분리천체

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태양과의 거리와 궤도 경사로 표시한 해왕성 바깥 천체들로, 거리가 100 AU가 넘는 천체들은 이름이 표시되어 있다.
      공명 해왕성 바깥 천체
      고전적 카이퍼 대 천체
      산란원반 천체
      분리천체

분리천체(, 영어: Detached object)란 소행성체궤도역학적 분류 중 하나로서 해왕성 바깥 천체의 일종이다. 분리천체는 태양에 가장 가까운 시기인 근일점 거리가 충분히 멀어서 해왕성을 비롯한 행성들의 중력적 영향을 덜 받는다. 때문에 이들은 태양계 다른 천체들과 "분리"된 것처럼 보인다.[1][2] 해왕성 바깥 천체들은 해왕성의 중력으로 인한 궤도 공명에 따라 분류하는데, 이런 이유로 분리천체들은 다른 해왕성 바깥 천체들과 매우 다르다.

학술지에서 분리천체를 가리키는 다른 표현으로는 확장 산란원반 천체(extended scattered disc object; E-SDO),[3] 원거리 분리천체(distant detached objects; DDO),[4] 또는 심원황도탐사에서 사용하는 명칭인 산란확장(scattered–extended) 등이 있다.[5] 이는 천체들의 궤도 요소가 단계적으로 변화하며 분리천체와 산란원반 천체를 왔다갔다할 수 있음을 의미한다.

현재까지 소행성체 9개가 확실히 분리천체인 것으로 판명되었으며,[6] 이 중 가장 크고 멀리 있는 천체는 90377 세드나이다. 근일점이 75 AU보다 큰 분리천체들은 세드나족으로 따로 분류한다.

궤도[편집]

분리천체들의 근일점은 해왕성에 비해 매우 멀다. 분리천체들의 궤도는 심하게 찌그러진 경우가 많으며, 궤도 긴반지름이 수백 천문단위까지 늘어나기도 한다. 이 궤도는 해왕성 등 거대 행성들이 섭동시킨 결과라고는 보기 어려우며, 태양계 근처에 항성이 지나갔다는 이론,[7] 해왕성 바깥 행성 이론,[4] 또는 원인이 해왕성 그 자체라는 이론,[내용주 1][8][9][10][11][12] 떠돌이 행성이 원인이라는 이론 등 추정되는 원인은 다양하다.[13][14][15]

심원황도탐사 팀에서는 티세랑 변수를 이용하여, 티세랑 변수 3 이하를 "(해왕성에 섭동되는) 산란 근방 천체", 3 이상을 "산란 확장 천체"로 분류하자고 제안하였다.[5]

제9행성 이론에서는 분리천체들의 궤도를 200 ~ 1200 AU 사이를 도는 가상의 거대 행성이 존재한다면 설명할 수 있다고 주장한다.[16]

분류[편집]

분리천체들은 해왕성 바깥 천체의 다섯 분류 중 하나로, 나머지는 고전적 카이퍼 대 천체, 공명 해왕성 바깥 천체, 산란원반 천체, 세드나족이다. 대부분 분리천체들은 근일점이 40 AU 바깥에 있으며, 이 정도면 30 AU 거리에 있는 해왕성의 영향을 적게 받는다. 하지만 산란원반 천체와 분리천체의 명확한 구별 기준이 없으며, 37 ~ 40 AU 지역에서는 둘 모두에 해당되기도 한다.[6] 양쪽에 해당되는 대표적인 예시는 (120132) 2003 FY128이다.

2003년 발견된 90377 세드나, (148209) 2000 CR105, 2004 XR190오르트 구름 천체라는 이론과, 분리천체와 오르트 구름 천체의 중간 정도 되는 천체라는 이론이 제기되기도 하였다.[2] 소행성체 센터에서는 세드나를 공식적으로 산란원반 천체로 분류하지만, 발견자인 마이클 E. 브라운은 세드나의 근일점 거리가 76 AU나 되기 때문에 행성들의 영향을 받지 않아 산란원반 천체로 보기 힘들다고 주장하였다.[17] 최근에는 세드나를 분리천체로 분류하는 것이 받아들여지고 있다.[18] 이 생각을 확장시켜보면, 목성형 행성들의 중력 교란이 줄어듬에 따라 세드나(근일점 76 AU)와 1996 TL66(근일점 35 AU) 사이쯤에서 새로운 소행성체 분류를 만들 수 있을 것이다.[19]

