왜성

Dwarf planet
작은 행성과 혼동하지 않기.
9개의 가능성이[a] 가장 높은 왜행성
발견일 및 발견일
세레스 (1801)
명왕성 (1930)
콰오아르 (2002)
세드나 (2003)
오르쿠스 (2004)
하우메아 (2004)
에리스 (2005)
메이크메이크 (2005)
공공 (2007)

왜소행성은 태양의 직접적인 궤도에 있는 작은 행성 질량의 물체로, 고전적인 여덟 개의 행성들보다 더 작습니다.전형적인 왜행성은 명왕성입니다.행성 지질학자들에게 왜소행성의 관심은 그것들이 지질학적으로 활동적인 물체일 수도 있다는 것입니다. 이 예상은 2015년 세레스로의 돈 탐사와 명왕성으로의 뉴호라이즌스 탐사에 의해 입증되었습니다.

천문학자들은 적어도 9개의 가장 큰 후보 행성들이 왜소행성이라는 것에 대체로 동의합니다 – 대략적인 크기로 보면, 명왕성, 에리스, 하우메아, 메이크메이크, 공공, 콰오아르, 세드나, 세레스, 오르쿠스 순으로 – 하지만 오르쿠스는 의심의 여지가 있습니다.이 9개와 10번째로 큰 살라시아 후보 중 2개는 우주선(플루토와 세레스)에 의해 방문되었고 다른 7개는 적어도 하나의 알려진 달(에리스, 하우메아, 마케마케, 공공, 콰오아르, 오르쿠스, 살라시아)을 가지고 있는데, 이것은 그들의 질량과 밀도의 추정을 가능하게 합니다.질량과 밀도는 차례로 지구 물리학적 모델에 적합하여 이러한 세계의 특성을 결정할 수 있습니다.세드나라는 단 한 개의 위성은 아직 방문하지도 않았고 알려진 위성도 없어서 질량을 정확하게 추정하기가 어렵습니다.몇몇 천문학자들은 더 작은 천체들도 많이 포함하고 있지만,[1] 이 천체들이 왜소행성일 가능성이 있다는 데에는 의견이 일치하지 않습니다.

왜행성이라는 용어는 행성 과학자 앨런 스턴(Alan Stern)이 태양계의 행성 질량을 가진 물체를 고전 행성, 왜행성, 위성 행성 등 세 가지로 분류한 것의 일부로 만들었습니다.그러므로 왜소행성은 행성의 한 범주로 여겨졌습니다.그러나 2006년 국제천문연맹(IAU)은 행성, 왜소행성, 작은 태양계 천체 등 태양 주위를 도는 천체들을 3자로 재분류한 하위 행성의 범주로 이 개념을 채택했습니다.[2]따라서 스턴과 다른 행성 지질학자들은 왜소행성과 큰 위성을 행성으로 간주하지만,[3] 2006년 이후 국제천문연맹과 아마도 대다수의 천문학자들은 이들을 행성 목록에서 제외했습니다.

개념의 역사

주요 기사:행성의 지구물리학적 정의와 행성의 IAU 정의
명왕성과 달 카론 합성사진
4 베스타, 한때는[4] 왜소행성이었던 소행성

1801년부터 천문학자들은 화성과 목성 사이에서 수십 년 동안 행성으로 여겨졌던 세레스와 다른 천체들을 발견했습니다.행성의 수가 23개에 달했던 1851년 무렵, 천문학자들은 소행성(그리스어로 '별 모양' 또는 '별 모양'이라는 뜻)이라는 단어를 작은 천체에 사용하기 시작했고, 주요 행성이 아닌 작은 행성으로 구분하기 시작했습니다.[5]

1930년 명왕성의 발견으로, 대부분의 천문학자들은 태양계가 수천 개의 훨씬 작은 천체들(소행성과 혜성)과 함께 9개의 주요 행성들을 가지고 있다고 생각했습니다.거의 50년 동안 명왕성은 수성보다 더 큰 것으로 여겨졌지만,[6][7] 1978년 명왕성의 달 카론이 발견되면서 명왕성의 질량을 정확하게 측정하고 처음 추정했던 것보다 훨씬 더 작은 것으로 판단하는 것이 가능해졌습니다.[8]이 행성은 수성 질량의 약 20분의 1로 명왕성을 가장 작은 행성으로 만들었습니다.소행성대의 가장 큰 천체인 세레스보다 여전히 10배 이상 무거운 천체였지만 지구의 달 질량은 5분의 1에 불과했습니다.[9]게다가, 큰 궤도 이심률과 높은 궤도 경사와 같은 몇 가지 특이한 특징들을 가지고 있어서, 그것이 다른 행성들과는 다른 종류의 물체라는 것이 명백해졌습니다.[10]

1990년대에 천문학자들은 명왕성과 같은 지역(현재 카이퍼 벨트로 알려져 있음)과 더 멀리 떨어진 곳에서 물체를 발견하기 시작했습니다.[11]이것들 중 많은 것들이 명왕성의 주요 궤도 특징들 중 몇 가지를 공유했고, 명왕성은 새로운 종류의 물체인 명왕성의 가장 큰 구성원으로 보이기 시작했습니다.세레스가 추가적인 소행성의 발견 이후 재분류된 것처럼, 이 천체들 중 더 큰 것도 행성으로 분류되거나 명왕성이 재분류되어야 한다는 것이 분명해졌습니다.[12]이것은 몇몇 천문학자들이 명왕성을 행성이라고 부르는 것을 그만두게 만들었습니다.아행성과 유성체를 포함한 몇몇 용어들은 현재 왜행성으로 알려진 천체들에 사용되기 시작했습니다.[13][14]천문학자들은 명왕성만큼 큰 물체들이 더 많이 발견될 것이며, 명왕성이 행성으로 분류된다면 행성의 숫자가 빠르게 증가하기 시작할 것이라고 확신했습니다.[15]

