소행성대에서 가장 큰 천체, 세레스 (Ceres)

 

 

세레스는 소행성대에 있는 왜행성으로 소행성대 천체들 중 가장 큽니다. 세레스의 질량은 소행성대 전체 질량의 31% 으로 거의 3분 1을 차지합니다.

 

1. 구조

세레스의 내부 구조는 암석질 핵과 얼음 맨틀로 구성되어 있을 것으로 추정하고 있습니다. 맨틀의 두께는 약 100km이며, 물로 구성되어 있습니다. 세레스에는 약한 대기와 함께 표면에는 물이 얼어 생긴 서리가 있는 것으로 추정됩니다. 표면의 얼음은 불안정하여 태양광을 만나면 매우 짧은 시간에 승화하여 표면에서 탈출 할 것입니다. 극 지역에서 수분이 탈출하는 현상은 1990년대에 관측되었다는 보고도 존재합니다.

 

2. 자전 및 공전

세레스의 공전 궤도는 화성과 목성사이의 소행성대에 있습니다. 공전 주기는 4.6년이며 궤도 이심율은 0.08이다. 자전 주기는 9시간 4분입니다. 과거에는 세레스가 소행성군으로 생각되었습니다. 그러나 세레스의 스펙트럼에서 군의 특성과 다른 특성이 발경되면서, 현재는 게피온 소행성군이라고 불립니다.  공전 궤도의 특성으로 세레스에서는 수성, 금성, 지구, 화성이 태양을 가로지는 것을 볼 수 있습니다.

 

3. 기원

세레스는 약 45.7억년 전 소행성대에서 형성된 원시 행성에서 진화되었을 것으로 추정합니다. 세레스가 카이퍼대에서 형성된 후 소행성대로 옮겨져 왔을 것이라는 의견도 있습니다. 세레스의 지질 발달 과정은 열적 작용과 연관이 있습니다. 작용 직후, 내부가 암석질의 핵과 얼음 맨틀로 분화될 수 있다고 추측됩니다. 현재 세레스는 지질학적으로 비활동 천체이며, 표면은 충돌에 의해서만 변할 수 있습니다. 세레스에서 발견되는 많은 양의 얼음은 내부에 물이 존재할 것이라는 의견의 증거가 됩니다.

 

4. 관측 및 탐사

세레스를 최초로 발견한 사람은 주세페 피아치입니다. 1801년에 발견했으며, 처음에는 이 천체를 혜성으로 생각했습니다. 피아치는 총 24회에 걸쳐 세레스를 관측했으며, 약 한 달동안 관측을 진행했습니다. 후에 카를 프리드리히 가우스가 세레스를 발견했으며, 폰 쟈크와 하인리히 올베르스가 세레스를 발견했습니다. 그 이후에 1984년에 세레스가 다른 별을 가리는 엄폐 현상을 관측했으며, 1995년에는 허블 우주 망원경을 이용하여 자외선 이미지를 얻었습니다. 그리고 2002년에는 적외선 이미지를 얻었으며, 2003년과 2004년에는 가시광선 이미지를 얻었습니다.

 

2007년 최초로 NASA에서 무인 탐사선인 돈 탐사선을 발사하여, 2015년에 세레스에 도착했습니다. 탐사선에는 영상 분리형 카메라, 가시광, 적외선 분광계, 감마선 그리고 중성자 감지기가 실렸습니다. 그래서 돈 탐사선은 왜행성의 형태과 구성 물질을 연구하여 정보를 전송할 것입니다.