해왕성의 영향[편집]

분리천체 분류를 다룰 때 가장 어려운 점은, 약한 궤도 공명이 존재할 수 있을 뿐더러, 혼란스러운 섭동 현상을 계산하기 힘들고, 무엇보다 분리천체에 대해 알려진 정보가 극히 적은 것이다. 분리천체들의 궤도와 궤도 공명 현상을 밝혀냄으로서 목성형 행성들의 형성과 태양계 그 자체의 형성 과정을 더 상세하게 밝혀내는 데 도움이 될 것이지만, 이 천체들의 공전 주기는 300년이 넘으며 관측 가능한 가 몇 년밖에 되지 않는다. 뒤 배경 별들에 대한 움직임이 매우 느리기 때문에 궤도 공명이 존재하는지를 찾아내려면 몇십 년이 걸리기도 한다. 현재 밝혀진 바로는 2000 CR105가 20:1 공명일 확률이 10%, 2003 QK91가 10:3 공명일 확률이 38%, (82075) 2000 YW134가 8:3 공명일 확률이 84%이다. 한편, 왜행성 후보 천체 (145480) 2005 TB190는 4:1 공명일 확률이 1% 미만이다.[20]

해왕성 바깥 가상의 행성의 영향[편집]

제9행성 이론을 주장하는 마이클 브라운은 관측 결과 카이퍼 대에서 좀 떨어진 원거리 천체들(a>100 AU, q<42 AU)이 가상의 행성의 영향을 받아 밀집된 것처럼 보인다고 발표하였고,[21] 카를로스 데 라 푸엔테 마르코스와 랄프 데 라 푸엔테 마르코스는 제9행성 가설과 소행성들이 진수관계가 성립할 수도 있다는 것을 밝혀냈으며, 많은 천체들이[내용주 3] 긴반지름 약 700 AU의 가상의 제9행성과 5:3 또는 3:1 궤도 공명을 일으킬 것이라고 예상된다.[24]

분리천체 목록[편집]

이 목록은 "분리천체 추정 천체"들의 목록으로, 이 천체들은 해왕성이 쉽게 섭동시킬 수 없기 때문에 분리천체임이 확실시되고 있다. 이 천체들 중에는 세드나족의 정의와 겹치는 천체들도 있다.[25][26][27][28][29][30]

이름 지름
(km)
절대등급 (H) 근일점
(AU)
궤도 긴반지름
(AU)
원일점
(AU)
근일점 편각 (°) 발견 년도 발견자 계산 방법[내용주 4] 주석
(48639) 1995 TL8 ≈ 350 5.2 40.0 52.5 64.5 1995 A. 글리손 추정됨
(148209) 2000 CR105 ≈ 250 6.1 44.0 224 403 316.5 2000 로웰 천문대 추정됨 [31]
(474640) 2004 VN112 130–300 6.4 47.3 329 610 327.2 2004 CTIO 추정됨 [32][33][34]
2004 XR190 335–850 4.4 51.5 57.7 64 2004 린네 존스 외 추정됨 [31][35]
(145480) 2005 TB190 ≈ 500 4.7 46.2 76.4 106.5 2005 A. C. 베커 외 추정됨
2008 ST291 ≈ 612 4.2 42.5 98.6 154.8 2008 멕 슈왐브 외
2010 ER65 5.4 40 99.77 159.5 324 2010 유럽남방천문대 (라실리아) [36]
2010 GB174 242 6.6 48.5 361 673 347.3 2010 캐나다-프랑스-하와이 망원경
2013 FT28 6.7 43.6 310 576.6 40.2 2013 세로 톨롤로 천문대 (라세레나) [37]
(496315) 2013 GP136 6.6 41.1 151.75 262.38 42 2013 마우나케아 [38]
(500876) 2013 JD64 8.0 42.6 72.6 102.6 177.5 2013 마우나케아 [39]
2013 YJ151 5.4 40.9 72.9 104.9 142 2013 Pan-STARRS 1, 할레아칼라 [40]
2014 FC69 300–700 4.6 40.2 73.57 106.9 191.3 2014 세로 톨롤로 천문대 (라세레나) [41]
2014 FC72 5.4 51.3 76.9 101 32.4 2014 Pan-STARRS 1, 할레아칼라 [42]
2014 SR349 6.6 47.6 289 539.4 341.4 2014 세로 톨롤로 천문대 (라세레나) [43]
2014 SS349 7.6 45.5 142.3 239.2 147.8 2014 세로 톨롤로 천문대 (라세레나) [44]
(505679) 2014 WT69 5.7 44.5 76.7 108.8 139.56 2014 Pan-STARRS 1, 할레아칼라 [45]

