2I/보리소프

2I/Borisov
2I/보리소프
2019년[a] 10월 보리소프
디스커버리
발견자겐나디 보리소프
디스커버리 사이트크림 반도 나우치니의 마르고 천문대
발견일자2019년8월30일
가장 초기의 복구:
2018년12월13일
궤도 특성
에포크2020년1월5일[3]
개수
관찰.		1191
근일점2.00662±0.00002AU
준장축-0.85132±0.00007AU[b]
편심3.3570±0.0002 (JPL)
3.357 (MPC)[4]
성향44.0535°±0.0001°
마지막 근일점2019년12월8일[3][4][5]
다음 근일점성간물
어스 MOID1.09302AU
주피터 MOID2.388AU
물리적 특성
치수≤ 0.5km[6](알베도 0.04일 경우)
≤ 0.4 km[7]

2I/보리소프(, 원래 C/2019 Q4)는 ʻ 오우무아무아에 이어 두 번째로 관측된 성간섭성 혜성입니다.2019년 8월 29일(현지시간) 크림 아마추어 천문학자이자 망원경 제작자인 게나디 보리소프에 의해 발견되었습니다.[11][12]

2I/보리소프의 태양중심 궤도 이심률은 3.36으로 태양에 묶여 있지 않습니다.[13]2019년 10월 말 태양계 황도를 통과한 혜성은 2019년 12월 8일 2 천문단위 거리에서 태양에 가장 근접했습니다.[3][14]2019년 12월 28일 혜성은 지구에 가장 가까이 접근했습니다.[15]2019년 11월, 예일 대학교의 천문학자들은 혜성의 꼬리가 지구의 14배 크기라고 말하며, "지구가 다른 태양계에서 온 이 방문객 옆에 얼마나 작은지 깨닫는 것은 겸손한 일입니다"라고 말했습니다.[16]2020년 3월 중순, 혜성이 파편화되는 것이 관측되었고,[17] 이후 4월에는 더욱 더 파편화되는 증거가 보고되었습니다.[18][19][20][dubious – discuss]

명명법

이 혜성은 국제천문연맹(IAU)에서 공식적으로 "2I/Borisov"라고 불리는데, "2I" 또는 "2I/2019 Q4"가 그 명칭이고, "Borisov"가 그 이름이지만, 대중 언론에서 특히 "보리소프 혜성"이라고 불리기도 합니다.[c]1I/ʻ 오우무아무아에 이어 두 번째로 관측된 성간 인터로퍼로, I는 성간을 의미하는 2I로 명명되었습니다.보리소프라는 이름은 혜성의 발견자들의 이름을 따서 명명하는 전통을 따르고 있습니다.2I/Borisov로 최종 명명되기 전에는 다른 이름으로 개체를 지칭했습니다.

  • 초기 궤도 해결책은 혜성이 지구 근처의 천체일 가능성이 있다는 것을 암시했고 따라서 IAU의 소행성 센터(MPC)의 지구 근처 물체 확인 페이지(NEOCP)에 gb00234로 등재되었습니다.[22]
  • 13일간의 관측을 통해 쌍곡 혜성임이 밝혀졌고, 2019년 9월 11일 소행성 센터는 이 혜성을 C/2019 Q4(보리소프)로 지정했습니다.[23]데이비드 파노키아, 빌 그레이, 데이비드 톨렌을 포함한 많은 다른 천문학자들은 이 혜성이 성간이라고 결론지었습니다.[23]
  • 2019년 9월 24일 국제천문연맹(IAU)[21][8]은 혜성에 2I/Borisov라는 성간 명칭을 부여한 보리소프라는 이름을 유지하고 있다고 발표했습니다.

특성.

이 관측에서 NASA/ESA 허블 우주 망원경은 2019년 12월 태양에 가장 근접한 직후 혜성을 다시 관측했습니다.
외부영상
video icon 근일점에서 성간 혜성 2I/보리소프 (2019년 12월 8일).

소행성 외관을 가진 ʻ 오우무아무아와 달리 2I/보리소프의 핵은 코마, 먼지와 가스 구름으로 둘러싸여 있습니다.

2019년 11월 혜성 2I/보리소프와 먼 은하([26]2MASX J10500165-0152029[25]).