에리스(당시 2003313 UB로 알려짐)는 2005년 1월에 발견되었으며,[16] 이 행성은 명왕성보다 약간 더 큰 것으로 여겨졌으며, 몇몇 보고서들은 이 행성을 비공식적으로 열 번째 행성으로 언급했습니다.[17]결과적으로 이 문제는 2006년 8월 IAU 총회에서 격론의 대상이 되었습니다.[18]국제천문연맹의 최초 초안은 카론, 에리스, 세레스를 행성 목록에 포함시켰습니다.많은 천문학자들이 이 제안에 반대하자, 우루과이 천문학자 훌리오 앙헬 페르난데스와 곤살로 탄크레디가 대안을 마련했습니다.그들은 충분히 둥글지만 행성들의 궤도들을 제거하지 못한 물체들에 대한 중간 범주를 제안했습니다.카론을 목록에서 제외시키는 것 외에도, 명왕성, 세레스, 그리고 에리스는 궤도를 이탈하지 않았기 때문에 새로운 제안은 또한 제거했습니다.[19]

다른 별 주위를 도는 행성의 분류에 대한 우려가 제기되었지만,[20] 이 문제는 해결되지 않았습니다. 대신 왜행성 크기의 천체가 관측되기 시작할 때에만 이를 결정하는 것이 제안되었습니다.[19]

왜행성에 대한 국제천문연맹의 정의 직후에, 일부 과학자들은 국제천문연맹의 결의안에 반대한다는 의견을 나타냈습니다.[21]캠페인에는 자동차 범퍼 스티커와 티셔츠가 포함되었습니다.[22]마이크 브라운(에리스의 발견자)은 행성의 수가 8개로 줄어든 것에 동의합니다.[23]

NASA는 2006년에 IAU에 의해 제정된 새로운 지침을 사용할 것이라고 발표했습니다.[24] 명왕성에 대한 NASA의 임무를 책임하고 있는 Alan Stern은 왜소행성을 행성의 한 종류가 아닌 다른 것으로 정의한다는 관점에서 현재의 행성에 대한 IAU의 정의를 거부하고 있습니다.천체의 궤도 특성(본질적 특성이 아닌)을 사용하여 왜행성으로 정의할 수 있습니다.[25]그래서 2011년에도 그는 명왕성을 행성으로 언급했고,[26] 더 큰 위성뿐만 아니라 세레스나 에리스 같은 다른 왜소행성들도 추가적인 행성으로 받아들였습니다.[27]IAU 정의가 나오기 몇 년 전, 그는 궤도 특성을 이용하여 "외행성"(왜소행성)과 "외행성"(왜소행성)을 분리했습니다.[28]

이름.

IAU 집행위원회의 태양계 천체 종류에 대한 개념을 보여주는 오일러 다이어그램(Ouler diagram)

큰 아행성체의 이름에는 왜행성, 행성(더 일반적인 용어), 중행성(수성과 세레스 사이의 크기에 대해 좁은 의미로 사용됨), 준행성 및 (해왕성 횡단 지역에서) 플루토이드가 포함됩니다.그러나 왜행성은 원래 가장 큰 하위 행성이 아닌 가장 작은 행성을 뜻하는 용어로 만들어졌으며, 지금도 많은 행성 천문학자들에 의해 그렇게 사용되고 있습니다.

앨런 스턴(Alan Stern)은 왜성이라는 용어와 유사한 왜성이라는 용어를 행성의 세 가지 분류의 일부로 만들어냈고, 그와 그의 많은 동료들은 계속해서 왜성을 행성의 한 종류로 분류하고 있습니다.국제천문연맹은 왜소행성은 행성으로 간주되지 않는다고 결정했지만, 스턴의 임기는 지켰습니다.그러한 상반된 의미나 용도를 가지고 있지 않은 가장 큰 아행성체의 IAU 정의에 대한 다른 용어로는 준행성과[29] (행성의 형태를 가지는) 오래된 용어인 플라네노이드가 있습니다.[30]마이클 E. 브라운은 유성체는 수년간 이 천체들에 사용되어 온 "완벽하게 좋은 단어"이며, 행성이 아닌 행성에 왜소행성이라는 용어를 사용하는 것은 "멍청하다"고 말했지만, 이는 국제천문연맹 제3부 회의가 명왕성을 두 번째 결의안으로 행성으로 복원하려는 시도에서 비롯되었다고 말했습니다.[31]사실, 결의안 5A의 초안은 이러한 중간체들을 플라네노이드(planetoids)라고 불렀지만,[32][33] 본 회의는 그 이름을 왜소행성으로 바꾸기로 만장일치로 의결했습니다.[2]두 번째 결의안인 5B는 스턴이 원래 의도했던 것처럼 왜소행성을 행성의 하위 유형으로 정의했는데, 이는 "고전 행성"이라고 불릴 다른 8개와 구별됩니다.이 협정에 따라, 거부된 제안의 12개 행성은 8개의 고전 행성과 4개의 왜행성 사이의 구별로 보존될 것입니다.결의안 5B는 5A가 통과된 것과 같은 세션에서 패배했습니다.[31]해상도 5B의 실패로 왜행성이 행성이 아니라는 의미론적 불일치로 인해 나노행성, 소행성 등의 대체 용어가 논의되었으나 CSBN 간에 이를 변경하기 위한 합의가 이루어지지 않았습니다.[34]

대부분의 언어에서 동등한 용어는 왜행성을 문자 그대로 번역하여 만들어졌습니다: 프랑스어, 스페인어, 에나노어, 독일어, 츠베르그행성, 러시아어, 러시아어 karlikovaya planeta (карликовая планета), 아랍어 kaukab qazm (كوكب قزم), 중국어 ǎ식 ī성 (矮行星), 한국어 왜항성 (왜소행성/矮小行星) 또는 왜항성 (왜행성/矮行星). 그러나 J에서는그들은 "quasi planets" 또는 "펜 행성"(pene planets, "거의"를 의미하는 pene-planets)이라는 뜻의 준와쿠세이 (準惑星)라고 불립니다.

2006년[35] IAU 결의안 6a는 명왕성을 "해왕성 횡단 천체의 새로운 범주의 원형"으로 인정하고 있습니다.이 범주의 이름과 정확한 성격은 명시되지 않았지만 나중에 IAU가 정하도록 남겨두었습니다. 결의안에 이르기까지의 논쟁에서 이 범주의 구성원들은 플루톤과 플루톤의 물체로 다양하게 언급되었으나 둘 다 전해지지는 않았습니다.아마도 이것이 그들의 플루톤과 혼동을 일으킬 것이라는 지질학자들의 반대 때문에.[2]

2008년 6월 11일, 국제천문연맹 집행위원회는 새로운 용어인 플루토이드와 정의를 발표했습니다: 해왕성 횡단 왜성은 모두 플루토이드입니다.[36]IAU의 다른 부서들은 이 용어를 거부했습니다.

