptics.org/News_1006_2.html|title=Keck Adaptive Optics Images the Dwarf Planet Ceres |publisher=Adaptive Optics|accessdate=2007-04-27}}</ref>
* 2003년과 2004년에 걸쳐서, 허블 우주 망원경을 이용하여 30&nbsp;km 분해능의 [[가시광선]] 이미지를 얻었다.<ref name="Li2006" /><ref name="Hubbl12003-4" />

== 탐사 ==
[[File:Dawn Flight Configuration 2.jpg|thumb|right|세레스를 탐사하려는 돈 탐사선의 상상도]]

지금까지는 어떤 탐사선도 세레스를 방문하지 않았다. 그렇지만, 궤도 주위의 탐사선과 화성 표면 상의 전파 신호를 이용하여 화성의 [[섭동]]으로부터 세레스의 질량을 계산하는데 도움을 주었다.<ref name="Pitjeva2005" />

2007년, NASA는 무인 탐사선, [[돈 (탐사선)|돈]] 탐사선을 발사하여, 현재 세레스를 향해 비행 중이다. 돈 탐사선은 2011년 [[4 베스타]]의 탐사를 시작으로 2015년에 세레스에 도착할 예정이다.<ref name="Russel2006" /> 돈 탐사선은 5,900&nbsp;km 상공에서 세레스의 궤도를 선회할 것이다. 이후 탐사선은 5달 동안 탐사하면서 1,300&nbsp;km 까지 거리를 좁히고, 그 후 5달 동안 700&nbsp;km 까지 좁힐 것이다.<ref>{{cite web|first=Marc|last=Rayman|date=2006-07-13 |url=http://www-ssc.igpp.ucla.edu/dawn/mission.html|title=Dawn: mission description|publisher = UCLA—IGPP Space Physics Center|accessdate=2007-04-27}}</ref> 탐사선에는 영상 분리형 카메라, 가시광, 적외선 [[분광계]] 그리고 [[감마선]]과 [[중성자]] 감지기가 실렸다. 이 장비는 왜행성의 형태와 구성된 물질을 연구하는데 이용될 것이다.<ref name="Russel2006">{{cite journal|last=Russel|first=C. T.|coauthors=Capaccioni, F.; Coradini, A.; ''et al.''|title=Dawn Discovery mission to Vesta and Ceres: Present status|journal=Advances in Space Research|volume=38|issue=9|pages=2043–2048 |year=2006 |doi=10.1016/j.asr.2004.12.041 |bibcode=2006AdSpR..38.2043R}}</ref>


== 함께 보기 ==
== 함께 보기 ==
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* [[소행성대]]
* [[소행성대]]
* [[1801년]] [[1월 1일]]
* [[1801년]] [[1월 1일]]

== 출처 ==
<references/>


== 바깥 고리 ==
== 바깥 고리 ==

2011년 4월 28일 (목) 00:48 판

세레스
발견
발견자 주세페 피아치
발견일 1801년 1월 1일
궤도 성질
근일점(q) 2.545
원일점(Q) 2.987
궤도 이심률(e) 0.07976017
물리적 성질
분광형 C
지름 974.6
질량 (9.43±0.07)×1020
탈출 속도 0.51 km/s
반사율 0.090ㅡ0.0033
자전 주기 9.074170시간
겉보기등급 +6.7~+9.32
절대등급(H) +3.36±0.02
각지름 0.84"~0.33"

세레스(Ceres)는 소행성대에 있는 왜행성으로 공식 명칭은 1 세레스(1 Ceres)이다. 현재 태양계의 소행성대에 존재하는 유일한 왜행성이다. 1801년 1월 1일 이탈리아의 천문학자 주세페 피아치가 발견하여,[1] 그 후 반세기 동안 행성에 속했었다. 세레스라는 이름은 로마 신화의 농업과 곡물의 여신인 케레스에서 따왔다.

