이중 행성

Double planet
지구와 크기(오른쪽 위)와 명왕성-차론(오른쪽 아래)의 시각적 비교

천문학에서, 이중 행성(또는 쌍성계)은 두 물체가 두 행성체 바깥의 궤도 축을 공유하는 행성 또는 행성 질량의 물체인 쌍성 위성 시스템입니다.

비록 우리 은하의 별 시스템의 3분의 1까지 binary,[1]이 더블 행성이 되기 훨씬 드문 것으로 예상된다 위성 질량비는 약 1:10,000에서 전형적인 행성, 그들은 부모 star[2]의 중력과Giant-impact 가설에 따라, 중력 하에서만 안정적인 영향을 받고 있다.건축 디자인의 기본 설계코럴 사정

질량이 거의 같은 쌍성 소행성은 때때로 이중 소행성이라고 불립니다.이중 소행성 69230 헤르메스와 90개의 안티오페 및 바이너리 카이퍼 벨트 물체(KBOs) 79360 실라-누남, 1998년 제31차 세계대전이 그것이다.

'이중 행성'의 정의

명왕성-카론계지구-달계보 쌍성에 가깝습니다(척도가 아닌 거리).
지구-달 시스템은 비공식적으로 이중 행성이라고 불리기도 한다(매스는 표면적이 [3]아닌 부피에 거의 비례한다).

"이중 행성"과 "행성-달 시스템"을 구분하기 위해 어떤 기준을 사용해야 하는지에 대한 논란이 있다.다음은 고려사항입니다.

2006년 총회에서 국제천문연맹은 명왕성과 카론을 이중행성으로 [4]재분류하자는 제안을 검토했으나 현재 IAU의 행성 정의에 찬성하는 쪽으로 무산됐다.SMART-1 임무를 광고하는 홍보 자료에서 유럽 우주국은 지구-달 시스템을 이중 행성이라고 [3]언급했습니다.

두 물체 모두 행성 기준을 충족합니다.

천문학 저널에서 제안된 정의는 두 물체가 이중 [5]행성으로 불리기 위해 개별적으로 궤도 삭제 기준을 만족해야 한다고 요구하고 있다.

질량비가 1에 가깝다

"이중 행성"을 정의할 때 한 가지 중요한 고려사항은 두 물체의 질량의 비율이다.질량비가 1이면 동일한 질량의 물체를 나타내며, 질량비가 1에 가까운 물체는 "이중"으로 표기하는 것이 더 매력적입니다.이 정의를 사용하면, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성의 위성들은 모두 쉽게 제외될 수 있다; 그것들은 모두 0.00025보다 작은 질량을 가지고 있다.(1µθθ)을 기준으로 합니다.몇몇 왜성들은 또한 왜성들 자체보다 훨씬 더 작은 위성을 가지고 있다.

가장 주목할 만한 예외는 명왕성-카론계이다.명왕성과 카론은 2006년 행성 정의 이전부터 많은 과학자들에 의해 "이중 왜행성"으로 자주 묘사될 정도로 카론 대 플루토 질량비 0.122( ( 18)는 1에 가깝다.국제천문연맹(IAU)은 앞서 카론을 명왕성의 위성으로 분류했지만,[6] 앞으로 이 천체를 이중왜성 행성으로 재고할 의지도 분명히 밝혔다.그러나 2006년 보고서는[7] 카론-플루토를 이중 행성으로 분류했다.

달 대 지구 질량비 0.01230( 1 18181)도 다른 모든 위성 대 행성 비율과 비교했을 때 눈에 띄게 1에 가깝다.따라서 일부 과학자들은 지구와 달계를 이중 행성으로 보기도 하지만 이는 소수의 견해이다.에리스의 유일한 위성인 디스노미아의 반지름은 에리스의 반지름과 약 14이다. 비슷한 밀도(디스노미아의 성분 구성은 에리스와 크게 다를 수 있음)를 가정하면 질량비는 달-지구 및 카론-플루토 비율의 중간 값인 140가깝다.

다음 기준은 둘 다 "질량 비율이 1에 얼마나 가까워야 합니까?"라는 질문에 답하려고 시도합니다.

명왕성-카론계: 중입자 중심은 명왕성 바깥쪽에 있습니다.

질량 중심 위치

현재 이중 평면계에 대해 가장 일반적으로 제안된 정의는 두 물체가 궤도를 도는 중심점이 두 물체 외부에 있는 것이다.명왕성과 카론은 2015년 6월 뉴호라이즌스 우주탐사선의 이미지로 만들어진 애니메이션에서 볼 수 있듯이 명왕성 바깥의 한 지점을 선회하기 때문에 이중왜성 행성이다.

