혜성은 태양에 접근할 때 천문학자들에게 혜성 활동으로 알려진 가스와 먼지를 방출합니다. 지구 궤도 근처나 내부를 지나가는 혜성의 경우, 이 활동은 연속적인 궤도에서 느려집니다. 오클라호마 대학의 천문학자 네이선 카이브(Nathan Kaib)는 혜성이 토성 너머 더 먼 지역을 반복적으로 통과할 때 동일한 혜성 퇴색 현상이 발생한다는 것을 발견했습니다.
이 혜성 활동은 혜성을 하늘에서 눈에 띄게 보이게 하고 천문학자 들이 비교적 쉽게 찾을 수 있도록 합니다. 태양의 극심한 가열이 표면의 얼음 공급을 꾸준히 고갈시킴에 따라 지구 근처를 지나가는 혜성의 활동은 시간이 지남에 따라 줄어들거나 사라집니다."
이 연구에서 카이브는 이 퇴색 현상이 토성의 궤도 근처나 바깥쪽 태양계 를 통과하는 혜성 사이에서도 발생한다는 것을 발견했습니다 . 그의 발견을 놀랍게 만드는 것은 그러한 혜성이 지구에 가까운 혜성에 비해 태양으로부터 훨씬 약한 가열을 경험한다는 것입니다. 사실, 더 가까운 혜성과 달리 태양의 가열은 너무 약해서 이 혜성에서 수성 얼음이 증발할 수 없습니다.
Kaib는 외부 태양계의 거대한 행성 근처를 여행하는 혜성의 컴퓨터 시뮬레이션을 실행하여 거대한 행성 의 중력 이 먼 혜성의 궤도를 빠르게 축소시켜 외부 태양계를 통과하는 통로 사이에서 태양으로부터 더 작은 여행을 한다는 것을 보여주었습니다.
"따라서 우리는 외부 태양계가 더 큰 궤도에 있는 혜성에 비해 축소된 궤도에 더 많은 혜성을 가지고 있다고 예상해야 합니다."라고 그는 말했습니다. "대신, 천문학자들은 반대를 봅니다. 축소된 궤도를 가진 먼 혜성은 천문학자들의 관찰에서 거의 완전히 사라지고 더 큰 궤도를 가진 혜성은 외부 태양계의 인구 조사를 지배합니다. 이 궤도 축소 동안 발생하는 빠른 혜성 퇴색은 이 역설을 설명합니다. 천문학자들의 탐색에서 오래된 혜성을 효과적으로 보이지 않게 할 것이기 때문입니다."
먼 혜성은 멀리 떨어져 있기 때문에 연구하기 어렵다는 점을 감안할 때, 천문학자들의 혜성에 대한 이해는 대부분 지구 근처의 궤도에 있는 혜성을 연구하는 데 기반을 두고 있습니다. Kaib의 발견은 외부 태양계를 통과하는 통로 가 발견되기 전에 많은 지구 근처 혜성의물리적 특성을 변경할 수 있음을 시사합니다.
Kaib는 "먼 혜성 사이에서 사라지는 현상은 혜성 생성에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 결과와 현재 알려진 먼 혜성 목록을 결합하여 발견했습니다."라고 말했습니다. "이 먼 혜성은 희미하고 탐지하기가 매우 어렵습니다. 혜성 관찰 캠페인은 지난 20년 동안 이 카탈로그를 작성하는 데 많은 노력을 기울였습니다. 그것 없이는 현재의 작업이 불가능했을 것입니다."
Kaib는 칠레의 Vera C. Rubin Observatory에서 남쪽 하늘을 조사하는 10년 간의 임무인 Legacy Survey of Space and Time이 혜성 발견을 빠르게 증가시킬 것으로 기대합니다.
" 내 작업에서 특징지어지는 혜성 퇴색은 새로 발견된 혜성의 임박한 홍수를 적절하게 이해하고 해석하는 데 중요할 것입니다."라고 그는 말했습니다.
이 작업을 위한 컴퓨터 시뮬레이션은 교육 및 연구를 위한 OU 슈퍼컴퓨팅 센터에서 수행되었습니다. 카이브는 현재 오하이오주 클리블랜드에 있는 케이스 웨스턴 리저브 대학에서 안식년을 보내고 있다.
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