지름은 950 km 로, 소행성대에서 가장 크고 무거운 천체이다. (소행성대 전체 질량의 32%를 차지한다.)[2][3] 다른 소행성은 불규칙한 모형, 약한 중력임에 반해 세레스는 관측을 통하여서 구(球)형임이 밝혀졌다.[4] 표면은 얼음이 섞인 혼합물과 다양한 수화물로 구성된 것으로 추정된다.[5] 세레스의 내부는 암석질의 핵 그리고 얼음 맨틀으로 구성되어 있으며,[6] 표면 아래에는 물로 이루어진 바다가 존재하는 것으로 생각된다.[7][8]

세레스의 겉보기 등급은 +6.7 ~ +9.3 등급으로 나타나기 때문에, 육안으로는 볼 수가 없다.[9] 2007년 9월 27일, NASA에서는 4 베스타 (2011 ~ 2012), 세레스 (2015) 를 탐사하기 위하여 돈 탐사선을 발사했다.[10]

발견

1772년, 보데는 최초로 화성과 목성 사이에 미발견된 행성이 있을 것이라고 주장했다.[1] 그의 발상은 티티우스-보데의 법칙에서 나온 것이었다.[1][11] 그 법칙을 근거로 2.8 AU 부근에 미발견된 행성이 있을 것이라 추측했다.[11] 또한 1781년, 윌리엄 허셜이 천왕성을 발견하여,[1] 이 법칙에 대한 기대치가 높았다. 1800년, 티티우스와 보데는 24명의 천문학자에게 미발견된 행성의 탐색을 요청했다.[1][11] 비록 그들은 세레스를 발견하지는 못 했지만, 후에 여러 소행성들을 발견했다.[11]

피아치의 저서 - "Della scoperta del nuovo pianeta Cerere Ferdinandea". 세레스 발견의 개요를 설명하고 있다.

여러 천문학자들 중에서 팔레르모 아카데미의 주세페 피아치가 세레스를 발견하기 위한 팀에 초대되었다. 그러나, 초대 받기도 전, 1801년 1월 1일에 그는 세레스를 발견했다.[12] 그는 "니콜라 루이 드 라카유의 별 목록의 87번째 별"을 찾았다. 그러나, "그것은 다른 것보다 앞선 발견" 이었다.[1] 별 대신에, 피아치는 움직이는 별과 비슷한 천체를 발견했다. 그는 처음에는 이 천체를 혜성으로 생각했다.[13] 피아치는 총 24회에 걸쳐 세레스를 관측했으며, 마지막 관측은 1801년 2월 11일에 이루어졌다. 그는 세레스를 발견한 소식을 1월 24일, 2명의 천문학자, 바르나바 오리아니와 보데에게 편지로 전했다.[14] 그는 편지에 혜성이라고 적었지만, "그 움직임이 느리고 일정해서, 여러 차례 혜성이 아닐 것이라는 생각을 갖게 했다" 라고 덧붙였다.[1] 4월, 피아치는 오리아니와 보데와 파리의 라낭드 에게 관측 결과를 보냈다. 이것은 1801년 9월에 Monatliche Correspondez에 발표되었다.[13]

이 때까지, 세레스의 겉보기 위치는 변했지만, 태양광에 너무 가까워서 다른 천문학자들이 피아치의 관측을 검증할 수 없었다. 그 해가 지날 때, 세레스는 다시 관측되었어야 했지만, 긴 시간이 지나고 정확한 위치를 예측하기 어려워서 관측하기가 어려웠다. 이 위치는 가우스가 최소제곱법을 이용하여 다시 찾아냈다.[13] 그는 스스로 3가지 물리량 (시간, 적경, 적위) 을 이용하여 케플러 운동을 알아냈다. 단 몇 주 동안, 그는 세레스의 위치를 예측하고 그 결과를 폰 쟈크에게 보냈다. 1801년 12월 31일, 폰 쟈크와 하인리히 올베르스는 예측된 위치에서 세레스를 발견했다.[13]

관측 초창기에는 세레스의 크기를 정확히 알아내는데 실패했다. 1802년, 허셜은 지름을 260 km 로 축소 계산했고, 1811년, 슈뢰터는 2,618 km 로 확대 계산했다.[15][16]

