오르쿠스

오르쿠스(Orcus)는 카이퍼 벨트의 왜소행성으로, 태양계 전체에서 명왕성과 구조적으로 가장 가까운 유사체 중 하나입니다. 지름 약 900km인 오르쿠스는 명왕성이 차지하고 있는 것과 동일한 해왕성과의 2:3 궤도 공명에 갇혀, 해왕성이 세 바퀴를 도는 동안 두 바퀴를 돕니다. 심지어 명왕성의 동반자 카론을 연상시키는, 유난히 큰 위성 반스(Vanth)도 하나 거느리고 있습니다. 그러나 가장 유명한 왜소행성과 이렇게 많은 것을 공유하면서도, 오르쿠스는 정반대 박자로 모든 것을 해내고 있으며, 이 역전 관계가 오르쿠스에게 인상적인 별명을 안겨주었습니다.

2004년에 발견된 오르쿠스는, 외곽 태양계에 대한 우리의 사고방식을 재편성한 현대 해왕성 바깥 천체 발견 물결에 속합니다. 어둡고 멀리 있으며 영구히 얼어붙어 있지만, 밝은 물얼음 표면과 반스와의 거의 쌍성에 가까운 관계 덕분에 오르쿠스는 카이퍼 벨트에서 가장 많은 것을 알려주는 구성원 중 하나입니다.

안티 플루토

오르쿠스와 명왕성은 대체로 비슷한 궤도를 공유합니다. 약 39.4AU로 비슷한 궤도 장반경, 적당한 이심률(오르쿠스는 약 0.23), 상당한 궤도 경사(오르쿠스는 약 20.6도), 그리고 두 천체 모두 해왕성과 결코 충돌하지 않도록 해주는 동일한 명왕성형 공명이 그것입니다. 결정적인 차이는 시점입니다. 두 궤도는 오르쿠스가 태양에서 가장 먼 지점에 도달하는 순간이 대략 명왕성이 가장 가까운 지점에 도달하는 순간과 겹치도록, 그리고 그 반대의 경우도 마찬가지가 되도록 배치되어 있습니다. 두 천체의 궤도는 사실상 위상이 어긋난, 같은 궤도를 서로 반대편에서 도는 거울상과 같습니다.

이러한 대칭성 때문에 천문학자들은 오르쿠스를 안티 플루토(anti-Pluto)라고 불렀고, 이는 이름 선택에도 영향을 주었습니다. 에트루리아와 로마 신화에서 오르쿠스는 저승과 죽음의 신으로, 명왕성(플루토)이 그 이름을 따온 바로 그 신의 대응 존재입니다. 이 명명은 물리적 우연을 시적인 우연으로 바꾸어 놓았습니다. 두 저승의 신, 거의 일치하는 두 궤도, 같은 궤도의 영원히 반대편에 있는 두 천체.

발견과 명명

오르쿠스는 2004년 2월 17일 마이클 브라운, 채드 트루히요, 데이비드 라비노위츠가 캘리포니아 팔로마 천문대의 새뮤얼 오신 망원경을 이용해 발견했습니다. 이는 그 시대의 여러 대형 해왕성 바깥 천체 발견을 이끈 것과 동일한 관측팀 및 장비였습니다. 처음에는 임시 명칭 2004 DW로 불리다가, 영구 소행성 번호 90482와 신화 이름을 부여받았습니다. 위치가 확인된 후, 천문학자들은 1951년까지 거슬러 올라가는 옛 하늘 탐사 사진 자료에서 오르쿠스를 재발견해 궤도를 더 정밀하게 다듬을 수 있었습니다.

지름이 대략 910km로 추정되는 오르쿠스는 소행성대의 왜소행성인 세레스와 대체로 비슷한 크기 부류에 속하지만, 훨씬 춥고 훨씬 멀리 있습니다.

