목성 트로이목마

Jupiter trojan
태양계와 목성의 소행성
목성 트로이 목성
힐다 소행성 		소행성대
행성의 궤도
목성 트로이 목성은 두 그룹으로 나뉜다.앞에 있는 그리스 진영과 궤도에서 목성의 뒤를 쫓는 트로이 진영.

흔히 트로이 소행성 또는 간단히 트로이 소행성이라고 불리는 목성 트로이 목성은 태양 주위를 도는 목성의 궤도를 공유하는 소행성의 큰 집단이다.목성에 비해, 각각의 트로이 목성은 목성의 안정된 라그랑주 지점들 중 하나를 중심으로 목성 주위를 서성거린다. L은4 궤도에서 행성보다 60° 앞서 있거나, L은5 60° 뒤쪽에 있다.목성 트로이 목성은 평균 반주축이 약 5.2AU인 이들 라그랑지 점 주변의 두 길쭉한 곡면 지역에 분포한다.[1]

최초의 목성 트로이 목성 트로이 목성 트로이 목성 588 아킬레우스는 1906년 독일의 천문학자 맥스 울프에 의해 발견되었다.[2]2021년 5월 현재 9,800명 이상의 목성 트로이 목성이 발견되었다.[3]관례에 따라 그들은 각각 트로이 전쟁의 모습을 따서 그리스 신화에서 이름이 붙여졌고, 따라서 "트로잔"이라는 이름이 붙여졌다.지름이 1km보다 큰 목성 트로이 목성의 총 수는 약 100만 명으로 소행성 띠의 1km보다 큰 소행성의 수와 거의 같다고 한다.[1]주벨트의 소행성처럼 목성 트로이 목성은 가족을 이룬다.[4]

2004년 현재, 많은 목성 트로이 목성 트로이 목성은 불그스름하고 특징 없는 스펙트럼을 가진 어두운 몸체로 관측 기구에 보여주었다.물의 존재에 대한 확실한 증거나 그 표면의 다른 특정 화합물은 아직 얻어지지 않았지만, 태양의 방사선에 의해 형성된 유기 중합체인 털린으로 코팅된 것으로 생각된다.[5]목성 트로이 목성 트로이 목성의 밀도(이진 또는 회전 광원을 연구하여 측정한 값)는 0.8 ~ 2.5 g·cm이다−3.[4]목성 트로이 목성 트로이 목성은 태양계가 형성되는 초기 단계에서 궤도에 포획된 것으로 생각되며, 이후 거대한 행성의 이동 동안에 포획된 것으로 보인다.[4]

용어"트로이 소행성"특히 목성과 소행성은 co-orbital을 수 없지만, 일반적인 용어"trojan"은 때로는 더 일반적으로 다른 작은 태양계 몸에 비슷한 관계로 더 큰 몸에 적용한다. 예를 들어, 화성 trojans과 해왕성 trojans,[6]뿐만 아니라 좀 더 최근에 발견된 지구 trojan은 말한다..[7][8]트로이 소행성이라는 용어는 목성의 궤도 근처에서 첫 번째 트로이 목성이 발견되었고 목성이 현재 가장 많이 알려진 트로이 목성을 가지고 있기 때문에 일반적으로 목성 트로이 목성을 구체적으로 의미하는 것으로 이해된다.[3]

관측사

막시밀리안 프란츠 요셉 코넬리우스 울프(1890년)—첫 트로이 목마의 발견자

1772년 이탈리아 태생의 수학자 조셉 루이스 라그랑이는 제한된 3체 문제를 연구하면서 행성과 궤도를 공유하지만 행성의 앞이나 뒤에 60°나 떨어져 있는 작은 몸이 이 지점 근처에 갇힐 것이라고 예측했다.[2]갇힌 몸은 올챙이나 말발굽 궤도에서 평형점을 중심으로 천천히 천칭한다.[9]이러한 선행점과 후행점을 L 및4 L 라그랑주점이라고5 한다.[10][Note 1]라그랑주점에 갇힌 최초의 소행성은 라그랑주의 가설 이후 1세기 이상 경과한 후 관측되었다.목성과 관련된 것들이 가장 먼저 발견되었다.[2]