크기와 모양

핵 2I/보리소프 지름의 초기 추정치는 1.4km에서 16km 사이였습니다.[27][28] 2I/보리소프는 태양계 혜성과 달리 태양계 근접 비행 동안 눈에 띄게 줄어들었으며 근일점 이전에는 질량의 최소 0.4%를 잃었습니다.[7]또한, 비중력 가속도의 진폭은 핵 크기에 0.4 km의 상한을 두는데, 이는 이전의 허블 우주 망원경의 상한인 0.5 km와 일치합니다.[6]이 혜성은 3억 킬로미터 이상으로 지구에 크게 근접하지 못했는데, 이것은 레이더를 사용하여 혜성의 크기와 모양을 직접적으로 측정하는 것을 막습니다.이것은 2I/Borisov에 의한 별의 가려짐 현상을 이용하여 이루어질 수 있지만, 가려짐 현상은 예측하기 어려울 것이고, 궤도의 정확한 측정이 필요할 것이며, 감지를 위해서는 작은 망원경 네트워크가 필요할 것입니다.[29]

로테이션

허블의 관측 결과를 이용한 연구에서는 빛 곡선의 변화를 발견할 수 없었습니다.이 연구에 따르면 회전 주기는 10시간 이상이어야 합니다.[30]CSA의 NEOSat을 이용한 연구에서는 13.2 ± 0.2일의 기간이 발견되었는데, 이 기간은 핵 스핀일 가능성이 적습니다.[31]사용 가능한 궤도 결정에 기반한 몬테카를로 시뮬레이션은 2I/보리소프의 적도 경사도가 약 59도 또는 90도일 수 있음을 시사하며, 후자는 가장 최근의 궤도 결정에 선호됩니다.[32]

화학적 구성과 핵구조

Dave Jewitt와 Jane Luu는 혼수상태의 크기로 이 혜성이 2 kg/s의 먼지를 생성하고 있으며 60 kg/s의 물을 잃고 있다고 추정하고 있습니다.그들은 그것이 태양으로부터 4-5 천문단위 거리에 있을 때인 2019년 6월에 활성화되었다고 추측합니다.[6]이미지 아카이브를 검색한 결과 2I/보리소프는 2018년 12월 13일에 발견되었지만 2018년 11월 21일에는 발견되지 않았습니다.[33]

2I/보리소프의 조성은 태양계 혜성에서는 흔하지 않지만, 물과 이원자 탄소(C2)에서는 상대적으로 고갈되지만 일산화탄소와 아민(R-NH2)에서는 풍부합니다.[34]2I/보리소프 꼬리의 일산화탄소와 물의 몰비는 35~105%로 태양계 혜성의 평균 4%와 대조적으로 특이한 블루테일 혜성 C/2016 R2(PANSTARRS)와 유사합니다.[35]

또한 2I/보리소프는 알려지지 않은 니켈의 휘발성 화합물로 인한 소량의 중성 니켈 방출을 생성했습니다.[36]니켈 대 철의 풍부 비율은 태양계 혜성과 비슷합니다.[37]

궤적

원통형 좌표로 하늘을 가로지르는 궤적, 2019년 8월 30일 발견 위치와 함께 2018년 12월 13일로 표시되어 들어오는 궤적을 좁히는 데 도움이 됩니다.
성간 속도 인바운드( ∞
물건 속도
1I/2017U1(ʻ 오우무아무아) 26.33 km/s
5.55AU/년[38]
2I/2019Q4(보리소프) 32.2 km/s
6.79 AU/년[39]

지구에서 볼 때, 혜성은 9월부터 11월 중순까지 북쪽 하늘에 있었습니다.2019년 11월 13일 천구 적도 부근에서 황도면을 통과하여 남쪽 하늘로 진입했습니다.[40]2019년 12월 8일, 혜성은 근일점(태양에 가장 가까이 접근)[3]에 도달했고 소행성대의 안쪽 가장자리 근처에 있었습니다.12월 말에,[11][14] 그것은 지구에 가장 가까이 접근했고, 1.9 AU, 그리고 약 80°[5]의 태양신장도를 가졌습니다.궤도 경사가 44°이기 때문에 2I/Borisov는 행성에 눈에 띄는 근접 접근을 하지 않았습니다.[3] 2I/Borisov는 페르세우스자리와의 국경 근처 카시오페이아 방향에서 태양계로 진입했습니다.이 방향은 그것이 은하의 후광이 아니라 은하면에서 비롯되었다는 것을 나타냅니다.[39][41]그것은 태양계를 망원경 방향으로 떠날 것입니다.[39][41]성간 공간에서, 2I/보리소프는 태양과 상대적으로 광년을 여행하는 데 약 9000년이 걸립니다.[e]