...일부 이메일 오류 때문에 WG-PSN[행성계 명명 작업 그룹]은 플루토이드라는 단어를 선택하는 데 관여하지 않았습니다.실제로 WG-PSN이 집행위원회 회의에 이어 실시한 투표에서 특정 용어의 사용이 거부되었습니다.."[37]

'플루토이드'의 분류는 태양계를 내행성, 중심 가스 거인, 외행성으로 3등분하는 개념의 일부인 '[38]지상형 왜성' 세레스와 외행성의 '얼음 왜성' 사이의 초기 구분을 포착했습니다.[39]'얼음 왜성'은 또한 해왕성을 가로지르는 모든 작은 행성이나 태양계 바깥쪽의 얼음 소행성에 대한 포괄적인 용어로 사용되기도 했습니다. 한 가지 시도된 정의는 얼음 왜성이 "일반적인 혜성의 핵보다 크고 전형적인 소행성보다 얼음이 더 차가운" 것이었습니다.[40]

여명 탐사 때부터 세레스는 지구형 행성보다 외계 행성의 얼음 위성, 명왕성 같은 TNO와 더 유사한 얼음체로 인식돼 구분이 모호해졌고,[41][42] 이후 세레스 역시 얼음 왜성으로 불렸습니다.[43]

기준

행성 판별법[44]
몸 m/M🜨 [†] Λ [‡] µ [§] Π [#]
수성. 0.055 1.95x103 9.1x104 1.3x102
금성 0.815 1.66x105 1.35x106 9.5x102
지구 1 1.53x105 1.7x106 8.1x102
화성 0.107 9.42x102 1.8x105 5.4x101
세레스 0.00016 8.32x10−4 0.33 4.0x10−2
주피터 317.7 1.30x109 6.25x105 4.0x104
토성 95.2 4.68x107 1.9x105 6.1x103
천왕성 14.5 3.85x105 2.9x104 4.2x102
해왕성 17.1 2.73x105 2.4x104 3.0x102
명왕성 0.0022 2.95x10−3 0.077 2.8x10−2
에리스 0.0028 2.13x10−3 0.10 2.0x10−2
세드나 0.0002 3.64x10−7 < 0.07[b] 1.6x10−4

행성의 구별은 희미한 회색이며, 각 궤도 인구에서 알려진 가장 큰 왜소행성(연보라색)입니다(소행성대, 카이퍼대, 산란원반, 세드노이드).이 모집단에서 알려진 다른 모든 개체는 표시된 개체보다 작은 판별 변수를 가집니다.

[†] 질량(mass in), 지구의 질량과 같은 단위(5.97 × 10 kg24).
[‡] λ은 스턴 & 레비슨(2002)에 의해 이웃을 제거할 수 있는 능력(행성의 경우 1보다 큼)입니다. λ = k ma, 여기서 k = 0.0043은 요타그램(10미터톤) 단위로 형성되고 a는 천체의 반장축(AU)입니다.
[§] µ은 소테르의 행성 판별자로 행성의 수는 100개가 넘습니다. µ = m/ M - m, 여기서 m은 물체의 질량이고, M은 궤도 영역을 차지하는 모든 물체의 총 질량입니다.
[#] π은 마고가 이웃을 정리할 수 있는 능력(행성의 경우 1보다 큼)입니다. π = k ma, 여기서 k = 807은 지구 질량과 AU 단위입니다.

왜행성 범주는 행성에 대한 유용한 개념이 무엇인지에 대한 동역학적 개념과 지구물리학적 개념 사이의 충돌에서 비롯되었습니다.태양계의 역학적 측면에서, 중력적으로 이웃을 지배하는 물체(수성에서 해왕성까지)와 그렇지 않은 물체(소행성 및 카이퍼대 천체 등) 사이의 차이점이 가장 큽니다.천체는 맨틀이 자신의 무게로 플라스틱이 되는 데 필요한 대략적인 질량의 동적(행성) 지질을 가질 수 있으며, 이로 인해 천체는 둥근 모양을 갖게 됩니다.이것은 궤도 근처의 우주 영역을 중력적으로 지배하는 것보다 훨씬 더 낮은 질량을 요구하기 때문에, 세상과 같은 모습과 행성 지질학을 가질 만큼 충분히 거대하지만, 그들의 이웃을 정리할 만큼 충분히 거대하지 않은 물체의 집단이 있습니다.소행성대의 세레스와 카이퍼대의 명왕성이 그 예입니다.[47]

동역학자들은 보통 중력 지배력을 행성성의 문턱으로 사용하는 것을 선호합니다. 왜냐하면 그들의 관점에서 보면 작은 천체들이 그들의 이웃과 더 잘 어울리기 때문입니다. 예를 들어 세레스는 단순히 큰 소행성이고 명왕성은 큰 카이퍼 벨트의 물체입니다.[48][49]지구과학자들은 보통 둥글기를 임계치로 선호하는데, 그들의 관점에서 보면 세레스와 같은 물체의 내부적으로 움직이는 지질이 내부적으로 움직이는 지질이 없는 작은 소행성보다는 화성과 같은 고전적인 행성과 더 유사하기 때문입니다.이것은 이 중간급을 묘사하기 위해 왜소행성 범주를 창조하는 것을 필요로 했습니다.[47]

궤도 지배력

주요 기사:이웃 정리하기

Stern & Levison(2000)은 주어진 궤도의 편향을 초래하는 조우의 가능성을 표현하는 매개변수 λ(upper case lambda)을 도입했습니다.스턴 모형에서 이 모수의 값은 질량의 제곱에 비례하고 주기에 반비례합니다.이 값은 궤도 근처를 통과하는 물체의 용량을 추정하는 데 사용될 수 있으며, 여기서 λ > 1은 결국 물체를 통과시킬 것입니다.지구에서 가장 작은 행성과 가장 큰 소행성 및 카이퍼 벨트 천체 사이에 λ의 5배 크기의 간격이 발견되었습니다.

