1998 KY26 가속 원인 연구, 조지아 공과대학교가 얼음 추진 가설을 배제한 이유

조지아 공과대학교 연구진이 지름 11m 소행성 1998 KY26의 가속 원인으로 거론되던 얼음 증발 가설을 배제하는 계산 결과를 내놓았다. 연구진은 2026� � 11월 9일 발표한 열역학 계산에서 이 암석 내부가 얼음을 보존하기에는 지나치게 뜨겁다고 밝혔다.

그동안 이 천체는 ‘암흑 혜성’으로 불렸다. 암흑 혜성은 밝은 꼬리를 드러내지 않고 휘발성 물질을 내뿜어 스스로 움직이는 천체를 말한다. 이번 계산은 그 가설의 근거를 무너뜨렸다.

수치로 본 소행성 1998 KY26의 크기와 자전 속도

• 지름: 약 11m
• 자전 주기: 5.35분에 한 바퀴
• 가장 추운 지역의 내부 온도: -61°C
• 물 얼음이 안정적으로 남는 한계 온도: -128°C 이하
• 얼음 1%가 증발하는 데 걸리는 시간: 약 2,000� �
• 얼음만으로 추진한다고 가정했을 때 얼음이 모두 소진되는 기간: 62� �

1998 KY26은 자기 축을 중심으로 매우 빠르게 돌아 5분 남짓 만에 한 바퀴를 돈다. 이 회전이 만드는 원심력은 표면의 미세한 흙과 파편을 바깥으로 떨쳐낼 만큼 강하다.

열 계산으로 얼음의 존재를 배제한 과정

연구진은 소행성에 탐사선을 보내지 않고 모델링으로 열 흡수를 계산했다. 계산에는 반사율, 광물 조성, 햇빛에 � �출된 시간 같은 기존 자료가 쓰였다.

계산 결과 그늘이 드리운 영구 음영 지역과 가장 차가운 지점도 -61°C보다 낮아지지 않았다. 물 얼음이 우주 진공에서 버티려면 -128°C 이하가 필요하다는 점을 고려하면, 이 온도는 얼음을 보존하기에 너무 높다.

이 천체가 긴 세월 우주를 떠돌았다는 점도 계산을 뒷받침한다. 얼음이 1%만 있었어도 이미 증발했을 것이라는 계산이 나왔기 때문이다.

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태양계 얼음선 바깥이 아닌 안쪽에서 생겨난 천체

이 천체의 기원도 얼음 가설과 맞지 않는다. 궤도 계산상 1998 KY26은 화성과 목성 사이의 소행성대에서 왔을 가능성이 크다.

소행성대는 태양계 얼음선의 따뜻한 쪽에 놓여 있다. 얼음선은 행성이 태어날 때 휘발성 물질이 응축될 수 있었던 경계를 뜻한다. 이 안쪽에서 생긴 천체는 처음부터 얼음을 많이 가지지 않았다.

얼음 대신 표면 � 자 방출이 추진력일 가능성

일반 소행성은 중력과 태양 복사압의 영향을 받는다. 1998 KY26의 가속은 이런 기본 설� 보다 크다. 얼음 가스가 없다면 표면 � 자의 방출이 접선 방향의 추진력이 될 수 있다고 연구진은 설� 했다.

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회전하는 표면에서 떨어져 나온 � 자가 우주 공간으로 흩어지면서 운동량이 생긴다. 이 힘이 연소실에서 가스가 빠져나갈 때와 비슷한 방식으로 천체를 앞으로 밀어낸다는 설� 이다.

확인 시점은 하야부사2의 2031� � 접근

이 모델을 최� 확인하려면 현장 관측이 필요하다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)의 탐사선 하야부사2는 소행성 류구에서 시료를 채취한 뒤 임무를 연장해 이 천체로 향하고 있다.

일본 측 일정에 따르면 하야부사2는 2031� � 7월 1998 KY26에 도착할 예정이다. 탑재된 광학 장비와 분광기가 표면 질감, � 자 손실, 광물 구성을 자세히 기록할 계획이다.