2I/보리소프의 궤도는 극도로 쌍곡선을 그리며 궤도 이심률은 3.36입니다.[3][4]이는 태양 중심 이심률이 1을 조금 넘는 약한 쌍곡 혜성으로 알려진 300개 이상보다 훨씬 높으며, 심지어 이심률이 1.2인 ʻ 오우무아무아보다도 훨씬 높습니다. 2I/보리소프의 쌍곡 초과 속도( ∞ 는 32 km/s로 섭동에 의해 설명될 수 있는 것보다 훨씬 높습니다.수 km/s 이하의 태양으로부터 무한한 거리에 접근할 때 속도를 낼 수 있습니다.[43]이 두 매개변수는 2I/보리소프의 성간 기원을 나타내는 중요한 지표입니다.[39][44]이에 비해 태양계를 떠나는 보이저 1호는 초속 16.9 km (3.57 AU/a)의 속도로 움직이고 있습니다. 2I/보리소프의 이심률은 ʻ 오우무아무아보다 훨씬 큰데, 이는 과도한 속도와 근일점 거리가 상당히 크기 때문입니다.이렇게 먼 거리에서는 태양의 중력이 태양계를 통과할 때 경로를 바꿀 수 없습니다.[39]

2I/보리소프 — 궤도 다이어그램
황도면을 가로지르는 보리소프(노란색)의 궤적; 비교를 위해 표시된 'Oumuamua(빨간색)'
보리소프 목성(분홍색)과 화성(주황색) 궤도 사이 황도면 접근
2019년 10월 13일 기준 보리소프의 궤적 및 위치(흰색) (위쪽 보기)

관찰

디스커버리

이 혜성은 2019년 8월 30일 아마추어 천문학자 게나디 보리소프(Gennadiy Borisov)가 크림 공화국 나우치니에 있는 개인 천문대 마르고(MARGO)에서 자신이 직접 설계하고 제작한 0.65 미터 망원경을 사용하여 발견했습니다.[46]이 발견은 클라이드 톰보가 명왕성을 발견한 것과 비교됩니다.[47]Tombaugh는 Lowell Observatory(로웰 천문대)의 천체사진기를 이용하여 명왕성을 발견했지만, 자신만의 망원경을 만들고 있던 아마추어 천문학자이기도 합니다.발견 당시 이 행성은 태양으로부터 3 AU, 지구로부터 3.7 AU 떨어져 있었으며 태양신장률은 38°[48]였습니다.보리소프는 자신의 발견을 이렇게 설명했습니다.[49]

JPL 스카우트 편심 범위[50]
# 의
관찰.		 관찰
호(시간)		 편심
범위
81 225 0.9–1.6
99 272 2.0–4.2
127 289 2.8–4.7
142 298 2.8–4.5
151 302 2.9–4.5

8월 29일에 관측했는데 그리니치 표준시로 8월 30일이었습니다.[g]프레임 안에서 움직이는 물체를 봤는데, 주 소행성과는 조금 다른 방향으로 움직였습니다.[h]좌표를 측정하고 마이너 플래닛 센터 데이터베이스에 문의했습니다.알고 보니, 그것은 새로운 물건이었습니다.그런 다음 지구근접 물체 등급을 [i]측정해보니 다양한 매개변수로 계산된 결과 100% 위험한 것으로 나타났습니다.그런 경우 위험한 소행성을 확인하기 위해 즉시 세계 웹페이지에 파라미터를 게시해야 합니다.[j]나는 그것을 올리고 그 물체가 확산되어 있고 그것은 소행성이 아니라 혜성이라고 적었습니다.

2I/보리소프의 성간 기원을 확인하는 데 2주가 걸렸습니다.초기 관측에 근거한 초기의 궤도 해결책에는 이 혜성이 공전 주기가 1년 미만인 타원 궤도에서 태양으로부터 1.4 AU 떨어진 지구 근처의 물체일 가능성이 포함되어 있었습니다.[22]나중에 12일에 걸쳐 151개의 관측을 사용하여 나사 제트 추진 연구소의 스카우트는 2.9-4.5의 이심률 범위를 제공했습니다.[55] 그러나 관측호가 12일밖에 되지 않는 상황에서 관측 결과가 태양신장률이 낮아서 미분 굴절과 같은 데이터에 편향을 가져올 수 있기 때문에 성간이라는 의심은 여전히 있었습니다.매우 이심률이 높은 궤도에서 큰 비중력을 사용하면 이심률이 약 1, 지구 최소 궤도 교차 거리(MOID)가 0.34 AU(5,100만 km), 근일점이 0.90 AU인 해를 2019년 12월 30일경에 생성할 수 있습니다.[56]그러나, 이용 가능한 관측에 따르면, 궤도는 이전의 어떤 혜성보다 중력이 아닌 힘(가스 배출로 인한 추진력)이 궤도에 더 영향을 미칠 경우에만 포물선이 될 수 있습니다.[57]결국 더 많은 관측을 통해 궤도는 성간 기원을 나타내는 쌍곡 해에 수렴되었고 비중력은 운동을 설명할 수 없었습니다.[23]

관찰

허블은 혜성이 태양에 가장 가까이 접근하기 두 달 전인 2019년 10월에 2I/보리소프의 관측을 시작했습니다.