2017년 11월 15일 기준으로, 근일점이 40 AU가 넘고 긴반지름이 50 AU가 넘는 천체는 47개가 발견되어 있다.[46]

a>50, q>40인 천체들
이름 절대등급 (H) q
(AU)
a
(AU)
Q
(AU)
주기
(년)
2001 FL193 8.7 40.25 50.27 60.29 356
2014 WK509 4 40.17 50.97 61.77 364
(48639) 1995 TL8 5 40.04 52.29 64.54 378
2014 EZ51 3.7 40.61 52.32 64.04 378
2002 CP154 6.5 42.1 52.57 63.04 381
2014 OJ394 5 40.67 52.76 64.86 383
2006 AO101 7.1 41.92 52.92 63.93 385
2007 LE38 7 41.78 54.29 66.79 400
2005 CG81 6.1 41.08 54.3 67.52 400
2013 VD24 7.7 41.26 54.51 67.76 402
2015 GP50 6.5 40.46 55.34 70.23 412
(495603) 2015 AM281 4.8 41.4 55.48 69.56 413
2010 DN93 4.7 45.08 55.67 66.25 415
2012 FH84 7.2 42.66 56.43 70.19 424
2004 XR190 4.1 51.17 57.52 63.88 436
(82075) 2000 YW134 4.7 41.24 58.14 75.03 443
2015 KH162 3.9 41.46 62.19 82.91 490
2013 UB17 7.0 44.50 62.2 80.00 491
2014 JM80 5.5 46.01 62.69 79.37 496
2013 FQ28 6 45.84 63.21 80.58 503
2015 FJ345 7.9 50.7 63.21 75.72 503
(385607) 2005 EO297 7.2 41.2 63.32 85.44 504
2004 PD112 6.1 43.58 64.29 85.01 516
2014 QR441 6.8 42.6 67.49 92.37 554
2009 KX36 8 44.72 67.81 90.9 558
2013 JD64 8 42.61 72.85 103.1 622
2013 YJ151 5.4 40.88 72.88 104.88 622
2014 FC69 4.6 40.59 73 105.4 624
(145480) 2005 TB190 4.5 46.2 75.2 104.2 652
2014 FC72 4.5 51.68 76.32 100.96 667
2014 FZ71 6.9 55.93 76.38 96.83 668
2008 ST291 4.2 42.31 98.81 155.3 982
2010 ER65 5 40.02 100.13 160.24 1002
2014 SS349 7.6 45.46 142.37 239.28 1699
(496315) 2013 GP136 6.6 41.07 154.81 268.55 1926
2015 KH163 7.9 40.07 156.54 273.02 1959
(505478) 2013 UT15 6.3 43.88 195.26 346.64 2728
(148209) 2000 CR105 6.3 44.29 226.14 407.99 3401
2012 VP113 4 80.49 256.64 432.78 4111
2014 SR349 6.6 47.57 289 530.42 4913
2013 FT28 6.7 43.6 310.07 576.55 5460
(474640) 2004 VN112 6.5 47.32 317.65 587.98 5661
2010 GB174 6.5 48.76 369.73 690.71 7109
2015 RX245 6.2 45.48 407.19 768.89 8217
90377 세드나 1.5 76.04 499.43 922.82 11161
2013 SY99 6.7 49.91 678.96 1308.01 17691
2015 KG163 8.2 40.51 810.11 1579.71 23058

