우주 탐사

팔라스: 크게 기울어진 궤도의 소행성

팔라스는 1802년에 두 번째로 발견된 소행성이며 소행성대에서 세 번째로 큰 천체입니다. 궤도가 약 35° 기울어져 있고 표면에는 충돌구가 많으며, 아직 어떤 우주선도 가까이 방문하지 않았습니다.

팔라스 내부의 개념도. 층 경계는 설명을 위한 것이며 팔라스가 완전히 분화했는지는 확실하지 않음
팔라스 내부의 개념도. 층 경계는 설명을 위한 것이며 팔라스가 완전히 분화했는지는 확실하지 않음
이미지 출처: Satellite Tracker · CC0

핵심 정보

지름
약 513km
태양까지 평균 거리
2.77AU
공전주기
4.62년

대부분의 소행성 궤도가 레코드판 위에 놓인 듯하다면 팔라스는 그 판을 약 35° 기울어진 길로 가로지릅니다. 두 번째로 발견된 소행성이자 주 소행성대에서 세 번째로 큰 천체로, 골프공처럼 충돌구가 많은 표면을 지녔지만 아직 탐사선이 방문하지 않았습니다.

두 번째로 발견된 소행성

1801년 발견된 뒤 다시 시야에서 사라진 세레스의 궤도를 가우스가 계산했고, 빌헬름 올베르스는 이를 찾다가 1802년 3월 28일 브레멘 상공에서 또 다른 움직이는 점을 발견했습니다. 팔라스 아테나의 이름을 받은 팔라스입니다. 처음에는 행성이라 불렸지만 새 천체가 계속 발견되면서 소행성 집단에 포함됐습니다.

팔라스와 뒤이어 베스타를 발견한 빌헬름 올베르스의 석판화
팔라스와 뒤이어 베스타를 발견한 빌헬름 올베르스의 석판화
이미지 출처: Wellcome Collection · CC BY 4.0 · 이미지 원문 보기 ↗

유난히 기울어진 궤도

팔라스는 태양에서 평균 2.77 AU 떨어져 4.62년에 한 바퀴 돕니다. 약 35°의 궤도 경사와 0.23 정도의 이심률 때문에 주 소행성대를 비스듬히 가로지릅니다. 높은 충돌 속도가 심하게 파인 표면을 만들었을 수 있으며, 큰 경사는 탐사선이 가는 데 많은 연료가 드는 이유이기도 합니다.

지구·화성·목성의 황도면 가까운 궤도와 팔라스의 35° 경사를 옆에서 비교한 그림
지구·화성·목성의 황도면 가까운 궤도와 팔라스의 35° 경사를 옆에서 비교한 그림
이미지 출처: Satellite Tracker · CC0

원시적인 내부일까?

대표적인 B형 소행성인 팔라스에는 수화 규산염이 있고 반사율은 약 0.14이며 스펙트럼은 조금 푸른 편입니다. 지름은 약 513 km, 밀도는 약 2.9 g/cm³입니다. 내부에 빈 공간이 남아 있고 완전히 녹아 층으로 분화하지 않았을 수도 있습니다. 암석 중심부와 수화된 층, 오래된 표토는 직접 측정이 아니라 자료에서 추론한 구조입니다.

팔라스 내부의 개념 모형. 층의 경계는 설명용이며 팔라스가 완전히 분화했는지는 확실하지 않습니다.
팔라스 내부의 개념 모형. 층의 경계는 설명용이며 팔라스가 완전히 분화했는지는 확실하지 않습니다.
이미지 출처: Satellite Tracker · CC0

격렬한 충돌의 역사

팔라스는 7.8시간마다 자전하고 자전축은 약 84° 기울어 계절 변화가 극단적입니다. 2020년에 발표된 VLT/SPHERE 관측은 빽빽한 충돌구를 분해해 보여 줬습니다. 지름 30 km가 넘는 충돌구가 표면의 적어도 10%를 덮습니다. 남쪽의 밝은 반점은 소금일 가능성이 있어 과거 물 관련 활동을 암시합니다. 반복된 충돌은 불규칙한 모양을 만드는 데도 영향을 줬습니다.

왜 탐사선이 방문하지 않았을까?

궤도 경사를 바꾸려면 큰 속도 변화와 많은 연료가 필요하며, 세레스나 베스타에 가는 것보다 더 어려울 때가 많습니다. 중력 도움과 효율적인 전기 추진이 해결책이 될 수 있습니다. 가까이에서 중력과 성분, 모양을 측정하면 층으로 분화한 원시행성인지 다공성 원시 천체인지 구분할 수 있습니다.

주 소행성대의 세 거인 중 하나

세레스와 베스타, 팔라스를 합치면 소행성대 전체 질량의 절반이 넘고 팔라스만 약 7%를 차지합니다. 던 탐사선은 앞의 두 천체를 탐사했지만 팔라스는 방문되지 않은 채 행성 형성기의 기록을 간직하고 있습니다.

주 소행성대에서 가장 큰 네 천체인 세레스, 베스타, 팔라스, 히기에이아
주 소행성대에서 가장 큰 네 천체인 세레스, 베스타, 팔라스, 히기에이아
원본을 바탕으로 수정: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA; ESO · Public domain · 이미지 원문 보기 ↗

참고 자료