근일점 관측 후 7개월이 지난 2020년 7월에 마지막 관측이 있었습니다.[3]2I/보리소프의 관측은 혜성이 태양계로 향하는 도중에 감지되었다는 사실에 도움이 되었습니다.ʻ오우무아무아는 계를 떠나면서 발견되었고, 따라서 그것이 범위 밖으로 나오기 전까지 80일 동안만 관찰할 수 있었습니다.전통적인 연말연시 근처에서 관측되는 가장 근접한 접근 방식과 확장된 관측 기능 때문에 일부 천문학자들은 2I/보리소프를 "크리스마스 혜성"이라고 부르기도 했습니다.[13][58]허블 우주 망원경을 이용한 관측은 혜성이 망원경으로 안전하게 관측될 수 있을 정도로 태양으로부터 충분히 멀리 이동한 10월 12일에 시작되었습니다.[59]허블은 2I/보리소프 핵의 회전광 곡선을 연구할 수 있는 지상 망원경보다 혼수상태의 교란 효과에 덜 영향을 받습니다.이것은 그 크기와 모양을 쉽게 추정할 수 있을 것입니다.[needs update]

혜성화학

2I/보리소프의 예비(저해상도) 가시 스펙트럼은 전형적인 오르트 구름 혜성과 유사했습니다.[60][61]그것의 색지수는 또한 태양계의 오랜 기간 혜성과 닮았습니다.[6]388 nm에서의 방출은 일반적으로 핼리 혜성을 포함한 태양계 혜성에서 처음으로 발견된 시안화물(화학식 CN)의 존재를 나타냅니다.[62]이것은 성간 물체에서 나오는 가스 배출을 처음으로 감지한 것입니다.[63]2019년 10월에는 CN에 대한 C 비율이2 0.095[64] 또는 0.3보다 작다는 이원자 탄소의 불검출도 보고되었습니다.[65]2019년 11월에는 C2 대 CN 비율이 0.2±0.1로 이원자 탄소가 양성으로 검출되었습니다.[66]이는 목성 가족 혜성[64] 또는 C/2016 R2로 예시된 희귀한 푸른색의 일산화탄소 혜성인 탄소 사슬 고갈 혜성 그룹과 유사합니다.[67]2019년 11월 말까지 C 생산량은2 급격히 증가하였고, C 대2 CN 비율은 0.61에 달하였으며, 밝은 아민(NH2) 밴드의 출현도 있었습니다.[68]이 관측자들은 태양계 혜성과 비슷한 속도로 물이 배출되는 것으로 추정하면서 원자 산소도 검출했습니다.[69][70]당초 2019년 9월에는 물과 OH 라인이 직접 검출되지[71] 않았습니다.OH 라인은 2019년 11월 1일에 최초로 검출되었으며, OH 생산은 2019년 12월 초에 정점을 찍었습니다.[72]

핵분열 의심

이 혜성은 태양으로부터 약 2 AU 이내에 왔으며, 이 거리에서 많은 작은 혜성들이 붕괴되는 것이 발견되었습니다.혜성이 붕괴될 확률은 핵의 크기에 따라 크게 다릅니다. Guzik et al. 는 이것이 2I/Borisov에게 일어날 확률을 10%로 추정했습니다.[15]Jewitt과 Luu는 2I/Borisov를 2019년 5월 태양으로부터 1.9 AU 거리에서 분해된 비슷한 크기의 또 다른 혜성인 C/2019 J2(팔로마)와 비교했습니다.[73][6]가끔 작은 혜성에서 볼 수 있듯이 핵이 붕괴될 경우 허블은 붕괴 과정의 진화를 연구하는 데 사용될 수 있습니다.[74][6]