E. E. Bannard는 1904년에 트로이 목마에 대한 최초의 기록적인 관찰 (12126) 1999 RM11 (당시에는 A904 RD로 확인됨)을 하였으나, 그뿐만 아니라 다른 사람들도 그 당시 그 중요성을 인정하지 않았다.[11]Barnard는 최근에 발견된 토성 위성 Phoebe를 보았다고 믿었는데, 그것은 당시 하늘에서 불과 두 아크 분 거리에 있었던 것이거나 어쩌면 소행성일 수도 있다.1999년에 그 물체의 궤도를 계산하기 전까지는 그 물체의 정체성이 이해되지 않았다.[11]

트로이의 첫 발견은 1906년 2월 하이델베르크-쾨니히스툴 국립 천문대의 천문학자인 막스 울프(Max Wolf)가 태양-주피터 계의4 L 라그랑지안 지점에서 소행성을 발견했을 때 일어났으며, 그 후 588 아킬레우스로 명명되었다.[2]1906–1907년에 독일의 동료 천문학자 아우구스트 코프프(624 헤커와 617 패트로클로스)에 의해 목성 트로이 목성 트로이 목성 2마리가 더 발견되었다.[2]헥터는 아킬레우스와 마찬가지로 L4 군집("궤도에 있는 행성의 머리")에 속했던 반면, 패트로클로스는 L5 라그랑지아 지점("행성 뒤")에 서식하는 것으로 알려진 최초의 소행성이었다.[12]1938년까지 11개의 목성 트로이 목성이 발견되었다.[13]이 숫자는 1961년에야 14명으로 늘어났다.[2]계기들이 개선되면서 발견 속도는 급속도로 증가했는데, 2000년 1월까지 총 257개가 발견되었고,[10] 2003년 5월에는 1600개로 늘어났다.[14]2018년 10월 현재 L에는4 4,601명의 알려진 목성 트로이 목성이 있고 L에는5 2,439명이 있다.[15]

명명법

트로이 전쟁의 유명한 영웅들의 이름을 따서 목성의 L과4 L5 지점에 모든 소행성을 명명하는 풍습은 가장 먼저 궤도를 정확하게 계산한 비엔나의 요한 팔리사가 제안했다.[2]

선행(L4) 궤도에 있는 소행성은 그리스 영웅(그리스어 노드 또는 캠프)의 이름을 따고, 후행(L5) 궤도에 있는 소행성은 트로이의 영웅(트로얀 노드 또는 캠프)[2]의 이름을 따서 명명한다.소행성 617 패트로클로스와 624 헤커스는 그리스/트로이 지배가 고안되기 전에 이름이 붙여졌고, 그 결과 트로이 목마 노드에서 "그리스의 스파이"인 패트로클로스와 그리스 노드에서 "트로이안 스파이"인 헥터가 되었다.[13][16]

숫자와 질량

지구의 라그랑지 점들을 보여주는 중력 전위 등고선도. L과4 L은5 각각 행성 위와 아래에 있다.목성의 라그랑지안 지점은 비슷하게 훨씬 더 큰 궤도에 위치해 있다.

목성 트로이 목성의 총 수 추정치는 하늘의 제한된 지역에 대한 심층 조사에 근거한다.[1]L4 떼는 지름 2km보다 큰 16만~24만 개의 소행성과 지름 1km보다 큰 약 60만 개의 소행성 사이에 있는 것으로 알려져 있다.[1][10]만약5 L 떼가 비슷한 수의 물체를 포함하고 있다면, 1km 이상의 크기의 목성 트로이 목성 트로이 목성이 100만 마리 이상 있다.절대 진도 9.0보다 밝은 물체의 경우 모집단은 아마도 완성되었을 것이다.[14]이 숫자들은 소행성대에 있는 유사한 소행성들과 유사하다.[1]목성 트로이 목성의 총 질량은 지구 질량의 0.0001 또는 소행성 띠 질량의 1/5로 추정된다.[10]