이름

처음에 피아치는 Cerere Ferdinandea 라는 이름을 제안했다. 이 이름은 로마 신화의 여신인 세레스와 시칠리아 왕국의 페르디난도 1세의 이름을 붙인 것이다.[1][13] 그러나, "Ferdinandea" 는 다른 국가에서 수용할 수 없다고 여겨 폐지되었다. 또한, 세레스는 독일에서는 잠깐동안 헤라로 불리기도 했다.[17] 그리스에서는, Δήμητρα (데메테르) 로 불렸다. 데메테르는 세레스의 그리스에서의 이름으로, 후에 소행성 1108 데메테르에 붙여졌다. 세레스의 천문 기호는 낫으로, (Sickle variant symbol of Ceres 금성의 그것 (Astronomical symbol of Venus) 과 비슷하지만, 위쪽 원에 공간이 존재한다.[13][18] 화학 원소 중 1803년 발견된 세륨은 세레스의 이름을 따서 붙인 것이다.[19] 같은 해, 다른 원소도 처음에는 세레스에서 따서 붙였지만, 세륨의 이름이 지어지자 발견자가 팔라듐으로 이름을 바꾸었다. (2 팔라스는 이 이름을 따서 붙였다.)[20]

지위

세레스 (좌측 하단), 달, 지구의 크기 비교.

세레스의 지위는 한번 이상 바뀌어 사람마다 의견 차이가 존재한다. 보데는 태양으로부터 2.8 AU 만큼 떨어진, 화성과 목성 사이의 "잃어버린 행성"을 찾았다고 믿었다.[1] 또, 세레스는 천문 번호도 부여받아, 반 세기동안 행성으로 분류되기도 했다.[1][13][21]

그러나, 다른 천체들이 2.8 AU 부근에서 연이어 발견되자, 세레스는 비슷한 천체들 중에서 첫 번째라는 개념으로 받아들여졌다.[1] 1802년 월리엄 허셜은 이런 천체들을 소행성(asteroid) 이라고 불렀다. 이는 "별과 비슷한 것" 이라는 뜻이고,[21] "그 작은 천체들은 어떤 좋은 망원경으로 관측해도 구분하기 힘들다."라고 덧붙였다. [22] 이런 소천체들이 처음 발견되었을 때, 세레스는 소행성계에서 1 Ceres라는 명칭을 부여받았다.[21]

2006년 8월 24일 열린 국제천문연맹 총회에서 명왕성의 행성 지위를 놓고 논쟁이 벌어져 세레스도 재분류 대상에 포함되었다.[23][24] IAU의 이전 행성의 정의는 아래와 같다.[25]

  1. 충분한 질량을 가져서, 정역학적 평형을 유지할 수 있는 구형에 가까운 형태이어야 한다.
  2. 태양 주위를 돌며, 다른 행성의 위성이 아니어야 한다.

이 정의에 따라서, 세레스는 태양계에서 5번째 행성의 지위를 부여받아야 했지만,[26] 그러나, 이는 받아들여지지 않았고 2006년 8월 24일 개정되어 아래와 같은 조건이 추가되었다.

  1. 궤도 주변의 다른 천체를 쓸어내야 한다.

이 정의에 따라서, 세레스는 더 이상 행성이 아니게 되었다. 소행성대의 수 많은 소행성의 궤도를 공유하기 때문이었다. 대신 "왜행성" 이라는 지위를 부여받았다.[27][28]

물리적 특성

처음 발견된 10개의 소행성과 달의 크기의 척도. 가장 좌측이 세레스이다.
허블 우주 망원경이 찍은 세레스, 2003년 ~ 2004년 걸쳐서 찍었으며 해상도는 분해능은 30 km 이다. 특히, 밝은 지역에 대한 원인은 불명이다.

