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히드라 (달)

Hydra (moon)
히드라
Hydra reprocessed.png
2015년 7월 14일 뉴호라이즌스가 찍은 히드라의 거의 실제 모습
디스커버리[1]
검색 대상허블 우주 망원경
발견일자2005년 5월 15일
지정
지정
플루토 3세[1]
발음/ˈhaɪdrə/[2]
이름을 따서 명명됨
레르내안 하이드라
2005년 S/P 1
형용사하이드리언[3] /ˈhaɪdriən/[4]
궤도 특성[5]
64738±3km
편심성0.005862±0.000025
38.1707±0.00003 d
기울기0.242°±0.005°
의 위성명왕성
물리적 특성
치수50.9km × 36.1km × 30.9km[6]
미사(4.8±4.2)×1016 kg[7]
평균 밀도
2.13 g/cm3[6]
0.00520055269 g[8]
0.4295 d (10.31 h)[9] (2015년 7월)
110°[10]
알베도0.83 ± 0.08(수평)[7]
온도23K[11]
22.9–23.3 (1998년)[12]

히드라는 명왕성의 천연 위성으로, 가장 긴 차원에 걸쳐 약 51 km(32 mi)의 직경을 가지고 있다.[6]이것은 명왕성에서 두 번째로 큰 달로 닉스보다 약간 크다.히드라는 2005년 5월 15일 허블우주망원경을 이용해 천문학자들이 닉스와 함께 발견했으며,[1] 그리스 신화에 나오는 아홉 머리의 지하세계의 뱀인 히드라의 이름을 따서 명명되었다.[13]거리별로 보면 히드라는 명왕성의 다섯 번째이자 가장 바깥쪽 달로 명왕성의 네 번째 위성 케르베로스 너머를 공전하고 있다.[7]

히드라는 다른 플루토니아 위성들과 유사하게 물 얼음의 존재로 인해 반사력이 높은 표면을 가지고 있다.[14]히드라의 반사율은 명왕성과 채론의 중간이다.[15]뉴호라이즌스 우주선은 2015년 7월 명왕성과 그 위성을 이미징하고 히드라의 여러 이미지를 돌려주었다.[16]

디스커버리

닉스와 히드라의 발견 이미지

Hydra는 Hal A. Weaver와 Alan Stern과 Marc W를 포함한 명왕성에 대한 뉴 호라이즌 미션에 참여한 많은 다른 사람들로 구성된 명왕성 동반자 수색팀의 연구원들에 의해 발견되었다. 뉴 호라이즌스 팀은 명왕성과 채론이 이전에 발견되지 않았던 다른 작은 달들과 함께 있을 것이라고 추측했으므로, 그들은 허블 우주 망원경을 명왕성 주위의 희미한 달들을 관찰하기 위해 사용했다.[17][18][18][13]히드라의 밝기는 명왕성보다 약 5,000배 더 희미하기 때문에, 명왕성의 긴 노출 영상이 히드라를 찾기 위해 촬영되었다.[17]

이 발견 이미지는 2005년 5월 15일과 2005년 5월 18일에 촬영되었다.히드라와 닉스는 맥스 J에 의해 독자적으로 발견되었다.Mutchler는 2005년 6월 15일에 그리고 Andrew J.[19] Steffl은 2005년 8월 15일에.이 발견들은 2002년부터 명왕성의 허블망원경을 발견함으로써 확인된 후, 2005년 10월 31일에 발표되었다.[20]새로 발견된 두 개의 달은 이후 히드라의 경우 S/2005 P 1로, 닉스의 경우 S/2005 P 2로 잠정 지정되었다.[21][22]달은 발견 팀에 의해 비공식적으로 "P1"과 "P2"로 지칭되었다.[21]

이름 지정

명왕성의 달의 허블 이미지(알림 없음)

히드라라는 명칭은 2006년 6월 21일 국제천문연맹(IAU)에 의해 승인되었고 IAU Circular 8723에 닉스의 명칭과 함께 발표되었다.[22]히드라는 그리스 신화에서 헤라클레스와 싸운 아홉 머리의 뱀인 레르내안 하이드라의 이름을 따서 지어졌다.[13]특히 히드라의 9개의 머리가 명왕성의 9번째 행성 지위를 미묘하게 언급하고 있다.[13]새로 이름 붙여진 두 개의 달은 의도적으로 그들의 이니셜 N과 H의 순서가 명왕성에 대한 뉴 호라이즌스 임무를 기리는 것으로, 명왕성의 이름의 처음 두 글자가 페르시발 로웰을 기리는 것과 유사하다.[23][13]히드라의 이름 또한 초기 H가 명왕성 동반자 수색팀이 히드라와 닉스를 발견하기 위해 사용한 허블 우주 망원경을 기리기 위해 의도적으로 선택되었다.[23][18]