최근의 두 연구는 위의 숫자들이 목성 트로이 목성의 수를 몇 배로 과대평가할 수 있다는 것을 보여준다.이러한 과대 추정은 (1) 모든 목성 트로이 목성 트로이 목성의 알베도가 약 0.04인 반면, 작은 몸체는 평균 0.12만큼 높은 알베도를 가질 수 있다는 가정, (2) 하늘에서 목성 트로이 목성의 분포에 대한 부정확한 가정에 의해 야기된다.[17][18]새로운 추정에 따르면, 지름이 2km 이상인 목성 트로이 목성의 총 수는 L4와 L5 군집의 각각 6,300 ± 1,000명, 3,400 ± 500명이다.[18]만약 작은 목성 트로이 목성 트로이 목성이 큰 트로이 목성보다 더 반사적이면 이 숫자는 2배 감소할 것이다.[17]

L4 군집들에서 관찰된 목성 트로이 목성의 수는5 L에서 관찰된 것보다 약간 더 많다. 가장 밝은 목성 트로이 목성의 트로이 목성 트로이 목성은 두 모집단 사이의 숫자의 변화를 거의 보이지 않기 때문에, 이러한 차이는 아마도 관찰 편향 때문일 것이다.[4]일부 모델은 L4 군집들이 L5 군집보다 약간 더 안정적일 수 있다는 것을 나타낸다.[9]

목성 트로이 목성 트로이 목성 트로이 목성 트로이 목성은 624 헥터(Hecter)로 평균 지름이 203 ± 3.6km이다.[14]전체 인구에 비해 큰 목성 트로이 목성은 거의 없다.크기가 줄어들면서 목성 트로이 목성의 수는 소행성대보다 훨씬 더 많은 84km까지 매우 빠르게 증가한다.직경 84km는 알베도를 0.04로 가정했을 때 절대 진도 9.5에 해당한다.4.4~40km 범위 내에서 목성 트로이 목성의 크기 분포는 주벨트 소행성의 분포와 유사하다.작은 목성 트로이 목성의 질량에 대해서는 알려진 것이 없다.[9]크기 분포는 작은 트로이 목성 트로이 목성 트로이 목성에 의한 충돌의 산물일 수 있음을 시사한다.[4]

가장 큰 목성 트로이 목성
트로이 목마 지름(km)
624 헥터 225
617 패트로클로스 140
아가멤논 911 131
588 아킬레스 130
3451 멘토 126
3317년 파리 119
1867년 데이포부스 118
1172 에네아스 118
1437 디오메데스 118
1143년 오디세우스 115
출처: JPL 소형 본체 데이터베이스, NEOWISE 데이터

오르빗

목성 궤도에 대해 설정된 624헥터(파란색) 궤도의 애니메이션(외부 적색 타원)

목성 트로이 목성 트로이 목성은 5.05AU에서 5.35AU 사이의 반지름을 가진 궤도를 가지고 있으며(평균 반주축은 5.2 ± 0.15AU), 두 라그랑지 점 주변의 길쭉하고 구부러진 지역에 분포한다.[1] 각 무리들은 목성의 궤도를 따라 약 26°씩 뻗어 총 거리 약 2.5AU에 이른다.[10]무리의 폭은 대략 목성의 경우 약 0.6 AU에 달한다.[9] 목성의 경우 목성의 궤도면에 비해 큰 궤도경사를 가진 목성 트로이 목성 트로이 목성의 궤도경사면(최대 40°)이 있다.[10]

목성 트로이 목성과 고정된 분리를 유지하지 않는다.그들은 주기적으로 목성에 더 가깝거나 목성에서 더 멀리 이동하면서 각각의 평형점 주위를 천천히 둘러본다.[9]목성 트로이 목성 트로이 목성 트로이 목성은 일반적으로 라그랑지 점 주변의 올챙이 궤도라고 불리는 길을 따라간다. 그들의 평균 천장 기간은 약 150년이다.[10]천칭의 진폭(조비안 궤도를 따라)은 0.6° ~ 88°이며, 평균은 약 33°[9]이다.시뮬레이션에 따르면 목성 트로이 목성 트로이 목성 트로이 목성 트로이 목성 트로이 목성이 한 라그랑의 지점에서 다른 곳으로 이동할 때 훨씬 더 복잡한 궤도를 따를 수 있다.[9]