소터와 다른 천문학자들은 이 매개변수를 사용하여 행성과 왜행성의 구분을 주장했는데, 이는 행성들이 충돌, 포획 또는 중력 교란(또는 궤도 공명을 방지하는 것)을 통해 궤도 근처의 작은 물체들을 제거할 수 있다는 것입니다.ent collisions), 반면에 왜소행성은 그렇게 하기 위한 질량이 부족합니다.[28]소터는 계속해서 궤도 영역의 실제 청정도에 대한 실험적 척도(여기서 µ은 후보 천체의 질량을 궤도 영역을 공유하는 다른 물체의 총 질량으로 나눈 값으로 계산됨)를 나타내는 기호 µ(mu)라고 부르는 매개변수를 제안했습니다.여기서 µ > 100은 삭제된 것으로 간주됩니다.

Jean-Luc Margot은 Stern과 Levison의 개념을 정교화하여 유사한 매개변수 π(upper case Pi)을 생성했습니다.그것은 λ이 사용하는 경험적 데이터를 피하여 이론에 기초하고 있습니다. π > 1은 행성을 나타내며, 행성과 왜행성 사이에는 몇 십분의 1 크기의 간격이 다시 있습니다.

행성과 왜소행성을 구별하려는 다른 계획들이 몇 가지 있지만, 2006년의 정의는 이 개념을 사용합니다.[21][2]

정수 평형

주요 기사:정수 평형
가장 가능성이 높은 왜소행성의 질량을 비교하기 위해 카론과 비교합니다.질량의 단위는 ~10kg입니다21.에리스와 명왕성이 지배합니다.측정되지 않은 세드나는 제외되었지만, 세레스의 명령일 가능성이 높습니다.반대로 달의 질량은 73.5×10으로21 에리스보다 4배 이상 큽니다.

신체의 중력에 의해 발생하는 충분한 내부 압력은 신체의 플라스틱을 바꿀 것이고, 충분한 플라스틱은 높은 고도가 가라앉고 중력 완화라고 알려진 과정인 구멍이 채워지도록 할 것입니다.수 킬로미터보다 작은 물체들은 비중력적인 힘에 의해 지배되고 불규칙한 형태를 띠는 경향이 있고 돌무더기일 수도 있습니다.중력이 중요하지만 지배적이지 않은 큰 물체는 감자 모양입니다. 몸체가 무거울수록 내부 압력이 증가하고 압력이 압축 강도를 극복할 수 있을 정도로 충분하고 유체 정역학적 평형을 이룰 때까지 몸체는 더 단단하고 모양은 더 둥글게 됩니다.그렇다면, 물체는 회전과 조석 효과를 고려할 때 가능한 한 둥글고 모양이 타원체입니다.이것은 왜소행성의 정의적 한계입니다.[50]

만약 물체가 유체정역학적 평형에 있다면, 그 표면에 있는 액체의 전체적인 층은 분화구나 균열과 같은 작은 규모의 표면 특징과는 별개로 물체와 같은 모양의 표면을 형성할 것입니다.몸체는 회전하지 않으면 구형을, 회전하면 타원형을 갖게 됩니다.회전 속도가 빠를수록 편평하거나 심지어는 스케일이 커집니다.만약 그런 회전체가 녹을 때까지 가열된다면, 그 모양은 변하지 않을 것입니다.급격한 회전으로 인해 비늘 모양이 될 수 있는 물체의 극단적인 예는 북극에 있는 물체보다 장축에 있는 길이가 두 배나 더 긴 하우메아입니다.만약 몸에 거대한 동반자가 있다면, 조석력은 조수에 맞물려 있을 때까지 회전 속도를 점차 늦춘다. 즉, 동반자에게 항상 같은 얼굴을 보여주는 것입니다.조수 간만에 잠긴 몸도 비늘 모양이지만, 가끔은 약간 밖에 그렇지 않습니다.가스 거인들의 둥근 위성들처럼 지구의 달도 조수에 맞물려 있습니다.명왕성과 카론, 에리스와 디스노미아, 그리고 아마도 오르쿠스와 반스가 서로 조수적으로 맞물려 있습니다.

왜소행성의 구체적인 크기나 질량 제한은 없습니다. 그것들은 특징을 정의하는 것이 아니기 때문입니다.명확한 상한은 없습니다. 수성보다 더 질량이 큰 태양계에서 아주 멀리 떨어진 물체는 이웃을 정리할 시간이 없었을 수도 있습니다. 그러한 물체는 행성보다는 왜행성의 정의에 부합할 것입니다.실제로, 마이크 브라운은 그러한 물체를 찾기 위해 나섰습니다.[51]하한은 유체 정역학적 평형을 달성하고 유지하기 위한 요건에 의해 결정되지만, 물체가 평형을 이루고 유지하는 크기나 질량은 단순히 질량이 아니라 물체의 구성과 열 이력에 의존합니다.IAU 2006년 보도자료의[52] 문답 섹션은 질량이 0.5×1021 kg 이상이고 반경이 400 km 이상인 물체는 "정상적으로" 유체정역학적 평형에 있을 것이라고 추정했습니다. (모양은... 보통 자기 중력에 의해 결정됩니다.) 그러나 모든 경계선의 경우는 관측에 의해 결정되어야 할 것입니다.[52]이것은 2019년 현재 해왕성 너머의 물체들이 완전히 작고 단단한 물체들에 대한 한계에 가까운 것으로 여겨지고 있는데, 살라시아 (r = 423±11 km, m = (0.492±0.007)×10 kg)와 2002 MS (r = 400±12 km, m 미상)는 2006년 Q&A 예상과 최근 평가 모두에서 경계선 사례일 가능성이 있습니다.그리고 오르쿠스가 예상 한계치를 조금 넘었습니다.[53]측정된 질량을 가진 다른 물체는 예상 질량 한계에 근접하지 않지만, 측정된 질량이 없는 물체는 예상 크기 한계에 근접합니다.

