소행성(Asteroid)

소행성(Asteroid 또는 Minor planet)은 태양계 내에서 유사 행성들이 태양 주위를 운동하지만, 크기와 질량이 행성보다 훨씬 작은 천체를 말하며, 소행성 대다수가 화성과 목성 궤도 사이에 집중된 소행성대를 말합니다.
소행성은 일반적으로 태양계가 형성된 시기의 미행성(Planetesimal)에서 변천된 것으로 알려져 있으며, 가장 많은 수가 발견되는 태양계 천체입니다. 2020년 12월 31일 현재 소행성센터 데이터는 태양계 내에 10265가 있습니다. 72개의 소행성(외해왕성 천체 포함)이 확인되었습니다. 이 중 약 57%에 공식 번호가 부여되어 있지만, 이는 여전히 모든 소행성 중 일부에 불과할 가능성이 높습니다. 2000년대 이후 관측 기술이 진보하고 관측 임무가 많아진 영향으로 소행성 수는 매일 꾸준히 증가해 지금은 매달 수천 개의 새로운 소행성이 발견되고 있습니다.

1990년까지 발견된 가장 큰 소행성은 골신성(1 Ceres)이었으나 2001년 이후 코이버대 내에서 발견된 일부 소행성의 직경은 골신성보다 더 큰 것으로 나타났습니다. 논란이 벌어지는 신성(136199 Eris)은 명왕성(134340 Pluto)과 비슷할 정도입니다. 가장 큰 소행성은 다시 분류되기 시작하여 왜소행성으로 정의됩니다. 

 

국제천문연맹(International Astronomical Union)이 2006년에 내린 규범에 따라 소행성(영어: Asteroid, 그리스어: τστεήήήδςς)은 마이크로 행성(Minor planet)의 일종입니다. 태양계의 경우, 소행성은 태양계 소천체(Small Solar System Body, SSSB)에 속하며, 행성과 마찬가지로 태양 주위를 운동하지만, 부피와 질량은 행성보다 훨씬 작습니다. 그러나 대부분의 소행성은 내태양계에 분포하고 있으며, 특히 소행성대에 외태양계 소천체(예: 센타우루스 천체, 외해왕성 천체)의 물리적 특성과 내태양계 소천체의 차이가 많이 있습니다. 그래서 좁은 의미의 소행성(Asteroid)이라는 용어는 혜성도, 유성체도 아닌 태양계 소천체를 가리키는 말로 더 자주 쓰입니다. 역사적으로 태양 주위를 공전하는 어떤 천체에도 적용되어 왔으며, 이 천체들은 망원경에서도 원반으로 분해되지 않으며 혜성과 같은 활동적인 혜성의 특징이 관찰되지 않았습니다. 외태양계 소행성은 대부분 혜성과 유사한 휘발물이 풍부한 표면을 가지고 있어 주대 소행성과 구별이 뚜렷합니다. 

현대 영어에서 Asteroid, Minor planet, Planetoid는 구분되지만 역사적으로 많게는 동의어로 간주됩니다. 소행성으로 번역되다가 2006년 '초소형 행성'으로 번역된 뒤 좀처럼 사용되지 않고 있습니다. 넓은 의미의 소행성(Minor planet)은 소행성센터(Minor Planets Center)에서 소행성 번호를 부여한 모든 천체를 포함하며, 모든 왜행성(Dwarf planets), 트로이 소행성(Trojans), 센타우루스(Centaurs), 카이퍼 벨트 천체(Kuiper belt objects), 기타 외해왕성 천체(trans-Neptunian objects )를 포함합니다. 저행성을 제외한 넓은 의미의 소행성의 크기는 유성체와 저행성의 중간 정도이며, 직경은 1m에서 1000km까지 다양합니다. 이 크기 아래 태양계에서 혜성이 아닌 모든 소천체를 포함합니다.