동적 패밀리 및 이진 파일

목성 트로이 목성 트로이 목성 트로이 목성 인구 내의 역동적인 집단은 소행성대에 있는 것보다 더 어렵다. 목성 트로이 목성 트로이 목성들은 가능한 위치의 훨씬 좁은 범위 안에 갇혀 있기 때문이다.이것은 군집들이 전체 군집들과 겹쳐서 합쳐지는 경향이 있다는 것을 의미한다.2003년까지 대략 12개의 역동적인 가정이 확인되었다.목성 트로잔 가문은 소행성대에 있는 가족들보다 크기가 훨씬 작다. 가장 큰 신원 확인 가족인 메넬라오스 집단은 8명으로 구성되어 있다.[4]

2001년에 617 Patroclus는 2진 소행성으로 확인된 최초의 목성 트로이 목성 트로이 목성 트로이 목성이었다.[19]바이너리의 궤도는 650km로 매우 가깝고, 예비 선거구의 힐 구 35,000km와는 비교가 된다.[20]가장 큰 목성 트로이 목성 트로이 목성 - 624 헥터 - 아마도 달렛과의 접촉 이진일 것이다.[4][21][22]

물리적 성질

트로이 목마 624 헬렉터(표시)는 왜성 플루토와 밝기가 비슷하다.

목성 트로이 목성은 불규칙한 모양의 어두운 몸통이다.그들의 기하학적 알베도는 일반적으로 3에서 [14]10퍼센트 사이로 다양하다.평균값은 57km보다 큰 물체의 경우 0.056 ± 0.003이며,[4] 25km보다 작은 물체의 경우 0.121 ± 0.003(R-밴드)이다.[17]소행성 4709 엔노모스는 알려진 모든 목성 트로이 목성 중에서 가장 높은 알베도(0.18)를 가지고 있다.[14]목성 트로이 목성의 질량, 화학적 구성, 회전 또는 다른 물리적 특성에 대해서는 거의 알려져 있지 않다.[4]

회전

목성 트로이 목성의 회전 속성은 잘 알려져 있지 않다.72명의 목성 트로이 목성의 회전 광선 곡선을 분석한 결과 평균 약 11.2시간의 회전시간을 얻었으며, 소행성 띠의 소행성 통제 샘플의 평균 회전시간은 10.6시간이었다.[23]목성 트로이 목성의 회전 기간 분포는 맥스웰리안 함수에 의해 충분히 근사해 보이는 반면,[Note 2] 메인 벨트 소행성의 분포는 8~10시간 범위에서 기간의 적자로 맥스웰리안 분포가 아닌 것으로 밝혀졌다.[23]목성 트로이 목성 자전기의 맥스웰리아 분포는 소행성대에 비해 더 강한 충돌 진화를 겪었음을 나타낼 수 있다.[23]

2008년 캘빈 칼리지의 한 팀은 10개의 목성 트로이 목성의 분해된 표본의 광선 곡선을 조사했고, 18.9시간의 중앙 회전 기간을 발견했다.이 값은 비슷한 크기의 메인벨트 소행성(11.5시간)보다 현저히 높았다.이 차이는 목성 트로이 목성 트로이 목성의 평균 밀도가 낮다는 것을 의미할 수 있으며, 이는 그들이 카이퍼 벨트에서 형성되었음을 의미할 수 있다(아래 참조).[24]

구성

분광학적으로 목성 트로이 목성 트로이 목성은 대부분 소행성대 바깥 지역에서 우세하게 나타나는 D형 소행성이다.[4]소수는 P형 또는 C형 소행성으로 분류된다.[23]스펙트럼은 적색(긴 파장에서 더 많은 빛을 반사한다는 의미) 또는 중성이며 특징이 없다.[14]2007년 현재 물, 유기물 또는 다른 화학 화합물에 대한 확실한 증거는 확보되지 않았다. 4709 Ennomos는 목성-트로잔 평균보다 약간 높은 알베도를 가지고 있는데, 이것은 물 얼음의 존재를 나타낼 수 있다.911 Agamemnon과 617 Patroclus와 같은 다른 목성 트로이 목성 트로이 목성은 1.7 μm와 2.3 μm로 매우 약한 흡수력을 보였는데, 이는 유기체의 존재를 나타낼 수 있다.[25]목성 트로이 목성의 스펙트럼은 목성의 불규칙한 달과 유사하며, 어느 정도는 혜성 핵과 유사하지만 목성 트로이 목성은 더욱 붉은 카이퍼 벨트 물체와 매우 다르다.[1][4]목성 트로이 목성의 스펙트럼은 물 얼음, 많은 양의 탄소가 풍부한 물질(탄석),[4] 그리고 아마도 마그네슘이 풍부한 규산염의 혼합물과 일치할 수 있다.[23]목성 트로이 목성 트로이아 개체군의 구성은 현저하게 균일해 보이며, 두 무리 사이에 분화가 거의 없거나 전혀 없는 것으로 보인다.[26]