왜소행성군

주요 기사:가능성이 있는 왜행성 목록
해왕성 횡단 천체들의 상대적인 크기, 알베도 및 색상에 대한 그림
EarthMoonCharonCharonNixNixKerberosKerberosStyxStyxHydraHydraPlutoPlutoDysnomiaDysnomiaErisErisNamakaNamakaHi'iakaHi'iakaHaumeaHaumeaMakemakeMakemakeMK2MK2XiangliuXiangliuGonggongGonggongWeywotWeywotQuaoarQuaoarSednaSednaVanthVanthOrcusOrcusActaeaActaeaSalaciaSalacia2002 MS42002 MS4File:EightTNOs.png
명왕성, 에리스, 하우메아, 메이크메이크, 공공, 콰오아르, 세드나, 오르쿠스, 살라시아, 2002 MS4, 달과 지구의 예술적 비교

왜행성을 구성하는 것이 무엇인지에 대한 명확한 정의는 없으며, 물체를 하나로 분류할지는 개별 천문학자들의 몫입니다.따라서, 태양계에 있는 왜소행성의 수는 알려지지 않았습니다.

2006년 IAU가 왜행성의 범주를 인정할 때까지 논의 중인 세 개의 천체인 세레스, 명왕성, 에리스는 왜행성으로 계속 분류하는 천문학자들을 포함하여 일반적으로 왜행성으로 받아들여지고 있습니다.명왕성의 현재 모양이 유체정역학적 평형 상태에서 예상되는 것과 일치하는지 확인할 수 있을 정도로 충분히 상세하게 관측되었습니다.[54]세레스는 평형 상태에 가깝지만, 몇몇 중력 이상 현상들은 여전히 설명되지 않고 있습니다.[55]에리스는 명왕성보다 질량이 더 크기 때문에 일반적으로 왜행성으로 추정됩니다.

발견 순서에 따라 이 세 물체는 다음과 같습니다.

  1. 세레스 – 해왕성보다 45년 앞선 1801년 1월 1일 발견, 1월 24일 발표.소행성으로 재분류되기 전까지 반세기 동안 행성으로 여겨졌습니다.2006년 8월 24일 결의안 5A 채택 이후 IAU에 의해 왜행성으로 간주되고 있습니다.확인중입니다.[55]
  2. 명왕성 ⯓– 1930년 2월 18일 발견, 3월 13일 발표.76년 동안 행성으로 여겨졌습니다.2006년 8월 24일 IAU의 결의안 6A에 의해 왜행성으로 명시적으로 재분류되었습니다.[56]알려진 다섯 개의 위성.
  3. 에리스(2003 UB313) – 2005년 1월 5일 발견, 7월 29일 발표언론 보도에서 '열 번째 행성'으로 불렸습니다.2006년 8월 24일 결의안 5A 채택 이후 IAU에 의해 왜행성으로 간주되었으며, 그 해 9월 13일 IAU 왜행성 명명위원회에 의해 명명되었습니다.알려진 달 하나.

IAU는 단지 어떤 위원회가 가능한 왜행성의 명명을 감독할 것인지에 대한 지침만 세웠습니다: 절대 등급 +1보다 밝은 이름이 없는 해프투니아 횡단 물체(따라서 최대 기하학적 알베도 1에서 최소 지름 838 km)는 소행성 [57]센터와 계획으로 구성된 공동 위원회에 의해 명명되기로 했습니다.국제천문연맹의 어트리 워킹 그룹.[36]당시 (그리고 2021년 현재에도) 이 문턱을 충족할 수 있는 유일한 기관은 하우메아와 메이크메크뿐이었습니다.이 천체들은 일반적으로 왜행성으로 추정되지만, 아직 정수 평형 상태에 있는 것으로 증명되지는 않았고, 하우메아의 경우는 약간의 의견 차이가 있습니다.[58][59]

  1. Haumea (2003 EL61) – Brown 등에 의해 발견되었습니다.2004년 12월 28일, 그리고 2005년 7월 27일 Ortiz et al.에 의해 발표되었습니다.2008년 9월 17일 IAU 왜성 명명 위원회에 의해 명명되었습니다.알려진 두 개의 달.
  2. Makeemake (20059 회계연도) – 2005년 3월 31일 발견, 7월 29일 발표2008년 7월 11일 IAU 왜성 명명 위원회에 의해 명명되었습니다.알려진 달 하나.

2006년에 검토 중인 세 천체(플루토, 세레스, 에리스)와 2008년에 이름을 올린 두 천체(하우메아, 메이크)는 흔히 태양계의 왜행성으로 제시되지만, 한계계수(알베도)는 물체를 왜행성으로 정의하는 것이 아닙니다.[60]

천문학계에서는 일반적으로 다른 큰 TNO를 왜소행성이라고 부릅니다.[61]최소한 4개의 추가 천체가 왜행성을 확인하기 위한 브라운, 탄크레디 등과 그룬디 등의 예비 기준을 충족하며 천문학자들은 일반적으로 왜행성이라고도 부릅니다.

  1. Quaoar (2002 LM60) – 2002년 6월 5일 발견, 그해 10월 7일 발표.알려진 달 하나.
  2. Sedna (2003 VB12) – 2003년 11월 14일 발견, 2004년 3월 15일 발표
  3. Orcus (2004 DW) – 2004년 2월 17일 발견되어 이틀 후에 발표되었습니다.알려진 달 하나.
  4. 공공(2007 OR10) – 2007년 7월 17일 발견, 2009년 1월 발표2016년 5월 JPL과 NASA에 의해 왜행성으로 인정받았습니다.[62]알려진 달 하나.

예를 들어, JPL/NASA는 2016년 관측을 마친 후 공을 왜행성이라고 불렀고,[62] 사우스웨스트연구소의 사이먼 포터는 2018년 명왕성, 에리스, 하우메아, 메이크메크, 공, 콰오아르, 세드나, 오르쿠스를 언급하며 "[TNO] 왜행성 빅8"에 대해 말했습니다.[63]

Brown은 Salacia와 2002 MS4를, Tancredi et al.은 Varuna와 Ixion을, 그리고 Sheppard et al.은 2013 FY27을 제안했습니다.[64]대부분의 큰 천체들은 위성을 가지고 있는데, 위성은 위성의 질량과 밀도를 측정할 수 있으며, 이 위성들이 왜행성이 될 수 있는지에 대한 추정치를 알려줍니다.달을 가지고 있지 않은 가장 큰 TNO는 Sedna, 2002 MS4, 2002 AW197 그리고 Ixion입니다.특히 살라시아는 질량과 지름이 알려져 있어 IAU의 2006년 질의응답에서 경계선 사례로 꼽히고 있습니다.

