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혜성의 종류

by Jemimah 2023. 7. 31.
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단주기 혜성

 

주기 혜성 또는 단주기 혜성은 일반적으로 200년 미만의 궤도 주기를 가진 혜성으로 정의됩니다. 단주기 혜성은 보통 지구가 태양 주위를 도는 둘레의 궤도면이 황도면을 행성과 같은 방향으로 공전합니다. 단주기 혜성의 궤도는 보통 지구의 궤도 너머에 있는 외행성이 태양과 가장 멀어지는 지점인 원일점으로 이동합니다. 예를 들어 핼리 혜성의 끝은 해왕성 궤도를 조금 넘습니다. 행성 궤도에서 원일점 근처에 있는 혜성들의 모임을 혜성족이라고 부릅니다. 이러한 혜성들의 모임인 혜성족은 이전의 장 주기 혜성을 더 짧은 궤도에 포획한 행성에 근처에서 발생하는 것으로 생각됩니다. 

 

단주기 혜성 중에서도 목성의 궤도에 도달하지 않는 궤도의 혜성을 엔케 혜성 Encke comets이라고 합니다. 궤도 주기가 20년 미만이고 황도면에 대해서 경사가 낮은 단주기 혜성은 전통적인 목성족 혜성 Jupiter-family comets이라고 부릅니다. 궤도 주기는 20-200년이며, 경사도는 0-90도 이상인데, 이러한 혜성들을 핼리 혜성형 혜성 Halley-type comets이라고 부릅니다.

 

혜성들의 타원 궤도는 종종 거대한 행성에 접근하기 때문에 혜성은 또 다른 중력 섭동을 받게 됩니다. 오르트 구름에서 들어오는 혜성은 거대 행성의 중력에 의해 궤도에 강하게 영향을 받는 경우가 많다는 것은 분명합니다. 목성은 가장 큰 중력 섭동의 원천이며, 목성의 중력 섭동의 크기는 다른 모든 행성을 합친 것보다 2배 이상 큽니다. 이러한 행성들의 중력 섭동은 장 주기 혜성의 궤도를 보다 짧게 바꿀 수 있습니다.

 

단주기 혜성은 켄타우로스 천체 혹은 카이퍼 벨트, 산란 원반에서 유래한 것으로 여겨지지만, 장 주기 혜성의 기원은 훨씬 멀리 있는 구 모양의 오르트 구름으로 여겨집니다. 대혜성과 같은 천체 무리는 이 먼 영역에서 태양을 대게 원형 궤도로 도는 것으로 추측됩니다. 때로는 카이퍼 벨트의 천체의 경우 외행성 또는 오르트 구름 천체의 경우 근거리 별의 중력에 의해 이들 천체 중 하나가 태양을 향해 안쪽으로 향하는 타원 궤도에 진입해 가시적인 혜성을 형성하기도 합니다. 이전 관측에 의해 궤도가 확립된 주기 혜성과는 달리, 이 메커니즘에 의한 새로운 혜성의 출현은 예측 불가능합니다. 태양 궤도에 진입하고 태양에 의해 지속적으로 끌려다니면 혜성의 수명에 큰 영향을 미치는 아주 많은 물질이 제거되고 혜성의 수명은 짧아지게 됩니다.

 

 

핼리 혜성

핼리 혜성은 75-79년마다 지구에서 관측할 수 있는 단주기 혜성입니다. 핼리 혜성은 지구에서 맨 눈으로 정기적으로 볼 수 있는 유일한 단주기 혜성입니다. 핼리 혜성의 태양계 내 주기적인 귀환은 적어도 기원전 240년부터 전 세계 천문학자들에 의해 관찰되고 기록되어 왔습니다. 1700년대가 되어서야 영국 천문학자 에드먼드 핼리가 혜성의 재출현을 이해했고, 핼리 혜성은 그의 이름을 따서 지어졌습니다.

 

태양계를 방문한 핼리 혜성은 상세하게 관측된 최고의 혜성이 되어 혜성의 핵, 코마, 꼬리의 구조와 혜성 꼬리 형성 메커니즘에 대한 최초의 관측 데이터를 제공했습니다. 이러한 관측은 혜성 구조에 관한 몇 가지 오랜 가설을 뒷받침하는 자료가 되었습니다.

 

 

장 주기 혜성

 

장 주기 혜성은 궤도의 이심률이 높으며, 그 이름처럼 주기는 200년에서 수천만 년, 심지어 수백만 년에 이르기도 합니다. 근일점 근처의 혜성의 이심률이 1보다 크다는 것은 그 혜성이 반드시 태양계를 떠난다는 것을 의미하지는 않습니다. 장주기 혜성의 미래 궤도는 행성 영역을 떠난 후에 궤도를 계산하고 태양계 질량 중심을 계산하면 적절하게 얻어집니다. 정의에 따르면 장주기 혜성은 태양의 중력에 결합되어 있으며, 주요 행성의 접근에 의해 태양계에서 방출되는 혜성은 더 이상 '주기'를 갖는다고 여겨지지 않습니다. 

 

단일 출현 혜성 또는 비주기 혜성은 내부 태양계의 근일점에서 포물선 궤도 또는 쌍곡선 궤도를 가지고 있기 때문에 장주기 혜성과 유사해 보이기도 합니다. 그러나 거대 행성으로부터의 중력 섭동은 혜성의 궤도를 변화시킵니다. 단일 출현 혜성은 포물선 궤도 또는 포물선 접촉 궤도를 가지고 있어 태양을 한 번 통과한 후 항성계에서 영원히 탈출할 수 있습니다.

 

 

외부 혜성

 

태양계를 초월한 외부 혜성이 감지되어 왔고 이는 은하계에서 아마도 일반적인 것입니다. 최초로 감지된 외부 혜성은 1900년대 매우 젊은 A형 주계열성인 화가자리 베타 주변에 있었습니다. 혜성이 항성 근처를 통과할 때 거대한 가스 구름이 방출되는데, 이 구름이 야기하는 흡수 스펙트럼을 사용하여 외혜성계를 확인했습니다.