명왕성 체계에 있는 신체에 있는 특징들의 이름은 신화, 그리고 탐험의 문헌과 역사와 관련이 있다.특히 히드라의 특징의 이름은 문학, 신화, 역사의 전설적인 농노와 용과 관련이 있을 것이다.[24]

기원

히드라를 포함한 명왕성의 작은 달들은 명왕성과 또 다른 카이퍼 벨트 물체 사이의 거대한 충돌로 분출된 파편에서 형성된 것으로 생각되었는데, 이는 달이 지구의 큰 충돌로 분출된 파편에서 형성된 것과 유사하다.[25]그 충돌에서 나온 이젝타는 명왕성의 달로 합쳐질 것이다.[26]히드라는 처음에 명왕성에 더 가까운 곳에서 형성되었고, 그 궤도는 조석 상호작용을 통해 변화를 겪었다고 생각되었다.[27][28]이 경우, 히드라는 명왕성의 작은 달과 함께 카론과 함께 명왕성-카론 바이리 중심 주위를 도는 현재의 궤도로 바깥쪽으로 이동했을 것이다.[29][27]샤론과의 상호 조석 상호작용에 의한 '비달 댐핑'을 통해 명왕성-차론 바리센터 주변의 히드라의 궤도는 시간이 지남에 따라 점차 원형이 되었다.[27]히드라는 두 개의 작은 물체가 하나의 물체로 합쳐져 형성된 것으로 여겨진다.[9][30]

물리적 특성

히드라와 채론의 스펙트럼 비교.히드라의 스펙트럼은 비교를 위해 보여지는 순수한 물 얼음과 밀접하게 일치한다.

히드라는 가장 긴 축을 따라 50.9km(31.6mi), 가로 30.9km(19.2mi)의 최단 축으로 형태가 불규칙하다.[6]이로써 히드라의 측정 치수는 50.9km × 36.1km × 30.9km(31.6mi × 22.4mi × 19.2mi)가 된다.[6]

히드라의 표면은 표면에 수빙이 존재하기 때문에 반사율이 높다.[14]히드라의 표면은 명왕성의 작은 달과 유사한 중성 스펙트럼을 나타내지만, 히드라의 스펙트럼은 약간 더 푸르게 나타난다.[31][32]하이드라 표면의 수빙은 비교적 순수하며 샤론에 비해 현저하게 어두워지는 모습을 보이지 않는다.[14]한 가지 설명은 히드라의 표면이 히드라의 표면에서 어두운 물질을 분출하는 마이크로메토라이트 충격에 의해 지속적으로 상쾌해진다는 것을 암시한다.[14]히드라의 표면 스펙트럼은 닉스에 비해 약간 푸르스름하다.[32]히드라의 푸르스름한 색에 대한 설명은 히드라의 표면이 닉스에 비해 더 많은 양의 수빙을 가지고 있다는 것을 암시하는데, 이것은 또한 히드라의 매우 높은 기하학적 알베도, 즉 그 반사율 83%를 설명할 수 있을 것이다.[32][10]

뉴호라이즌스의 분화구 계수 자료에서 파생된 히드라의 표면은 약 40억년 전으로 추정된다.[27][10]히드라의 크레이터와 움푹 들어간 부분은 히드라가 형성된 이후 충격으로 인해 원래의 질량을 일부 잃었을 수도 있다는 것을 암시한다.[10]

회전

히드라는 일시적으로 잠기고 회전하지 않는다. 히드라의 회전 주기와 축방향 기울기는 천문학적인 시간대에 걸쳐 빠르게 변화하여 주기적으로 회전 축이 뒤집힐 정도로 변화한다.[26]히드라의 혼란스러운 텀블링은 주로 명왕성과 카론이 그들의 중력 주위를 공전하면서 다양한 중력 영향에 의해 발생한다.[26]히드라의 혼란스러운 텀블링 역시 물체에 작용하는 토크를 만들어내는 불규칙한 모양에 의해 강화된다.[5]명왕성과 그 위성의 뉴호라이즌스 플라이바이 당시, 히드라의 회전 기간은 약 10시간이었고, 히드라의 회전 축은 궤도로 약 110도 기울어져 있었다. 뉴호라이즌스 플라이비 당시 히드라는 옆으로 회전하고 있었다.[9][10]

히드라는 명왕성의 다른 위성들에 비해 상대적으로 빠르게 회전하는데, 모두 하루 이상 회전 기간을 가진다.[9]히드라의 이러한 빠른 회전은 대부분의 카이퍼 벨트 물체의 회전 기간에서 흔히 볼 수 있다.[9]히드라의 표면 물질은 더 빠른 속도로 회전할 경우 원심력에 의해 배출될 수 있었다.[30][32]