  1. 살라시아 (2004 SB60) – 2004년 9월 22일 발견.알려진 달 하나.

메이크메이크와 하우메아가 명명되었을 때, 해왕성 횡단 천체(TNO)는 중력 평형 상태로 완화되기 위해 지름이 약 400 km, 즉 지구 크기의 3%인 둥근 위성 미마스와 그렇지 않은 위성 프로테우스만 있으면 된다고 생각되었습니다.[65]연구원들은 카이퍼 벨트에서 그러한 시체의 수는 약 200구 정도로 증명될 수 있고, 수천구 이상으로도 증명될 수 있다고 생각했습니다.[65][66][67]이것이 명왕성이 애초에 재분류된 이유 중 하나였습니다.그 이후의 연구는 카이퍼 벨트와 그 너머의 전형적인 조건에서 그렇게 작은 물체들이 평형을 이루거나 유지할 수 있었다는 생각에 의문을 던졌습니다.

개별 천문학자들은 몇몇 천체들을 왜소행성으로 인식하거나 왜소행성으로 판명될 가능성이 있다고 인식해왔습니다.2008년, Tancredi et al. 은 IAU에게 오르쿠스, 세드나, 콰오아르를 왜소행성(공공은 아직 알려지지 않았지만)으로 공식적으로 받아들이라고 권고했지만, IAU는 그 때 이 문제를 다루지 않았고 그 이후에도 언급하지 않았습니다.Tancredi는 또한 Varuna, Ixion, 2003 AZ84, 2004 GV9, 그리고 2002197 AW의 다섯 TNO들도 역시 왜행성일 가능성이 높다고 생각했습니다.[68]2011년부터 브라운은 추정된 크기만을 기준으로 "거의 확실한" 행성에서 "가능한" 왜성에 이르는 수 백 개의 후보 천체 목록을 유지해 왔습니다.[69]2019년 9월 13일, 브라운의 목록은 해왕성 횡단 천체 중 지름이 900 km 이상인 10개(IAU와 공공, 콰오아르, 세드나, 오르쿠스, 2002 MS4, 살라시아가 명명한 4개)를 왜소행성으로 "거의 확실"하고, 지름이 600 km 이상인 16개를 "매우 가능성"으로 식별했습니다.[70]특히, 공명의 지름은 명왕성의 둥근 달 카론(1212km)보다 클 것입니다.

그러나 2019년 Grundy et al. 은 ǃ쿤 ǁʼ흐 òmdímah에 대한 연구를 바탕으로 살라시아 및 바르다와 같이 직경이 약 900-1000km 미만인 어둡고 밀도가 낮은 물체는 고체 행성체로 완전히 붕괴되지 않고 형성 시 내부 공극률을 유지한다고 제안했습니다(이 경우 왜행성이 될 수 없음).그들은 밝은 (알베도 > ≈0.2) 또는 더 밀도가 높은 (> ≈1.4 g/cc) 오르쿠스와 콰오아르가 완전히 고체였을 것이라는 것을 받아들입니다.

오르쿠스와 카론은 밀도가 높고 비교적 깨끗한 HO2 얼음으로 된 표면을 나타내는 스펙트럼을 고려할 때 아마도 녹아서 분화되었을 것입니다.그러나 ǃ쿤 ǁʼ òmdíma, 55637, 바르다, 그리고 살라시아의 낮은 알베도와 밀도는 그들이 결코 분화하지 못했거나 분화했다면, 표면이 완전히 녹고 뒤집힌 것이 아니라, 단지 깊은 내부에 있었다는 것을 암시합니다.그들의 표면은 내부가 따뜻해지고 무너져도 꽤 차갑고 압축되지 않은 상태로 남아있을 수 있습니다.휘발성 물질의 방출은 내부 붕괴의 범위를 제한하면서 내부로부터 열을 운반하는 데 도움을 줄 수 있습니다.차갑고 비교적 깨끗한 표면과 부분적으로 붕괴된 내부를 가진 물체는 매우 독특한 표면 지질을 나타내야 하며, 내부가 압축되고 수축함에 따라 전체 표면적이 감소하는 것을 나타내는 풍부한 추력 결함이 있어야 합니다.[53]

살라시아의 밀도는 다소 높은 것으로 나중에 밝혀졌는데, 이는 불확실성 내에서 오르쿠스의 밀도와 비교할 수 있지만, 여전히 매우 어두운 표면을 가지고 있습니다.이런 결정에도 불구하고, Grundy 등은 이 행성을 "왜소행성 크기"라고 부르며, Orcus를 왜소행성이라고 부릅니다.[72]바르다에 대한 이후의 연구는 낮은 밀도를 배제할 수는 없지만 밀도 또한 높을 수 있다는 것을 시사합니다.[73]

2023년, 에머리 외 연구진은 2022년 James Webb 우주 망원경(JWST)의 근적외선 분광기를 통해 세드나, 공공, 콰오아르가 "모든 작은 KBO"와 달리 더 큰 왜행성인 명왕성, 에리스, 하우메아, 메이크처럼 내부 용융, 분화, 화학적 진화를 겪었음을 시사한다고 밝혔습니다.이는 가벼운 탄화수소가 그들의 표면(예: 에탄, 아세틸렌 및 에틸렌)에 존재하기 때문이며, 이는 메탄이 지속적으로 재공급되고 있으며, 메탄은 내부 지구화학에서 나올 가능성이 있음을 의미합니다.반면, 세드나, 공공, 콰오아르의 표면은 명왕성, 에리스, 메이크메크와 유사하게 CO와 CO의2 함량이 낮지만, 작은 몸체와는 대조적입니다.이는 해왕성 횡단 지역에서 왜행성의 문턱이 지름 1000km 정도(명왕성, 에리스, 하우메아, 마케마케, 세드나, 공공, 콰오아르만 포함)이며, 오르쿠스와 살라시아조차도 왜행성이 아닐 수 있음을 시사합니다.[74]

