태양계 ‘귀요미’ 가장 작은 왜소행성 주인공 바뀌나

소행성 ‘히기에이아’ 기준 충족…‘세레스’ 지위 흔들
세레스 반지름 950㎞…히기에이아는 그 절반 규모

소행성으로 분류된 히기에이아(Hygiea).                The European Southern Observatory (ESO) 제공=연합뉴스

태양계에서 가장 작은 왜소행성은 화성과 목성 사이 소행성 벨트에 있는 '세레스(Ceres)' 이나 이보다 더 작은 왜소행성 후보가 등장해 주인공이 바뀔 수도 있게 됐다.

유럽남방천문대(ESO)에 따르면 마르세유 천체물리학연구소(LAM)의 피에르 베르나자 연구원이 이끄는 연구팀은 ESO 초거대망원경(VLT)의 이미지 장비인 '스피어(SPHERE)'로 소행성 벨트에 있는 천체 '히기에이아(Hygiea)'를 관측한 결과를 과학저널 '네이처 천문학(Nature Astronomy)'에 실었다.

연구팀은 스피어가 포착한 고선명 이미지를 통해 처음으로 히기에이아의 크기와 형태, 표면 등을 확정할 수 있었다. 그 결과, 왜소행성 분류 기준 4가지 중 이미 3가지를 충족해온 히기에이아가 공같이 둥근 형태(球形)인 것으로 확인돼 마지막 기준도 충족한 것으로 나타났다.

왜소행성은 태양을 돌고, 다른 행성의 위성(달)이 아니어야 하며, 행성과 달리 궤도 주변의 다른 천체를 밀어내거나 흡수하지 않으며, 자체 중력으로 구형을 유지할 정도로 충분한 질량을 갖추고 있어야 한다.

연구팀은 이번 VLT 스피어로 포착한 이미지를 통해 히기에이아가 구형 천체라는 것이 확인됨으로써 태양계에서 가장 작은 왜소행성으로 분류될 수도 있다고 밝혔다.

히기에이아는 국제천문연맹(IAU)에서 증거를 검토하고 표결을 통해 결정해야 왜소행성 지위를 얻을 수 있다. 히기에이아는 반지름이 430㎞를 약간 넘는 것으로 측정됐다. 태양계 가장 바깥에서 제9 행성의 지위를 갖고 있다가 IAU의 결정으로 왜소행성으로 강등된 명왕성은 반지름이 약 2천400㎞에 달한다.

현재 가장 작은 왜소행성인 세레스의 반지름은 약 950㎞로 히기에이아의 두 배가 넘는다. 세레스는 소행성 벨트 전체 질량의 약 3분의 1을 차지하고 있으며, 히기에이아는 '베스타(Vesta)', '팔라스(Pallas)' 등에 이어 소행성 벨트에서 4번째로 큰 천체로 분류돼 있다.

히기에이아 표면에는 베스타에서 처럼 큰 충돌구(crater)가 많이 있을 것으로 예상됐지만, 탐색이 이뤄진 약 95%에 달하는 표면에서는 두 개의 분명치 않은 충돌구만 확인됐다. 이 충돌구는 히기에이아와 동반 소행성군을 형성한 대형 충돌과는 관련이 없는 것으로 나타났다.

연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 히기에이아의 모행성이 약 20억년 전 반지름이 75~150㎞에 달하는 천체와 정면충돌하면서 산산조각이 난 뒤 남은 물질들이 다시 결합해 히기에이아와 약 7천여개의 동반 소행성을 만든 것으로 분석했다. 연합뉴스