궤도

명왕성 중심부 주변의 명왕성 위성 애니메이션 - 황색면
프런트 뷰
측면도
명왕성 · 카론 · 스타일스 · 닉스 · 케베로스 · 히드라

히드라는 명왕성-카론 바리 중심부를 64,738 km (40,226 mi)의 거리에서 공전한다.[10]히드라는 명왕성의 가장 바깥쪽 달로 케베로스 너머를 공전하고 있다.[7]명왕성의 모든 달과 비슷하게, 히드라의 궤도는 거의 원형이고, 카론의 궤도와 같은 평면이다; 명왕성의 모든 달은 명왕성의 적도에 대한 궤도경사가 매우 낮다.[7]

명왕성의 달의 거의 원형과 동일 평면 궤도는 그들이 형성된 이후 조력 진화를 겪었을지도 모른다는 것을 암시한다.[33][28]명왕성의 작은 위성이 형성될 당시, 히드라는 명왕성과 채론 바리센터 둘레에 더 기이한 궤도를 돌았을지도 모른다.[29]현재의 히드라의 원형 궤도는 채론이 조석 상호작용을 통해 히드라의 궤도의 편심성을 조석감쇠한 데서 비롯되었을지도 모른다.히드라의 궤도에 있는 차론의 상호 조석 상호작용은 히드라가 궤도 이심률을 차론에게 전달하게 할 것이고, 따라서 히드라의 궤도는 시간이 지남에 따라 점차 원형으로 변하게 될 것이다.[29]

히드라는 궤도 주기가 약 38.2일이며 명왕성의 다른 달과 공명한다.히드라는 닉스와 2:3 궤도 공진, 스틱스와 6:11 공진(비율은 단위 시간 당 완료된 궤도의 수를 나타내며, 주기 비율은 역이다).[5][34]이 "라플라스식" 3체 공명의 결과, 스틱스, 닉스와의 접속사를 5:3 비율로 가지고 있다.[34]

히드라의 궤도는 채론과의 1:6 궤도 공진에 가까우며,[35] 타이밍 불일치는 0.3%이다.근위성을 설명하는 가설은 공명이 알려진 다섯 개의 모든 달이 형성된 후 차론의 외향 이동 전에 발생했으며, 명왕성-차론 중력장 강도에서 5%의 주기적인 국부적 변동으로 유지된다는 것을 암시한다.[notes 1][36]

공명 주기의 1/3에 걸쳐 히드라(파란색), 닉스(빨간색), 스틱스(검은색)의 접속사 시퀀스.이동은 시계 반대 방향으로 진행되며 완료된 궤도는 다이어그램의 오른쪽 상단에 위치한다(전체 사이클을 보려면 이미지를 클릭하십시오).

탐험

64만 km(40만 mi) 거리에서 찍은 히드라의 첫 번째 멀티픽셀 이미지
히드라는 40만 km (25만 mi)의 거리에서 영상을 촬영했다.
히드라는 231,000km(144,000mi)의 거리에서 영상을 촬영했다.

뉴호라이즌스호는 2015년 7월 14일 명왕성 시스템을 방문하여 명왕성과 그 위성을 비행하는 동안 이미징했다.뉴호라이즌스 플라이비 당시 히드라는 명왕성 뒤에 있었고 뉴호라이즌스로부터 가장 가까운 곳에 접근해 있었다.[31]뉴호라이즌스로부터의 히드라의 더 큰 거리는 히드라의 낮은 해상도의 이미지를 낳았다.[31]비행 전 뉴호라이즌스에 탑승한 롱 레인지 정찰 이미저는 히드라의 크기를 측정해 지름 약 45km(28mi)로 추정했다.[37]히드라의 표면 구성, 반사율, 그리고 다른 기본적인 물리적 성질은 후에 비행 중에 뉴 호라이즌스에 의해 측정되었다.[37]

히드라의 첫 번째 세부 이미지는 다운링크되거나, 비행 후 2015년 7월 15일 뉴호라이즌스 우주선에서 수신되었다.[15]64만 km(40만 mi)의 거리에서 찍은 히드라의 첫 번째 디테일한 이미지는 밝기 변화와 가로 10 km(6.2 mi)의 어두운 원형 특징을 보여주는 것으로 나타났다.[15]히드라의 최고 해상도 영상은 23만1000km(14만4000mi), 화소당 1.2km(0.75mi)[16]의 거리에서 촬영됐다.이 이미지들에서 파생된 히드라는 대략적인 55 km × 40 km (34 mi × 25 mi)의 크기 견적을 받았다.[16]

참고 항목

메모들

  1. ^ 명왕성-채론-하이드라 거리에서 순간적인 힘히드라 정렬 케이스는 4각형 케이스(Hydra가 명왕성-채론 축에서 90° 떨어져 있는 경우)보다 4.62% 더 크다; 샤론-플루토–히드라의 경우는 거의 정확히 그 가치들 사이의 절반이다.Buie 외 연구진에서 인용문은 "P1이나 P2에 명왕성이 발휘하는 중력은 약 15%(피크 대 피크)"이다. 명왕성의 중력은 그 자체로 닉스의 경우 18%, 하이드라의 경우 13%씩 차이가 난다.

참조

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외부 링크