소행성은 일반적으로 태양계가 형성된 시기의 미행성(Planetesimal)에서 변형된 것으로 알려져 있으며, 가장 많은 수가 발견된 태양계 천체입니다. 비록 수량이 상당히 거대한 소행성이 발견되었지만, 그중 극히 소수의 직경만 100미터 이상입니다. 1990년대까지 가장 큰 소행성은 세레스(Ceres)였지만, 이후 코이버 대역에서 발견된 소행성들은 2000년에 발견된 20000 벌루나(200 Varuna)의 직경이 900km, 2002년에 발견된 창신성(500 Quaoar)의 직경이 1280km, 2004년에 발견된 망신성(亡神星)의 직경이 20000 Varuna입니다. 2003년에 발견된 세드나(90377 Sedna)는 코이버 밴드 밖에 위치하며 그 직경은 대략 1500킬로미터입니다. 하지만 천문학자들은 이 천체들이 모두 왜소행성에 속할 수 있다고 생각하기도 합니다. 

조기발견

1766년 독일의 한 중학교 교사인 요한 다니엘 티티우스(Johann Daniel Titius)는 태양계 행성이 태양으로부터의 거리를 간단한 수열로 구성한다고 추측했습니다. 1772년 베를린 천문대장 요한조한 엘러트 보드는 이 수열을 유명한 티두스-보드의 법칙으로 요약합니다. 천문학자들은 태양으로부터 2.8 천문단위(화성과 목성 사이) 떨어진 곳에 발견되지 않은 행성이 있어야 한다고 주장합니다. 1781년 3월 13일 윌리엄 허쉘은 천왕성을 발견했는데 사람들은 천왕성의 궤도도 티우스-보데의 정칙에 부합한다는 사실을 밝혀내면서 견해가 넓어졌습니다. 18세기 말, 많은 사람들이 발견되지 않은 행성을 찾기 시작했습니다. 당시 유럽의 천문학자들은 세계 최초의 국제 과학 연구 협력 프로그램을 조직했습니다. 달천문대의 주도로 하루 종일 24개 구역으로 나뉘는데, 유럽 각국의 천문학자들이 체계적으로 이 구역에서 '유령'으로 불리는 이 행성을 검색하고 있습니다. 하지만 이 프로젝트는 아무런 성과가 없습니다.

1801년 1월 1일 저녁, 시칠리아 팔레르모 천문대의 주셉 피아지는 황소자리에서 별그림에서 찾아볼 수 없는 별을 발견했습니다. 처음에 그는 이것이 또 하나의 혜성이 아닐까 생각했습니다. 하지만 이 별의 운로가 측정되자 혜성이 아니라 작은 행성처럼 느껴졌습니다. 피아제는 이를 Ceres(크레스)라고 불렀습니다. 크레스는 로마신화에 나오는 농업과 풍년의 여신으로 로마의 12주신 중 하나이며 시칠리아의 수호신입니다. 피아치 자신은 '유령'을 찾는 프로젝트에 참가하지 않았지만, 이 프로젝트를 듣고 '유령'을 찾았다는 의심을 품게 되었고, 이후 수일 동안 이 별을 관찰하게 되었습니다. 그는 발견 보고서를 고다 천문대로 보냈지만 혜성을 찾았다고 주장했습니다. 그 후 피아치는 병으로 더 이상 관찰할 수 없었고 발견 보고는 오랜 시간이 걸렸습니다. 이때 그 별은 태양 방향으로 움직여 태양의 빛 속에 가려져 더 이상 찾을 수 없습니다.

독일의 수학자 요한 카를 프리드리히 가우스(Johann Carl Friedrich Gau ）는 행성과 혜성의 궤도를 계산하는 방법을 고안했는데, 이 방법으로는 몇 개의 위치점만 가지고도 하나의 하늘을 계산할 수 있습니다. 가우스는 피아치의 발견을 읽고 그 천체의 위치를 계산하여 그 데이터를 고타 천문대로 보냈습니다. 하인리히 올버스(Heinrich Wilhelm Olbers)는 1801년 12월 31일 밤에 이 별을 재발견하였고, 후에 피아치는 이를 곡신성(谷神星)이라 명명했습니다. 1802년 오버스는 또 다른 천체를 발견해 지신성(智神星)이라 명명했고, 1804년 신성이 카를 루트위히 하딩(Karl Ludwig Harding)에 의해 발견됐고, 1807년 오버스는 조신성을 발견했습니다. 1845년까지 다섯 번째 소행성 의신입니다별은 칼 루트비히 헨케(Karl Ludwig Hencke)가 발견했지만 이후 소행성 발견 속도가 빨라졌습니다. 1890년까지 천문학자들은 약 300개의 소행성을 발견했습니다.