세레스는 화성과 목성 사이에 놓인 소행성대에서 가장 큰 천체이다.[5]그 질량은 작은 소행성들을 분석하면서 측정되었다. 측정자에 따라서 그 결과도 조금씩 달랐다.[29] 2008년 현재, 가장 정확한 값은 대략 9.4 × 1020 kg[30][29] 으로 소행성대 총 질량인 3.0 ± 0.2 × 1021 kg 의 대략 1/3의 해당하는 값이며,[31] 달 질량의 4 % 를 차지한다. 이런 세레스의 크기와 질량은 거의 구형 형태를 유지하는데 충분한 수치이다.[6] 즉, 유체정역학적 평형에 가깝다는 뜻이다. 반면, 2 팔라스,[32] 3 유노와[33] 특히, 10 히기에이아[34]는 꽤나 불규칙적인 모양인 것으로 알려져 있다.

내부 구조

코넬 대학의 피터 토마스는 세레스의 내부 구조는 암석질 핵과 얼음 맨틀로 구성되어있다고 주장했는데,[6] 그 이유는 세레스의 편평도는 매우 작기 때문이라고 설명했다.[6] 100 km 두께의 맨틀에는 (세레스 부피의 50 , 질량의 23 ~ 28 % 를 차지한다.)[35] 200만 km3 의 물이 존재한다. 이는 지구 상의 전체 민물의 양 보다 많은 양이다.[36] 이 결과는 2002년 켁 망원경의 관측과 진화 모델을 토대로 얻어진 결과이다.[30][7] 또한, 표면의 특징과 과거의 일어난 일로 미루어 볼 때, 세레스 내부에 휘발성 물질이 있는 것으로 추정된다.[30]

다른 설로는, 세레스의 모양과 크기는 내부에 구멍이 많고 그 구조가 부분적으로 나뉘었거나 완전히 나뉘지 않았을 것이다라는 이론으로 설명할 수 있다는 설이 있다. 얼음 층 위에 암석 층이 존재한다는 사실은 중력적으로 불안정하다는 것을 의미한다. 만약 암석 층이 얼음 층 아래에 존재했다면 염류가 생성되었을 것이다. 그러나 이런 구조는 발견되지 않았다. 따라서, 세레스에는 거대한 얼음 지각이 존재하지는 않지만 대신, 물로 구성된 낮은 밀도의 소행성에서 형성되었다는 사실로 설명이 가능하다. 한편, 내부 구조 분화에 있어서 방사성 동위원소가 붕괴하는 현상은 설명하기에 충분하지는 않다.[37]

표면

세레스의 표면은 C형 소행성의 구성물과 매우 유사하다.[5] 하지만, 어느 정도 차이점도 존재한다. 적외선 스펙트럼을 미루어 볼 때 나타나는 특징은 수화(hydrate)된 물질이 많다는 것이다. 이는 내부에 많은 양의 물이 있음을 의미한다. 이외에도 탄소질의 콘드라이트 운석에서 흔히 볼 수 있는 철이 풍부한 흙이 존재할 가능성이 있다.[5] 한편, 세레스의 스펙트럼을 봤을 때 탄산염은 C형 소행성과는 달리 없다.[5] 때때로 세레스를 G형 소행성으로 구분 짓기도 한다.[38]

세레스의 표면은 상대적으로 따뜻하다. 1991년 5월 5일, 태양이 남중 했을 때, 측정된 최대 온도는 235 K 였다.[39]

세레스의 내부 구조를 묘사한 그림

현재는 세레스의 표면에서 아주 좁은 영역만 확실하게 인지된다. 1995년, 허블 우주 망원경로 찍은 고 해상도 자외선 이미지에는 세레스 발견자의 이름을 딴 "피아치" 라는 영역의 어두운 점이 나와 있다.[38] 처음에 이것은 분화구로 생각되었으나, 후에 켁 망원경으로 찍인 근적외선 이미지로 밝은 부분이나 어두운 부분 모두 행성과 함께 자전하고 있었다.[30][40] 어두운 두 부분의 형태는 원형으로 이는 분화구로 추정된다.[30][40] 최근의 가시광선 영역에서 허블 우주 망원경이 찍은 이미지에는 표면 지형을 눈으로 구분지을 수 있었다. 그러나, 아직도 그 특징을 알려지지 않았다.[4][41] 찍힌 지형 중 하나는 이전에 관측된 "피아치" 와 일치하는 것으로 드러났다.[4]