는 케크 천문대 하와이에서 한 팀은 2006년에 그 물 얼음(0.8g/cm3)보다 적은 것으로 이진 목성 trojan의 밀도 617파트로 클로스. 측정했다, 먼지를 쌓아는 composition—water의 쌍, 그리고 아마 많은 다른 트로이 개체, 더 잘 닮음. 혜성이나 카이퍼 벨트 개체 얼음을 제안하는 발표했다.—주 벨트 소행성보다 [20]더 많이 발견했어이러한 주장에 맞서, 헥터의 회전 광원(2.480 g/cm3)에서 결정된 헥터의 밀도는 617 Patroclus의 밀도보다 상당히 높다.[22]이러한 밀도의 차이는 밀도가 소행성의 기원을 나타내는 좋은 지표가 아닐 수 있음을 시사한다.[22]

기원과 진화

목성 트로이 목성의 형성과 진화를 설명하는 두 가지 주요 이론이 등장했다.첫 번째는 목성 트로이 목성이 태양계의 같은 부분에서 형성되었고 그것이 형성되는 동안 궤도에 진입했다는 것을 암시한다.[9]목성 형성의 마지막 단계에는 원행성 원반에서 다량의 수소와 헬륨을 가미하여 질량의 급격한 성장이 포함되었다. 약 1만년 동안 지속된 이 성장 동안 목성의 질량은 10배 증가했다.목성과 거의 같은 궤도를 가진 행성들은 행성의 중력 증가에 의해 잡혔다.[9]포획 메커니즘은 매우 효율적이었다. 나머지 행성들 중 약 50%가 갇혔다.이 가설은 크게 두 가지 문제를 가지고 있는데, 갇힌 신체의 수가 목성 트로이 목성의 관측된 개체수를 4배 이상 초과하고, 현재의 목성 트로이 소행성은 포획 모델에 의해 예측된 것보다 더 큰 궤도경사를 가지고 있다.[9]이 시나리오의 시뮬레이션은 그러한 형성 방식이 토성의 유사한 트로이 목마 생성을 억제한다는 것을 보여준다. 그리고 이것은 관찰에 의해 입증되었다: 지금까지 토성 근처에서 트로이 목마가 발견되지 않았다.[27]이 이론의 변형에서 목성은 초기 성장 중에 트로이 목마를 포획한 다음 계속 성장하면서 이동한다.목성이 이동하는 동안 말발굽 궤도에 있는 물체의 궤도는 왜곡되어 이 궤도의 L4 면이 과도하게 점유된다.그 결과 목성이 성장함에 따라 말발굽 궤도가 올챙이 궤도로 이동하면 트로이 목마 초과가 L4측면에 갇히게 된다.이 모델은 또한 목성 트로이 목성 트로이 목성의 3-4배수를 너무 많이 남긴다.[28]

두 번째 이론은 목성 트로이 목성 트로이 목성이 나이스 모델에 기술된 거대 행성의 이동 중에 포획되었다고 제안한다.니스 모델에서 거대 행성의 궤도는 목성과 토성이 1:2 평균 운동 공명을 교차했을 때 태양계가 형성된 지 5억~6억년 후에 불안정해졌다.행성들 간의 만남은 천왕성과 해왕성이 원시적 카이퍼 벨트로 바깥쪽으로 흩어져 그것을 방해하고 수백만 개의 물체를 안쪽으로 던지는 결과를 낳았다.[29]목성과 토성이 1:2 공명에 가까워졌을 때 목성과 토성과의 2차 공명이 진행되는 동안 기존 목성 트로이 목성의 궤도는 불안정해졌다.이것은 트로이 목성이 그들의 라그랑지안 점에 대해 천칭한 기간이 목성이 토성을 통과하는 위치가 그것의 근막에 대해 순환하는 기간과 3:1의 비율을 가졌을 때 일어났다.이 과정은 또한 천왕성과 해왕성에 의해 안쪽으로 흩어진 수많은 물체의 일부분이 이 지역으로 들어가 목성과 토성의 궤도가 분리되어 포획될 수 있도록 하는 역행성이기도 했다.이 새로운 트로이 목마는 포획되기 전에 거대한 행성들과 여러 번 마주친 결과, 광범위한 성향을 가지고 있었다.[30]이 과정은 또한 나중에 목성과 토성이 약한 공진을 교차할 때 발생할 수 있다.[31]

