소행성 류구가 멸종된 혜성의 잔해일 수 있을까?

소행성은 행성과 위성의 형성과 진화에 대한 많은 단서를 보유하고 있습니다. 

따라서 그들의 역사를 이해하면 우리 태양계에 대해 많은 것을 알 수 있습니다. 전자기파와 망원경을 사용하여 멀리서 관찰하는 것이 유용하지만 소행성에서 가져온 샘플을 분석하면 그 특성과 형성 방법에 대해 훨씬 더 자세히 알 수 있습니다. 이 방향으로의 노력은 2010년에 하야부사 임무였으며, 이 임무는 소행성 이토카와에서 샘플을 가지고 7년 만에 지구로 돌아왔습니다.

 

이 임무의 후속작인 Hayabusa2는 2020년 말에 완료되었으며, 소행성 162173 "Ryugu"의 재료와 함께 아주 가까운 곳에서 원격으로 수집된 이미지 및 데이터 모음을 가져왔습니다. 재료 샘플이 아직 분석되는 동안 원격으로 얻은 정보는 Ryugu에 대한 세 가지 중요한 특징을 드러냈습니다. 

 

 

첫째, Ryugu는 단일 단일 암석이 아니라 중력에 의해 함께 뭉쳐진 작은 암석 조각과 단단한 물질 로 구성된 잔해 더미 소행성입니다 . 

 

둘째, Ryugu는 빠른 회전으로 인한 변형으로 인해 팽이처럼 생겼습니다. 셋째, 류구는 유기물 함량이 매우 높다.

 

이 중 세 번째 특징은 이 소행성의 기원에 대한 질문을 제기합니다. 현재 과학적 합의는 Ryugu가 두 개의 더 큰 소행성의 충돌로 인해 남은 파편에서 유래했다는 것입니다. 그러나 소행성이 유기물 함량이 높은 경우(반환된 샘플의 분석이 완료되면 확인됨) 이는 사실이 아닙니다. 그렇다면 Ryugu의 진정한 기원은 무엇일까요?

 

이 질문에 답하기 위해 최근 일본 나고야 시립대학의 미우라 히토시 부교수가 이끄는 연구팀이 비교적 단순한 물리적 모델을 뒷받침하는 대안적 설명을 제안했습니다. Astrophysical Journal Letters 에 발표된 논문에서 설명했듯이 연구원들은 Ryugu와 유사한 잔해 더미 소행성이 실제로 멸종된 혜성의 잔해일 수 있다고 제안합니다. 이 연구는 일본 오카야마 대학의 Eizo Nakamura 교수와 Tak Kunihiro 부교수와 공동으로 수행되었습니다.

 

혜성은 태양계의 더 추운 외부 지역에서 형성되는 작은 몸체입니다. 그것들은 주로 물의 얼음 으로 구성되며 , 일부 암석 성분(잔해)이 혼합되어 있습니다. 혜성 이 목성 "앞"의 소행성 벨트에 의해 구분된 공간인 내부 태양계에 진입하면 태양 복사열로 인해 얼음이 승화되고 중력으로 인해 압축되어 잔해 더미 소행성을 형성하는 암석 파편을 남기고 탈출합니다.

 

미우라 박사는 이 과정이 Ryugu의 관찰된 모든 특징에 부합한다고 설명합니다. "얼음 승화는 혜성의 핵이 질량을 잃고 수축하여 회전 속도가 빨라집니다. 이 스핀업의 결과로 혜성 핵이 팽이 모양의 형성에 필요한 회전 속도를 얻을 수 있습니다. 또한, 혜성의 얼음 성분은 성간 매질에서 생성된 유기 물질을 포함하는 것으로 생각됩니다. 이러한 유기 물질은 얼음으로 남겨진 암석 파편에 퇴적될 것입니다. 승화한다."

 

그들의 가설을 검증하기 위해 연구팀 은 얼음이 승화하는 데 걸리는 시간과 이로 인한 소행성의 회전 속도 증가를 계산하기 위해 간단한 물리적 모델을 사용하여 수치 시뮬레이션 을 수행했습니다. 그들의 분석 결과에 따르면 Ryugu는 내부 소행성 벨트 로 이동하기 전에 활성 혜성으로 수만 년을 보냈을 가능성이 있습니다. 내부 소행성 벨트 는 고온으로 인해 얼음이 기화되어 잔해 더미 소행성이 되었습니다.

 

전반적으로, 이 연구는 Ryugu 및 Bennu(OSIRIS-Rex 임무의 대상)와 같이 유기물 함량이 높은 회전하는 팽이 모양의 잔해 더미 물체가 혜성-소행성 전이 물체(CAT)임을 나타냅니다. "고양이는 한때 활동적인 혜성이었지만 멸종되어 소행성과 분명히 구별할 수 없는 작은 물체입니다."라고 미우라 박사가 설명합니다. "혜성과 소행성과의 유사성으로 인해 CAT는 우리 태양계에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있습니다."