또한, 관측으로 세레스의 북극점의 위치를 알아낼 수 있었다.(용자리, 적경 19 h 24 min, 적위 +59°) 이것은 세레스의 자전축의 기울기가 매우 작다는 것(약 3°)을 의미한다.[6][4]

대기

세레스에는 약한 대기와 표면에는 물이 얼어 생긴 서리가 있는 것으로 추정된다.[42] 표면의 얼음은 태양으로부터의 거리 때문에 불안정하다.[43] 때문에, 만약 태양광에 직접 노출된다면 승화할 것이다. 얼음은 세레스 깊숙한 곳에서 표면으로 옮겨갈 수 있지만, 매우 짧은 시간에 그 표면에서 누출될 것이다. 결과적으로, 수분 증발 현상은 감지하기 어려울 것이라 판단된다. 세레스 극 지역에서 수분이 누출되는 사건은 1990년대에 관측되었다는 보고가 있지만 확실히 증명된 것은 아니다. 다만, 새로 생긴 분화구 주위나 표면 아래층의 틈에서 수분이 누출되는 현상이 감지될 가능성이 존재한다.[30] IUE의 자외선 관측으로 많은 양의 수산화물 이온이 북극점 근처에서 발견되었다. 수산화물 이온은 태양의 자외선 복사로 수분이 증기로 변하는 과정에서 생성된 결과물이다.[42]

외부 생명체에 대한 가능성

화성, 에우로파 만큼 외부 생명체에 대한 논의되지는 않았지만, 과학자들은 얼음의 존재를 두고 생명이 있을 것이라는 가능성을 열어두고 있다.[44] 그리고, 세레스에서 지구로 떨어진 물질을 찾을 수 있을 것 점을 가정하고 있다.[45] 또한, 화학적인 효과가 있는 물질이 지구에서 세레스로 옮겨져 생물이 살 수 있을 것이라는 가정도 세웠다.[46]

궤도

세레스의 궤도

세레스의 궤도는 화성과 목성 사이의 소행성대에 있으며, 공전 주기는 4.6 년이다. 궤도 기울기는 10.6°, 궤도 이심율은 0.08이다.[47]

그림에서는 세레스의 궤도 (푸른색) 와 몇몇 행성의 궤도 (흰색과 회색) 를 보여주고 있다. 특히, 황도 아래쪽에 있는 궤도의 색은 어두운 색으로 입혀졌고, 중앙의 주황색 + 마크는 태양의 위치이다. 좌측 상단의 그림은 화성과 목성 사이의 간극에 존재하는 세레스를 보여준다. 또, 우측 상단의 그림은 세레스의 근일점과 원일점을 좀 더 자세히 보여준다. 아래의 그림은 세레스의 궤도를 보여주는 측면도이다.

과거, 세레스는 소행성 군으로 생각되어졌다.[48] 소행성 군이란, 각각의 구성체가 비슷한 궤도 요소를 공유하는 집단을 의미한다. 그러나, 세레스의 스펙트럼에서 군의 특성과 다른 특성이 발견되면서, 현재 이 군은 1272 게피온의 이름을 따서 게피온 소행성군이라고 불린다.[48] 세레스는 속한 소행성 군의 천체들과 비슷한 궤도 요소를 공유하지만 그 근원이 다르기 때문에, 소위 "침입자"로 취급되기도 한다.[49]

세레스의 자전 주기는 9시간 4분이다.[50]

세레스에서의 행성 통과

세레스에서는 수성, 금성, 지구 그리고 화성이 태양을 가로지르는 것을 볼 수 있다. 가장 흔히 통과 현상이 일어나는 행성은 수성이다. 2051년에는 금성, 2081년에는 지구, 2684년에는 화성이 일면 통과를 할 것이다.[51]

기원과 진화

아마도 세레스는 약 45.7억년 전 소행성대에서 형성된 원시 행성에서 진화되었을 것이라 추정된다.[52] 내행성계의 대부분은 원시 행성과 다른 원시 행성이 합쳐져 지구형 행성을 이루거나 원시 행성이 바깥쪽으로 방출되어 목성을 이루었지만,[52] 세레스는 상대적으로 변화를 겪지 않은 것으로 생각된다.[7] 다른 이론에서는 세레스가 카이퍼 대에서 형성된 후 소행성대로 옮겨져 왔을 것이라는 이론이 있다.[53]

