카이퍼 벨트: 태양계의 끝

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카이퍼 벨트: 태양계의 끝

1992년 8월 30일, 최초의 카이퍼 벨트 천체(명왕성과 카론 이후)가 발견되었습니다. 1992 QB1으로 명명되었습니다. 그 이후로 수천 개의 유사한 물체가 카이퍼 벨트에서 발견되었습니다. 태양계의 이 먼 지역과 그것이 숨길 수 있는 신비에 대해 읽어보십시오.

내용

카이퍼 벨트는 무엇입니까?

카이퍼 벨트는 해왕성의 궤도 너머에 위치한 태양계의 원반 모양 영역입니다. 그것은 태양으로부터 약 30에서 55천문단위까지 뻗어 있습니다. 카이퍼 벨트에는 태양계 형성 후 남은 것으로 여겨지는 수백만 개의 얼음 물체가 있습니다. 벨트의 엄청난 크기에도 불구하고 벨트에 있는 모든 천체의 총 질량은 지구 질량의 약 10%에 불과합니다.

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카이퍼 벨트를 발견한 사람은 누구입니까?

카이퍼 벨트는 천문학자인 제러드 카이퍼(Gerard Kuiper)와 케네스 에지워스(Kenneth Edgeworth)의 이름을 따서 카이퍼-에지워스 벨트로 불리기도 합니다. 그러나 둘 다 이 지역을 발견하지 못했습니다.

해왕성 너머에 있는 얼음 물체의 원반에 대한 아이디어는 20세기 전반으로 거슬러 올라갑니다. 1930년 명왕성이 발견된 이후 과학자들은 명왕성 근처에 다른 천체가 있을 수 있다고 추측했습니다. 1943년 아일랜드의 천문학자인 케네스 에지워스는 태양계의 바깥쪽 영역이 비교적 작은 천체로 가득 차 있다고 제안했습니다. 이것은 카이퍼 벨트의 발견에 대한 그의 유일한 공헌이었습니다. 그러다가 1951년 네덜란드의 천문학자인 제러드 카이퍼는 해왕성 너머에 있는 작은 천체 띠에 대해 비슷한 가설을 세웠습니다. 그러나 재미있는 사실은 카이퍼는 벨트가 더 이상 존재하지 않는다고 생각했습니다. 그는 명왕성의 중력이 벨트에 있는 물체를 오르트 구름으로 흩뿌렸다고 믿었습니다. 그래서 아이러니하게도 제러드 카이퍼는 카이퍼 벨트의 존재가 아니라 존재하지 않는다고 제안했습니다.

가상의 지역에 대한 추측은 수십 년 동안 계속되었습니다. 1992년에야 5년 간의 탐색 끝에 천문학자 데이비드 제윗(David Jewitt)과 제인 루(Jane Luu) 가 마침내 카이퍼 벨트의 첫 번째 천체인 1992 QB1(나중에 15760 알비온으로 명명됨)을 발견했습니다. 6개월 후, 그들은 두 번째 카이퍼 벨트 물체인 1993 FW을 발견했습니다. 그렇다면 이 지역은 제윗-루 벨트로 명명되어야 했을까요? 적어도 이 두 천문학자는 벨트의 존재를 믿었습니다.

카이퍼 벨트는 어떻게 형성되었습니까?

약 46억 년 전, 태양계는 태양 성운이라고 불리는 가스와 먼지 구름으로 형성되었습니다. 성운에서 나온 대부분의 물질은 합쳐져 태양과 행성을 형성했으며, 그 중 일부는 작은 천체의 형태로 남아 있었습니다.

카이퍼 벨트에 있는 물체는 태양계 형성 과정에서 남은 잔재물입니다. 화성과 목성 사이의 소행성대와 마찬가지로 카이퍼 벨트는 근처에 또 다른 거대한 행성이 없었다면 행성이 될 수 있었을 것입니다. 해왕성의 엄청난 중력으로 인해 작은 암석 덩어리와 얼음 덩어리가 하나의 큰 천체로 합쳐지지 않았습니다.

카이퍼 벨트의 천체

카이퍼 벨트에 서식하는 천체를 KBO(Kuiper Belt objects, 카이퍼 벨트의 천체) 또는 TNO(trans-Neptunian objects, 왕성바깥천체) 라고 합니다. NASA에 따르면 현재 천문학자들에게 알려진 KBO는 2,000명 이상이다.

주로 암석으로 구성된 주요 소행성대의 소행성과 달리, 대부분의 KBO는 얼어붙은 메탄, 암모니아 및 물로 구성된 얼음 물체입니다. 또한 빨간색에서 파란색, 흰색에 이르기까지 다양한 색상을 나타낼 수 있습니다.

KBO의 크기는 큰 바위에서 지름이 2,000km가 넘는 것까지 다양합니다. 가장 큰 KBO는 명왕성(2,376km), 에리스(2,326km), 마케마케(1,430km) 및 하우메아(1,632km) 의 4개 왜소행성입니다. 카이퍼 벨트에는 또한 몇 가지 왜행성 후보가 포함되어 있습니다. 그중에는 오르쿠스, 콰오아르, 공공 및 세드나가 있습니다.