2020년 2월부터 3월까지 극심한 폭발로 인해 3월 12일까지 혜성에서 "계속되는 핵분열"로 의심되었습니다.[17]실제로 2020년 3월 30일에 촬영된 허블 우주 망원경의 이미지는 비성운 중심핵을 보여주는데, 이는 혜성 2I/보리소프가 큰 조각을 향해 태양을 방출했음을 나타냅니다.[18][19][75]분출은 3월 7일경에 시작된 것으로 추정되며,[76] 그 시기 근처에서 발생한 폭발 중 하나에서 발생했을 가능성이 있습니다.[77]분출된 파편은 2020년 4월 6일에 사라진 것으로 보입니다.[78]

2020년 4월 6일에 보고된 후속 연구에서는 단 하나의 물체만을 관찰하였고, 단편 구성 요소가 이제 사라졌음을 지적하였습니다.[78][20]나중에 이 사건을 분석한 결과, 분출된 먼지와 파편들은 핵의 총 질량의 약 0.1%의 결합 질량을 가지고 있으며, 이는 분열보다는 큰 폭발을 일으키는 것으로 나타났습니다.[79]

탐험

초속 32km/s의 높은 쌍곡선 속도로 인해 우주선이 혜성에 접근하기가 어렵습니다.인터스텔라 연구 이니셔티브의 한 팀에 따르면, 이론적으로 202 kg (445 lb) 우주선이 Falcon Heavy급 발사기를 사용하여 2I/Borisov를 요격하기 위해 2018년 7월에 보내졌을 수도 있고, 우주 발사 시스템 (SLS)급 발사기에 765 kg (1687 lb)이 주어졌을 수도 있다고 합니다.그러나 그 물체가 최적의 발사일을 맞추기 위해 그것보다 훨씬 더 일찍 발견되었을 경우에만.실제 발견일 이후의 발사는 Falcon Heavy급 로켓을 사용할 가능성을 없애게 될 것이며, 이는 목성과 태양 근처에서 오버스의 작전과 더 큰 발사체를 필요로 할 것입니다.SLS급 발사기라 할지라도 2045년에 상대적으로 34 km/s의 속도로 2I/보리소프를 요격할 수 있는 궤도에 3 kg (6.6 lb)의 페이로드(CubeSat 같은)만 전달할 수 있었을 것입니다.[80]의회의 증언에 따르면, 나사는 그러한 요격 임무를 시작하기 위해 최소한 5년의 준비기간이 필요할 수도 있다고 합니다.[81]

참고 항목

메모들

  1. ^ 2019년 10월 12일 허블 우주 망원경에 탑재된 와이드 필드 카메라 3의 UVIS F350LP 채널로 촬영된 보리소프의 먼지 흔적 사진.[1][2]이 사진을 찍을 당시 보리소프는 지구에서 418,000,000km(260,000,000mi) 떨어져 있었는데, 이는 소행성 세레스가 태양에서 떨어진 평균 거리와 비슷하며 시속 177,000km(110,000mph)의 속도로 이동하고 있었습니다.[2]
  2. ^ 이심률이 1보다 큰 물체는 음의 반장축을 가지며, 이심률이 1보다 크면 클수록 반장축 값은 0에 가깝습니다.
  3. ^ 이 혜성은 게나디 보리소프가 발견한 여덟 번째 혜성이기 때문에 '보리소프 혜성'이라는 모호한 용어는 공식적으로 사용되지 않습니다.
  4. ^ 중력적으로 태양에 결합된 물체의 경우, 태양으로부터 무한한 거리에 접근할 때의 속도는 초당 수 킬로미터 미만이어야 합니다.핼리 혜성은 태양으로부터 가장 먼 거리에서 태양을 기준으로 초당 1킬로미터의 ≈로 움직입니다.
  5. ^ 299792.458 km/s/32.2 km/s = 빛보다 9310배 느린 속도.
  6. ^ 포물선 궤도를 가진 혜성(이심률 1)은 경로가 180° 변하여 태양계를 진입한 방향으로 떠날 것입니다.2I/보리소프는 이심률이 높아 궤도가 좀 더 개방적이며 태양계를 통과할 때 궤도가 34°만 변합니다.
  7. ^ 이것은 명백한 실수입니다: 크림반도는 그리니치보다 3시간 앞서 있기 때문에 보리소프가 혜성을 처음 관측한 것은 크림반도에서 8월 30일이었습니다.[51]
  8. ^ 태양 주위를 도는 것으로 알려진 85만 개의 천체 중 75만 6천 개(89%)가 주대 소행성입니다.[52]
  9. ^ NEO 등급은 새로운 물체가 지구 근처에 있을 가능성을 계산합니다.[53]
  10. ^ 지구 근처의 물체와 잠재적으로 위험한 물체를 확인하기 위한 NEO 확인 페이지입니다.[54]

참고문헌

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