이 정의에 따르면, 지구-달 시스템은 현재 이중 행성이 아니다; 비록 달이 지구가 질량의 중심을 중심으로 눈에 띄게 회전하게 할 만큼 충분히 질량이 크지만, 그럼에도 불구하고 이 지점은 지구 안에 있다.하지만, 달은 현재 매년 약 3.8 cm의 속도로 지구 밖으로 이동한다; 몇 십억 년 후에 지구-달 시스템의 질량 중심은 지구 밖에 있을 것이고, 이것은 이중 행성계가 될 것이다.

목성-태양계의 질량 중심은 태양 표면 밖에 있지만, 목성과 태양이 이중 별이라고 주장하는 은 명왕성-차론이 이중 왜성이라고 주장하는 것과 유사하지 않다.목성은 퓨저가 되기에는 너무 가볍다; 만약 목성이 13배 더 무겁다면, 중수소 융합을 달성하고 갈색 왜성이 [8]될 것이다.

줄다리기 값

아이작 아시모프는 행성-달 구조와 이중 행성 구조의 차이를 부분적으로 그가 "전쟁의 힘"이라고 불렀는데, 이것은 그들의 상대적 [9]크기를 고려하지 않는다.이 양은 단순히 큰 물체가 작은 물체에 가하는 힘과 태양이 작은 물체에 가하는 힘의 비율입니다.이것은 동등하다는 것을 보여줄 수 있다.

여기p m은 주성(큰 물체)의s 질량, m은 태양의 질량, ds 작은 물체와 태양 사이의 거리, dp 작은 물체와 [9]주성 사이의 거리입니다.줄다리기 값은 위성(작은 물체)의 질량에 의존하지 않습니다.

이 공식은 실제로 큰 물체와 태양으로부터 작은 물체에 대한 중력 효과의 관계를 반영한다.토성의 위성 타이탄의 줄다리기 수치는 380으로, 이는 타이탄에 대한 토성의 힘이 태양의 타이탄에 대한 힘의 380배라는 것을 의미한다.타이탄의 줄다리기 값은 토성의 달 피비와 비교될 수 있는데, 피비는 줄다리기 값이 3.5에 불과하다.토성이 피비를 잡는 힘은 태양이 피비를 잡는 힘의 3.5배에 불과합니다.

아시모프는 행성의 여러 위성에 대한 줄다리기 값을 계산했다.그는 심지어 가장 큰 가스 행성인 목성조차도 포착된 외부 위성에서 태양보다 약간 더 나은 힘을 가졌을 뿐이며, 어떤 위성들은 줄다리기가 1개보다 크지 않다는 것을 보여주었다.아시모프의 거의 모든 계산에서 줄다리기 값이 1보다 큰 것으로 밝혀졌기 때문에, 그러한 경우 태양은 행성과의 줄다리기에서 졌다.한 가지 예외는 지구의 달로, 태양이 0.46의 값을 가지고 줄다리기에서 이겼는데, 이것은 달에 대한 지구의 영향력이 태양의 절반도 안 된다는 것을 의미한다.아시모프는 지구와 달이 쌍성행성으로 [9]간주되어야 한다는 그의 다른 주장과 함께 이것을 포함시켰다.

그렇다면 우리는 달을 지구의 진정한 위성도 아니고 포착된 위성도 아닌 지구와 함께 조심스럽게 태양 주위를 이동하는 행성 자체로도 볼 수 있을 것이다.지구-달 체계 내에서, 상황을 묘사하는 가장 간단한 방법은 달이 지구 주위를 회전하도록 하는 것이다; 하지만 만약 여러분이 지구와 달의 궤도의 그림을 정확하게 축척에 맞게 그리게 된다면, 여러분은 달의 궤도가 태양을 향해 오목한 모든 곳에 있다는 것을 알 수 있을 것이다.그것은 항상 태양을 향해 떨어진다.다른 모든 위성들은 예외 없이 그들의 궤도 일부를 통해 태양으로부터 떨어져 나가는데, 그것은 그들의 주요 행성들의 뛰어난 끌어당김에 의해 잡히는 것이지만 [9][10][Footnote 1]달은 아니다.

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자세한 설명은 "달의 궤도" 기사의 "태양 주위의 지구와 달의 경로" 섹션을 참조하십시오.

이중 행성에 대한 이러한 정의는 태양과의 거리에 따라 달라집니다.만약 지구-달 시스템이 지금보다 더 멀리 태양으로부터 궤도를 돌게 된다면, 지구는 줄다리기에서 승리할 것이다.예를 들어, 화성 궤도에서 달의 줄다리기는 1.05가 될 것이다.또한, 아시모프의 제안 이후 발견된 몇 개의 작은 위성들은 이 논쟁에 의해 이중 행성으로 인정될 것이다.예를 들어, 해왕성의 작은 외부 위성인 네소와 프사마테는 지구 달의 값보다 적은 0.42와 0.44의 줄다리기 값을 가지고 있다.그러나 이들의 질량은 해왕성에 비해 매우 작아 1.5×10−9(1 (700,000,000)과 0.4×10−9(122500,000)의 비율로 추정된다.