4개의 왜성 행성과 공공 및 콰오아르는 위성이 주위를 공전하고 있습니다. 하우메아가 반지도 있습니다! 또한 카이퍼 벨트에는 공통 질량 중심 주위를 도는 두 개의 천체인 많은 이중 행성계가 포함되어 있습니다. 이중 행성계인 KBO의 가장 주목할만한 예는 명왕성-카론 이중 행성계입니다.

카이퍼 벨트는 또한 혜성의 근원으로 생각됩니다. 해왕성의 중력이 충돌하는 KBO 조각을 태양 방향으로 밀어낼 때 생성됩니다. 대부분의 장주기 혜성이 발생하는 오르트 구름과 달리 카이퍼 벨트는 단주기 혜성을 생성합니다. 이 혜성은 태양을 도는 데 200년 미만이 소요됩니다.

카이퍼 벨트와 제9행성

KBO를 연구하면서 새로운 흥미로운 가설이 생겼습니다. 천문학자인 콘스탄틴 바티긴(Konstantin Batygin)과 마이크 브라운(Mike Brown)은 여러 KBO를 관찰하고 그들의 궤도가 기이하게 모여 있는 것을 발견했습니다. 2016년에 과학자들은 그들의 이론을 발표했습니다. 물체의 고유한 궤도는 명왕성 너머에 있는 미지의 행성의 중력 영향으로 설명될 수 있다는 것입니다! 가상의 해왕성 크기의 행성은 제9행성이라는 별명이 붙었습니다. 질량은 지구의 5~10배이며 공전 주기는 약 10,000 지구년입니다. 신비한 행성은 아직 발견되지 않았지만 천문학자들은 포기하지 않고 탐색을 계속합니다.

어떤 우주선이 카이퍼 벨트를 방문했습니까?

카이퍼 벨트의 천체를 가까이서 연구한 유일한 우주 탐사선은 NASA의 뉴 호라이즌스입니다. 2006년 발사돼 2015년 명왕성이 비행했다. 그런 다음 2019년에 뉴 호라이즌스는 우주선이 방문한 태양계에서 가장 먼 천체가 된 아로코트라는 또 다른 KBO를 탐사했습니다. 현재 임무 팀은 뉴 호라이즌스가 한 번 더 비행을 수행하기에 적합한 물체를 찾기 위해 노력하고 있습니다.

불행히도 현재 카이퍼 벨트에 대한 계획된 임무는 없습니다. 그럼에도 불구하고 과학자들은 미래에 마케마케 및 하우메아와 같은 다른 KBO에 프로브를 보낼 가능성을 고려하고 있습니다.

자주하늠 질문

카이퍼 벨트에서 가장 큰 물체는 무엇입니까?

가장 큰 카이퍼 벨트 천체는 지름이 2,376km인 왜행성 명왕성입니다. 그 다음에는 직경 2,326km의 또 다른 왜행성 에리스가 있습니다.

카이퍼 벨트에는 몇 개의 행성이 있습니까?

해왕성의 중력 영향으로 카이퍼 벨트에는 행성이 없습니다. 그러나 벨트에는 공식적으로 인정된 5개의 왜행성 중 4개(명왕성, 에리스, 마케마케, 하우메아)가 포함되어 있습니다. 다섯 번째 왜성 행성인 세레스는 화성과 목성 사이의 소행성대에 있습니다.

카이퍼 벨트에 도달하는 데 얼마나 걸립니까?

카이퍼 벨트를 방문한 유일한 우주선인 NASA의 뉴 호라이즌스는 명왕성에 도달하는 데 9년 반이 걸렸습니다. 우주 탐사선은 58,580km/h의 속도로 움직이고 있었고 약 50억km의 거리를 여행했습니다. 2006년 발사 당시 뉴 호라이즌스는 지금까지 제작된 우주선 중 가장 빠른 우주선이었습니다.

오르트 구름과 카이퍼 벨트의 차이점은 무엇입니까?

카이퍼 벨트와 마찬가지로 오르트 구름에도 엄청난 양의 작은 얼음 물체가 있습니다. 그러나 그것은 카이퍼 벨트보다 훨씬 더 먼 지역입니다. 우주선이 내부 경계에 도달하는 데 약 300년이 걸릴 것입니다. 또한 그것은 원반이 아니라 카이퍼 벨트를 포함한 전체 태양계를 둘러싸고 있는 거대 구형 껍질입니다. 오르트 구름은 수조 개의 물체를 포함할 수 있으며 대부분의 장주기 혜성의 근원으로 여겨집니다.

요점: 카이퍼 벨트는 해왕성의 궤도 너머에 있는 작은 얼음 천체들로 이루어진 거대한 고리입니다. 명왕성과 다른 여러 왜성 행성의 근원입니다. 아이러니하게도, 카이퍼 벨트는 그것의 부재를 예언한 사람의 이름을 따서 지어졌습니다. 카이퍼 벨트의 물체를 연구하면서 제9행성에 대한 가설이 등장했습니다.

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이미지 제공 :Vito Technology, Inc.
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