왜성일 가능성이 가장 높은 행성들

다음 표에 나와 있는 오르쿠스와 살라시아를 제외한 해왕성 횡단 천체들은 브라운, 탄크레디 등, 그룬디 등, 에머리 등에 의해 왜행성일 가능성이 있거나, 그 근처에 있다는 것에 동의하고 있습니다.오르쿠스와 살라시아는 일반적으로 왜소행성으로 동의되지 않는 가장 큰 TNO로 포함되어 왔습니다. 많은 기준에서 이들은 경계선상의 천체입니다.2006년 IAU에 의해 왜행성으로 제안된 명왕성의 위성 카론이 비교 대상에 포함되었습니다.IAU가 처음 이 개념을 논의했을 때부터 왜행성으로 추정했던 세레스와 마찬가지로 절대 등급 +1보다 크고 따라서 IAU의 행성-소행성 공동 명명 위원회의 문턱을 충족하는 물체가 강조됩니다.

주어진 왜소행성의 질량은 명왕성과 오르쿠스를 제외하고 그들의 계(위성이 있는 경우)에 대해 나열되어 있습니다.

궤도속성
이름. 지역
태양계		 오비탈
반지름 (AU)		 공전주기
(년)		 평균 궤도
속도(km/s)		 성향
황도의 		오비탈
괴이한 일 		행성
변별력이 있는
세레스 소행성대 2.768 4.604 17.90 10.59° 0.079 0.3
오르쿠스 카이퍼 벨트(공진 – 2:3) 39.40 247.3 4.75 20.58° 0.220 0.003
명왕성 카이퍼 벨트(공진 – 2:3) 39.48 247.9 4.74 17.16° 0.249 0.08
살라시아 카이퍼 벨트(큐브와노) 42.18 274.0 4.57 23.92° 0.106 0.003
하우메아 카이퍼 벨트 (공진 – 12:7) 43.22 284.1 4.53 28.19° 0.191 0.02
콰오아르 카이퍼 벨트(큐브와노) 43.69 288.8 4.51 7.99° 0.040 0.007
메이크메이크 카이퍼 벨트(큐브와노) 45.56 307.5 4.41 28.98° 0.158 0.02
공공 흩어진 디스크(공진 – 3:10) 67.49 554.4 3.63 30.74° 0.503 0.01
에리스 산란원반 67.86 559.1 3.62 44.04° 0.441 0.1
세드나 분리됨 506.8 ≈ 11,400 ≈ 1.3 11.93° 0.855 < 0.07
기타속성
이름. 지름
에 상대적으로
달 		지름
(km)		 덩어리
에 상대적으로
달 		덩어리
(x10kg21)		 밀도
(g/cm3)		 로테이션
기간을
(시간)		 달 알베도 H
세레스 27% 939.4±0.2 1.3% 0.93835±0.00001 2.16 9.1 0 0.09 3.33
오르쿠스 26% 910+50
−40 		0.8% 0.55±0.01 1.4±0.2 13±4 1 0.23+0.02
−0.01 		2.19
명왕성 68% 2377±3 17.7% 13.03±0.03 1.85 6d 9.3시간 5 0.49 ~ 0.66 −0.45
(캐론) 35% 1212±1 2.2% 1.59±0.02 1.70±0.02 6d 9.3시간 – 0.2 ~ 0.5 1
살라시아 24% 846±21 0.7% 0.49±0.01 1.50±0.12 6.1 1 0.04 4.27
하우메아 ≈ 45% ≈ 1560[59] 5.5% 4.01±0.04 ≈ 2.02[59] 3.9 2 ≈ 0.66 0.23
콰오아르 32% 1086±4 1.9% 1.2±0.05 1.7±0.1 8.8 1 0.11±0.01 2.42
메이크메이크 41% 1430+38
−22 		≈ 4.2% ≈ 3.1 1.9±0.2 22.8 1 0.81+0.03
−0.05 		−0.20
공공 35% 1230±50 2.4% 1.75±0.07 1.74±0.16 22.4±0.2? 1 0.14±0.01 1.86
에리스 67% 2326±12 22.4% 16.47±0.09 2.43±0.05 15d 18.9h 1 0.96±0.04 −1.21
세드나 29% 995±80 ≈ 1%? ≈ 1? ? 10±3 0? 0.32±0.06 1.52

기호

주요 기사:§ 해왕성 횡단 천체의 천체 기호

세레스와 명왕성은 발견 당시 행성으로 여겨졌기 때문에 행성 기호를 받았습니다.다른 것들이 발견될 때까지, 행성 기호들은 천문학자들 사이에서 거의 사용되지 않았습니다.Unicode includes symbols for the dwarf planets Quaoar 🝾, Sedna ⯲, Orcus 🝿, Haumea 🝻, Eris ⯰, Makemake 🝼, and Gonggong 🝽 that are primarily used by astrologers: they were devised by Denis Moskowitz, a software engineer in Massachusetts.[77][78][79]NASA는 명왕성을 왜소행성이라고 부를 때 전통적인 점성술 기호뿐만 아니라 그의 Haumea, Eris, 그리고 Make make 기호를 사용했습니다.[78]기호들은 다음으로 큰 이름을 가진 후보들에 대해 제안되었지만, 점성가들 사이에서는 일관된 사용법을 가지고 있지 않습니다.[78]The Unicode proposal for Quaoar, Orcus, Haumea, Makemake, and Gonggong mentions the following symbols for the next-largest named candidates: Salacia or , Varda , Ixion or , Gǃkúnǁʼhòmdímà , Varuna and Chaos .[78]

탐험

나사(NASA)의 돈(Dawn) 우주선이 촬영한 소행성 '세레스(Ceres'

2015년 3월 6일, 던 우주선은 세레스 주위의 궤도에 진입하여 왜소행성을 방문한 최초의 우주선이 되었습니다.[81]2015년 7월 14일, New Horizons 우주 탐사선은 명왕성과 다섯 개의 위성을 지나갔습니다.