밝고 얼음으로 덮인 표면

어둡고 붉은빛을 띠는 다른 많은 카이퍼 벨트 천체와 달리, 오르쿠스는 도달하는 햇빛의 상당 부분을 반사하며, 알베도(반사율)는 약 23%에 달합니다. 적외선 분광 관측은 그 표면이 물얼음이 풍부하다는 것을 보여주는데, 결정적으로 그 얼음은 이 온도에서 수십억 년 동안 우주 방사선에 노출되면 만들어질 것으로 예상되는 무질서한 비정질 형태가 아니라 대체로 결정형입니다.

이 세부 사항이 중요합니다. 결정형 얼음과 함께 암모니아의 잠정적 흔적은 오르쿠스가 완전히 활동을 멈춘 천체가 아닐 수도 있다는 것을 암시합니다. 두 물질 모두 시간이 지나면서 표면에서 파괴되는 경향이 있으므로, 이들의 존재는 어떤 과정이 이를 새로 채워 넣고 있음을 시사하며, 가장 그럴듯한 원인은 빙화산 작용, 즉 더 따뜻한 내부에서 얼음질 진창이 서서히 새어 나오는 현상입니다. 이곳의 표면 온도는 약 44K(약 섭씨 영하 229도) 아래에 머물러 있어, 이러한 활동이 있더라도 미약하고 드물게 유지될 만큼 충분히 낮습니다.

거의 쌍둥이 같은 위성, 반스

오르쿠스는 혼자가 아닙니다. 위성 반스는 2005년 11월 13일 마이클 브라운과 T.-A. 수어가 촬영한 허블 우주망원경 영상에서 발견되었고, 2010년 저승으로 영혼을 인도하는 날개 달린 에트루리아 정령의 이름을 따 공식 명명되어, 죽음과 저승이라는 주제를 그대로 이어갔습니다. 반스는 모행성에 비해 상당히 큰 편으로 지름이 약 440km이며, 약 9.5~9.7일마다 한 번씩 오르쿠스를 공전합니다.

반스가 계 전체 질량에서 상당한 몫을 차지하기 때문에, 두 천체는 오르쿠스의 중심에서 멀리 벗어난 균형점을 중심으로 공전하며, 이 쌍은 단순한 행성-위성 관계라기보다는 쌍성계와 훨씬 비슷하게 움직입니다. 이것이 바로 명왕성과의 비교를 강화하는 특성입니다. 명왕성과 카론처럼, 오르쿠스와 반스도 동반자 관계로 이해하는 것이 가장 적절합니다.

오르쿠스를 관측하고 연구하기

오르쿠스는 본격적인 망원경 없이는 보기에는 너무 어둡습니다. 등급 약 19에 불과해, 이는 대형 천문대와 전문 천체사진가들의 대상이지 뒷마당 별 관측 대상이 아닙니다. 우리가 알고 있는 대부분은 오히려 항성 엄폐, 즉 오르쿠스나 반스가 배경별 앞을 잠깐 지나가며 그 빛을 가리는 순간에서 얻어졌습니다. 여러 지점에서 타이밍을 재는 이 짧은 사건들은 어떤 직접 촬영 영상도 따라올 수 없는 정밀도로 두 천체의 크기와 형태를 확정 짓습니다. 2017년의 한 엄폐 관측은 반스의 지름을 확정하는 데 도움을 주었습니다.

오르쿠스를 방문한 우주선은 없으며 계획된 것도 없기에, 지상 및 우주 망원경이 여전히 우리의 유일한 관측 수단으로 남아 있습니다. 명왕성 궤도와 정확히 반대 위상에 놓인, 밝고 공명 관계에 있으며 위성을 거느린 세계로서, 오르쿠스는 명왕성의 어떤 특징이 고유한 것이고 어떤 특징이 단순히 큰 명왕성형 천체들이 일반적으로 보이는 모습인지를 시험할 수 있는 자연스러운 비교 대상을 제공합니다.