시스템 구성

마지막 고려사항은 두 기관이 시스템을 형성하게 된 방법이다.지구-달과 명왕성-카론 시스템은 모두 거대한 충돌의 결과로 형성된 것으로 생각됩니다: 한 물체는 두 번째 물체에 의해 충격을 받아 파편 원반을 형성하고, 강착을 통해 두 개의 새로운 물체가 형성되거나 더 큰 물체가 남아 있는 (그러나 변화된) 것입니다.하지만, 거대한 충돌은 명왕성의 4개의 작은 외부 위성들과 같은 작은 위성들을 만들어 낼 수 있기 때문에 두 물체가 "이중 행성"이 되기에는 충분한 조건이 아니다.

달의 기원에 대한 지금은 포기된 가설은 실제로 "이중 행성 가설"이라고 불렸다; 그 아이디어는 지구와 달이 태양계의 원시 행성 원반의 같은 영역에서 형성되어 중력 상호작용 하에 시스템을 형성한다는 것이었다.행성들이 중력 상호작용을 통해 위성을 "포획"할 수 있기 때문에 이 생각 또한 두 물체를 "이중 행성"으로 정의하는 데 있어 문제가 되는 조건이다.예를 들어, 화성위성들은 화성에 의해 오래 전에 포착된 소행성으로 생각된다.트리톤은 나중에 해왕성에 포착된 명왕성과 같은 크기와 비슷한 구성을 가진 카이퍼 벨트 물체였기 때문에 이러한 정의는 또한 해왕성-트리톤을 이중 행성으로 간주할 것이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

참고 사항

  1. ^ 아시모프는 태양 주변의 지구-달 궤도 패턴을 묘사하기 위해 "오목"이라는 용어를 사용하는 반면, 아스락센은 정확히 같은 패턴을 묘사하기 위해 "볼록"을 사용한다.어떤 용어를 사용하는지는 오로지 관찰자의 관점에 달려있다.태양의 관점에서 보면 달의 궤도는 오목하다. 달의 궤도 바깥, 예를 들어 화성에서 보면 볼록하다.

인용문

  1. ^ 대부분의 은하수 별들은 하버드-스미스소니언 천체물리학 센터 단일입니다.
  2. ^ Canup, Robin M.; Ward, William R. (June 2006). "A common mass scaling for satellite systems of gaseous planets". Nature. 441 (7095): 834–839. Bibcode:2006Natur.441..834C. doi:10.1038/nature04860. ISSN 1476-4687. PMID 16778883. S2CID 4327454.
  3. ^ a b "Welcome to the double planet". ESA. 2003-10-05. Retrieved 2009-11-12.
  4. ^ "The IAU draft definition of "planet" and "plutons"". International Astronomical Union. 2006-08-16. Retrieved 2008-05-17.
  5. ^ Margot, J.L. "A Quantitative Criterion for Defining Planets". Astronomical Journal. 150: 185. arXiv:1507.06300. Bibcode:2015AJ....150..185M. doi:10.1088/0004-6256/150/6/185.
  6. ^ "International Astronomical Union IAU". www.iau.org. Retrieved 2021-09-11.
  7. ^ "The Public Communication Activities at the 2006 General Assembly (GA)" (PDF). International Astronomical Union: 45.
  8. ^ Herbst, T. M.; Rix, H.-W. (1999). "Star Formation and Extrasolar Planet Studies with Near-Infrared Interferometry on the LBT". In Guenther, Eike; Stecklum, Bringfried; Klose, Sylvio (eds.). Optical and Infrared Spectroscopy of Circumstellar Matter, ASP Conference Series, Vol. 188. San Francisco, Calif.: Astronomical Society of the Pacific. pp. 341–350. Bibcode:1999ASPC..188..341H. ISBN 1-58381-014-5.
  9. ^ a b c d 아시모프, 아이작(1975).'그냥 문잉 어라운드'도 '시공간의 시간'에 수록되어 있어요Avon. 공식은 책 89쪽, .pdf 파일 55쪽에서 도출되었습니다.2012년 1월 20일 취득.
  10. ^ Aslaksen, Helmer (2010). "The Orbit of the Moon around the Sun is Convex!". National University of Singapore: Department of Mathematics. Archived from the original on 2013-01-16. Retrieved 2012-01-23.

참고 문헌

추가 정보

외부 링크