같이 보기[편집]

각주[편집]

내용주
  1. 해왕성이 과거에 더 찌그러진 궤도를 돌았으며, 이 때 천체들을 교란시켰다는 이론이다.
  2. 2003 SS422는 관측 가능한 날이 76일에 불과하여 궤도 긴반지름이 밝혀지지 않아 제외하였다.
  3. 긴반지름이 150 AU 이상이고 근일점이 30 AU 이상인 소행성체는 현재까지 12개가 발견되었으며,[22][내용주 2] 이 천체들은 극단적 해왕성 바깥 천체(ETNOs)라고 불린다.[23]
  4. 지름 계산 방법: "추정됨"은 천체의 반사율을 0.04로 추정하였고, 이 값을 토대로 천체의 지름을 계산하였다는 뜻이다.
참조주
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  2. Delsanti, Audrey; Jewitt, David (2006). 〈The Solar System Beyond The Planets〉. 《Solar System Update : Topical and Timely Reviews in Solar System Sciences》 (PDF). Springer-Praxis Ed. ISBN 3-540-26056-0. 2018년 4월 8일에 확인함. 
  3. Gladman, B.; Holman, M.; Grav, T.; Kavelaars, J.; Nicholson, P.; Aksnes, K.; Petit, J-M. (2001년 3월 26일). “Evidence for an extended scattered d” (PDF). 《Icarus》 157: 269-279. doi:10.1006/icar.2002.6860. 2018년 4월 8일에 확인함. 
  4. Gomes, Rodney S.; Matese, J; Lissauer, J (2006). “A distant planetary-mass solar companion may have produced distant detached objects”. Icarus (Elsevier) 184 (2): 589–601. Bibcode:2006Icar..184..589G. doi:10.1016/j.icarus.2006.05.026. 
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  6. Lykawka, Patryk Sofia; Mukai, Tadashi (2007년 7월). “Dynamical classification of trans-neptunian objects: Probing their origin, evolution, and interrelation”. 《Icarus》 189 (1): 213–232. Bibcode:2007Icar..189..213L. doi:10.1016/j.icarus.2007.01.001. 
  7. Morbidelli, Alessandro; Levison, Harold F. (2004년 11월). “Scenarios for the Origin of the Orbits of the Trans-Neptunian Objects 2000 CR105 and 2003 VB12. 《The Astronomical Journal》 128 (5): 2564–2576. Bibcode:2004AJ....128.2564M. arXiv:astro-ph/0403358. doi:10.1086/424617. 2008년 7월 2일에 확인함. 
  8. “Evidence for an extended scattered disk”. 《Icarus》 157: 269–279. Bibcode:2002Icar..157..269G. arXiv:astro-ph/0103435. doi:10.1006/icar.2002.6860. 
  9. “Mankind's Explanation: 12th Planet”. 
  10. “A comet's odd orbit hints at hidden planet”. 
  11. “Is There a Large Planet Orbiting Beyond Neptune?”. 
  12. “Signs of a Hidden Planet?”. 
  13. “A Moment With ... Dr. Brett Gladman”. 
  14. “Production of the Extended Scattered Disk by Rogue Planets”. 《The Astrophysical Journal》 643: L135–L138. Bibcode:2006ApJ...643L.135G. doi:10.1086/505214. 
  15. “The long and winding history of Planet X”. 
  16. Batygin, Konstantin; Brown, Michael E. (2016년 1월 20일). “Evidence for a distant giant planet in the Solar system”. 《The Astronomical Journal》 151 (2): 22. Bibcode:2016AJ....151...22B. arXiv:1601.05438. doi:10.3847/0004-6256/151/2/22. 
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  26. “objects with perihelia between 40–55 AU and aphelion more than 60 AU”. 
  27. “objects with perihelia between 40–55 AU and aphelion more than 100 AU”. 
  28. “objects with perihelia between 40–55 AU and semi-major axis more than 50 AU”. 
  29. “objects with perihelia between 40–55 AU and eccentricity more than 0.5”. 
  30. “objects with perihelia between 37–40 AU and eccentricity more than 0.5”. 
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