세레스는 소금 퇴적물과 극저온 화산과 같은 활발한 지질학의 증거를 보여주고 있는 반면, 명왕성은 질소 얼음 빙하에서 표류하고 있는 물 얼음 산과 상당한 대기를 가지고 있습니다.세레스는 분명히 소금물이 지하 표면을 통해 스며들고 있는 반면, 명왕성이 실제 지하 바다를 가지고 있다는 증거가 있습니다.

새벽은 이전에 소행성 베스타의 궤도를 돌았었습니다.토성의 위성 피비는 카시니에 의해 이미지화되었고 그 이전에는 해왕성의 위성 트리톤과 마주친 보이저 2호에 의해 이미지화되었습니다.세 물체 모두 한때 왜행성이었다는 증거를 보여주고 있으며, 그들의 탐사는 왜행성의 진화를 분명히 하는데 도움이 됩니다.

New Horizons는 Triton, Quaoar, Haumea, Eris 및 Makemake의 먼 이미지와 더 작은 후보인 Ixion, 2002 MS4 및 2014 OE를394 포착했습니다.[82]중국 국가우주국의 인터스텔라 익스프레스 탐사선 2기 중 하나가 2040년 콰오아르를 방문할 것을 제안 받았습니다.[83]

유사객체

많은 물체들이 물리적으로 왜소행성을 닮았습니다.여기에는 여전히 평형 모양이나 활동적인 지질학의 증거를 가지고 있을 수 있는 이전의 왜행성들, 왜행성에 대한 궤도 정의는 충족하지만 궤도 정의는 충족하지 못하는 행성-질량 위성, 그리고 거의 틀림없이 쌍성 왜행성인 명왕성-카론 계의 카론이 포함됩니다.범주는 다음과 중복될 수 있습니다.예를 들어, 트리톤은 이전의 왜행성이면서 행성 질량을 가진 달입니다.

이전의 왜소행성

보이저 2호가 촬영한 트리톤입니다.트리톤은 포획된 왜행성으로 여겨지고 있습니다.

세레스 다음으로 소행성대에서 가장 질량이 큰 천체인 베스타는 한때 유체정역학적 평형 상태에 있었고 대략적으로 구형이며, 주로 레아실비아와 베네니아 분화구를 형성한 거대한 충돌에 의해 변형되었습니다.[84]그것의 치수는 현재 정수 평형 상태에 있는 것과 일치하지 않습니다.[85][86]트리톤은 에리스나 명왕성보다 질량이 크며 평형 모양을 가지고 있으며 포획된 왜행성(쌍성계의 일원일 가능성이 있음)으로 생각되지만 더 이상 태양을 직접적으로 공전하지는 않습니다.[87]피비는 포획된 센타우루스로 베스타와 마찬가지로 유체정역학적 평형 상태에 있지 않지만 복사열로 인해 그 역사에서 매우 초기 단계에 있었던 것으로 생각됩니다.[88]

2019년의 증거는 거대 충돌 가설에서 지구와 충돌한 이전 행성인 테이아가 내부 태양계가 아닌 외부 태양계에서 기원했을 가능성이 있다는 것과 지구의 물이 테이아에서 기원했을 가능성을 시사하며, 따라서 테이아가 카이퍼대의 이전 왜행성이었을 가능성이 있다는 것을 암시합니다.[89]

행성질량 위성

주요 기사: 행성 질량 달

적어도 19개의 위성들은 어느 시점에서 자기중력 아래에서 이완되어 평형상태에 있지만, 일부 위성들은 고체가 얼어붙어 더 이상 평형상태에 있지 않습니다.7개는 에리스나 명왕성보다 더 질량이 큽니다.이 위성들은 왜행성과 물리적으로 구분되지는 않지만, 태양을 직접 공전하지 않기 때문에 IAU 정의에 부합하지 않습니다. (실제로 해왕성의 위성 트리톤은 포착된 왜행성이며, 세레스는 태양계의 목성과 토성의 위성과 같은 지역에서 형성되었습니다.)앨런 스턴(Alan Stern)은 행성 질량을 가진 위성을 왜소행성, 고전 행성과 함께 행성의 세 가지 범주 중 하나라고 부릅니다.[27]평면모("행성 질량 물체")라는 용어는 또한 세 집단 모두를 포함합니다.[90]

카론

명왕성-카론 계가 이중 왜성으로 여겨져야 하는지에 대한 논의가 있었습니다.IAU의 행성 정의를 위한 결의안 초안에서, 명왕성과 카론 둘 다 쌍성계의 행성으로 여겨졌습니다.[20][c]국제천문연맹은 현재 카론이 왜소행성이 아니라 명왕성의 위성으로 여겨지고 있다고 말하고 있지만, 카론이 왜소행성으로 적합할 수도 있다는 생각은 나중에 고려될 수도 있습니다.[91]그럼에도 불구하고 카론이 정수 평형 상태에 있다는 것은 더 이상 명확하지 않습니다.또한, 무게중심의 위치는 물체의 상대적 질량뿐만 아니라 물체 사이의 거리에도 달려 있습니다. 예를 들어, 태양-목성 궤도의 무게중심은 태양 밖에 있지만, 이들은 쌍성 천체로 간주되지 않습니다.따라서 명왕성과 카론이 공식적으로 쌍성 왜성으로 정의되기 전에 쌍성 행성을 구성하는 것에 대한 공식적인 정의가 확립되어야 합니다.

참고 항목

메모들

  1. ^ 우주선이 직접 그 물체를 방문하지 않는 한 왜소행성의 정수 평형 기준은 확인될 수 없습니다.
  2. ^ Schwamb, Brown, & Rabinowitz(2009)[45]가 추정한 Sedna의 질량 이상의 지역 내 15개 물체로부터 최소 추정치를 사용하여 계산.
  3. ^ 원본 텍스트의 각주는 다음과 같습니다. "여러 개체 시스템으로 구성된 둘 이상의 개체의 경우...이러한 조건을 만족하는 2차 물체, 즉 질량, 형태는 또한 계의 무게 중심이 1차 행성 밖에 존재할 경우 행성으로 지정됩니다.이 기준을 충족하지 못하는 2차 물체는 "위성"입니다.이 정의에 따르면, 명왕성의 동반자 카론은 행성이며, 명왕성-카론을 이중 행성으로 만듭니다."[20]

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외부 링크

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