니스 모델의 개정된 버전에서 목성 트로이 목성은 불안정한 상태에서 얼음 거인과 마주칠 때 포착된다.이 버전의 니스 모델에서는 얼음 거인 중 하나(우라누스, 해왕성 또는 잃어버린 5번째 행성)가 목성을 가로지르는 궤도에 안쪽으로 흩어져 있고 목성에 의해 바깥쪽으로 흩어져 목성과 토성의 궤도가 빠르게 분리된다.이러한 만남 중에 목성의 반주축이 점프할 때 기존 목성 트로이 목성의 반주축과 유사한 반주축이 있는 새로운 물체가 포착된다.마지막 만남 이후 얼음 거인은 천장 지점 중 하나를 통과하고 궤도를 돌면서 천장 지점을 다른 곳에 비해 고갈시킬 수 있다.이 만남이 끝난 후, 목성과 토성이 원래의 니스 모델의 메커니즘을 통해 3:7 공명처럼 약한 평균 운동 공진 근처에 있을 때 이러한 목성 트로이 목성 트로이 목성의 일부는 유실되고 다른 것들은 잡힌다.[31]

목성 트로이 목성과 토성에 대한 다수의 약한 공명 때문에 시간이 지남에 따라 자극적으로 행동하게 되기 때문에 목성 트로이 목성의 장기적인 미래는 의심의 여지가 있다.[32]충돌로 인해 파편이 분출되면서 목성 트로이 목성 트로이 목성의 개체수가 서서히 감소한다.분출된 목성 트로이 목성 또는 목성-가족 혜성의 임시 위성이 될 수 있다.[4]시뮬레이션은 목성 트로이 목성의 17%의 궤도가 태양계 시대에 불안정하다는 것을 보여준다.[33]레비슨 외 연구진은 직경 1km 이상의 분출된 목성 트로이 목성 트로이 목성 트로이 목성 200여 마리가 태양계를 여행하고 있을 수 있으며, 몇 개는 지구 교차 궤도를 돌고 있을 가능성이 있다고 보고 있다.[34]몇몇 탈출한 목성 트로이 목성 트로이 목성-가족 혜성들이 그들이 태양에 접근하고 표면 얼음이 증발하기 시작할 때 목성-가족 혜성들은 목성-가족 혜성이 될 수도 있다.[34]

탐험

2017년 1월 4일 NASA는 루시가 다음 두 번의 디스커버리 프로그램 임무 중 하나로 선정되었다고 발표했다.[35]루시는 7개의[36] 목성 트로이 목성을 탐험할 예정이다.2021년 10월 16일 발사했으며, 두 번의 지구 중력 보조와 주벨트 소행성의 플라이 바이(fly by)를 거쳐 2027년 L 트로이4 구름에 도착할 예정이다.그리고 나서 그것은 지구 근처로 돌아와5 목성의 L 트로이 구름으로 가져가기 위해 617 Patroclus를 방문할 것이다.[37]

일본 우주국은 2020년대 후반에 OKEANOS 태양 항해를 제안하여 트로이 소행성을 현장에서 분석하거나 샘플 반환 임무를 수행할 것을 제안했다.

참고 항목

메모들

  1. ^ L1, L2, L3 등 나머지 3개 지점은 불안정하다.[9]
  2. ^ The Maxwellian function is , where is the average rotational period, 은(는) 기간의 분산이다.

참조

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  2. ^ a b c d e f g h Nicholson, Seth B. (1961). "The Trojan asteroids". Astronomical Society of the Pacific Leaflets. 8 (381): 239–46. Bibcode:1961ASPL....8..239N.
  3. ^ a b "Trojan Minor Planets". Minor Planet Center. Archived from the original on 29 June 2017. Retrieved 14 October 2018.
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