How big is 콰오아?

콰오아는 카이퍼 벨트에 있는 얼음 천체이다. 카이퍼 벨트는 해왕성 너머에 있는 작고 얼음으로 된 천체들이 모인 영역이다. 콰오아의 평균 지름은 약 1,090킬로미터로, 명왕성 지름의 절반에 조금 못 미친다. 콰오아에는 위성 웨이워트와 고리 두 개가 있는데, 이 고리들은 고리가 유지될 수 있다고 예상되는 거리보다 훨씬 바깥쪽에 있다.

크기

콰오아의 크기는 먼 별 앞을 지나가는 모습을 관측하여 잰다. 이런 현상을 항성 엄폐라고 한다. 별빛이 사라지는 것을 본 관측자는 각자 콰오아의 그림자를 가로지르는 선, 즉 현(弦) 하나를 기록한다. 여러 곳에서 얻은 많은 현이 모이면 콰오아의 윤곽이 그려진다.

동료 심사를 거치기 전에 공개된 2026년의 한 연구는 37회의 엄폐 관측을 종합하여, 콰오아가 약간 납작하다는 결과를 얻었다. 적도 방향의 지름이 약 1,132킬로미터이고 극에서 극까지의 지름이 1,022킬로미터이며, 이는 지름 1,094킬로미터인 구와 부피가 같다. 엄폐로 얻은 모양과 콰오아가 내는 열을 결합한 2024년의 한 연구에서는 지름이 1,090킬로미터이고 오차는 위아래로 약 40킬로미터라는 결과를 얻었다.

2002년 허블 우주 망원경으로 한 첫 측정에서는 약 1,300킬로미터가 나왔다. 카이퍼 벨트 천체가 빛의 점이 아니라 원반으로 보인 것은 이때가 처음이었지만, 크기를 약 5분의 1만큼 크게 잡은 값이었다.

크기 비교

콰오아를 농구공 크기로 줄인다면, 바깥쪽 고리는 지름이 약 1.8미터인 원을 이루어, 키가 1.7미터인 사람의 키보다 조금 클 것이다.
명왕성의 가장 큰 위성이자 이 사이트에서 한 단계 더 큰 둥근 천체인 카론은 지름이 1,212킬로미터로, 콰오아보다 약 11% 더 크다.
또 다른 먼 얼음 천체인 세드나는 지름이 약 995킬로미터로, 콰오아보다 조금 작다.
명왕성은 지름이 콰오아의 약 2.2배이다.

있어서는 안 되는 곳에 있는 고리

고리는 콰오아의 크기를 잰 방법과 같은 방식으로, 즉 고리가 별 앞을 지나갈 때 별빛이 잠깐 줄어드는 현상으로 발견되었다. 바깥쪽 고리는 2018년부터 2021년 사이의 엄폐 관측에서 검출되었다. 이 고리는 콰오아 중심에서 약 4,057킬로미터 떨어진 곳을 도는데, 이는 콰오아 자체 반지름의 7배가 넘는다. 2022년 8월 9일의 엄폐 관측에서는 중심에서 약 2,520킬로미터 떨어진 더 희미한 두 번째 고리가 드러났다.

두 고리는 모두 로슈 한계라는 경계 바깥에 있으며, 콰오아의 로슈 한계는 중심에서 약 1,780킬로미터이다. 이 한계 바깥에서는 고리 입자들이 100년도 안 되어 서로 뭉쳐 위성이 될 것으로 예상된다. 한 가지 제안된 설명은, 콰오아의 고리 입자가 토성 고리의 입자보다 더 심하게 서로 튕겨 나가고 달라붙지 않는다는 것이다.

콰오아의 위성 웨이워트는 바깥쪽 고리보다 약 3배 먼 곳에서 궤도를 돈다. 웨이워트의 궤도로부터 천문학자들은 콰오아의 질량을 구할 수 있고, 이를 통해 밀도도 구할 수 있다. 2025년에 천문학자들은 엄폐 관측 중 한 번 검출된, 훨씬 작은 두 번째 위성이 있다고 보고했다.

발견, 궤도, 표면

채드 트루히요와 마이크 브라운은 2002년 팔로마 천문대의 오스친 슈미트 망원경으로 콰오아를 발견했다. 당시 콰오아는 1930년에 명왕성이 발견된 이후 태양 주위를 도는 천체로 발견된 것 가운데 가장 큰 천체였다. 이름은 로스앤젤레스 분지의 원래 거주민인 통바족의 창조신에서 따왔다. 이름은 “콰와르”로 발음한다.

콰오아는 태양으로부터의 거리가 지구의 약 44배인, 거의 원에 가까운 궤도로 태양을 돈다. 제임스 웹 우주 망원경은 콰오아 표면에서 물 얼음, 이산화탄소 얼음, 얼어붙은 메탄과 에탄을 발견했다. 콰오아는 2026년 현재 국제천문연맹이 인정하는 다섯 개의 왜소행성에는 들지 않지만, 2026년의 연구에서는 콰오아의 모양과 자전이 스스로의 중력으로 모양이 만들어진 천체와 들어맞는 것으로 나타났으며, 이 경우 왜소행성이 될 자격이 있다.