세레스의 지질의 발달 과정은 열원과 관계가 있다. 이 때문에 내부가 암석질의 핵과 얼음 맨틀로 분화되었다고 생각된다.[4][7] 이 과정은 화산 활동에 의한 물로 표면이 다시 덮여져 오래된 지형이 지워워지고,[7] 그 작은 크기 때문에, 세레스가 형성되자마자 식어서 모든 포장 과정이 중지된 것으로 추정된다.[7][8]한편, 표면의 얼음은 승화하여, 수화된 무기물만 남게 되었을 것이라 생각된다.[5]

오늘날, 세레스는 지질학적으로는 비활동적인 천체이며, 표면은 충돌로만 변화한다.[4] 세레스에서 발견되는 많은 양의 얼음은 내부에 물이 존재할 것이라는 가능성을 높여준다. [7][8] 그 가상적인 층을 대양이라고 부른다.[5] 만약, 내부에 수분층이 존재한다면, 핵과 맨틀 사이에 있을 것이다. [7] 그리고, 대양에는 소금, 암모니아, 황산 혹은 부동 물질이 물 속에 용해되어있을 것이다.[7]

관측

세레스가 근일점 근처에 있을 때, 겉보기 등급은 +6.7 등급에 이른다.[9] 일반적으로 너무 어두워서 육안으로는 볼 수 없지만, 아주 눈이 좋은 사람은 볼 수 있을 것이다. 2012년 12월 18일, 세레스의 등급이 +6.73 등급에 이를 것이다.[54] 합일 때의 세레스의 밝기는 +9.3등급으로, 10×50 배율의 쌍안경으로 볼 수 있는 가장 어두운 천체이다. 이 또한 지평선 근처의 하늘이 매우 어두울 때 세레스를 볼 수 있을 것이다.

아래는 세레스에 대한 주목할 만한 관측 자료이다.

  • 1984년 11월 13일, 멕시코의 플로리다와 카리브 해를 가로질러서 세레스가 다른 별을 가리는 엄폐 현상이 일어났다.[55]
  • 1995년 6월 25일, 허블 우주 망원경을 이용하여 50 km 분해능의 자외선 이미지를 얻었다.[38][56]
  • 2002년, 켁 망원경의 적응 제어 광학을 적용하여 30 km 분해능의 적외선 이미지를 얻었다.[40]
  • 2003년과 2004년에 걸쳐서, 허블 우주 망원경을 이용하여 30 km 분해능의 가시광선 이미지를 얻었다.[4][41]

탐사

세레스를 탐사하려는 돈 탐사선의 상상도

지금까지는 어떤 탐사선도 세레스를 방문하지 않았다. 그렇지만, 궤도 주위의 탐사선과 화성 표면 상의 전파 신호를 이용하여 화성의 섭동으로부터 세레스의 질량을 계산하는데 도움을 주었다.[31]

2007년, NASA는 무인 탐사선, 돈 탐사선을 발사하여, 현재 세레스를 향해 비행 중이다. 돈 탐사선은 2011년 4 베스타의 탐사를 시작으로 2015년에 세레스에 도착할 예정이다.[10] 돈 탐사선은 5,900 km 상공에서 세레스의 궤도를 선회할 것이다. 이후 탐사선은 5달 동안 탐사하면서 1,300 km 까지 거리를 좁히고, 그 후 5달 동안 700 km 까지 좁힐 것이다.[57] 탐사선에는 영상 분리형 카메라, 가시광, 적외선 분광계 그리고 감마선과 중성자 감지기가 실렸다. 이 장비는 왜행성의 형태와 구성된 물질을 연구하는데 이용될 것이다.[10]

함께 보기

출처

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  57. ↑ Rayman, Marc (2006년 7월 13일). “Dawn: mission description”. UCLA—IGPP Space Physics Center. 2007년 4월 27일에 확인함. 

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