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태양계 이야기 491 - 9번째 행성은 어떻게 생성되었을까?



(An artist's conception of Planet Nine. Credit: Caltech/R. Hurt (IPAC))


 앞서 소개드린 것처럼 최근 태양계 저 먼 외곽 지역에 진짜 9번째 행성이 존재할지 모른다는 가설이 제기되고 있습니다. 물론 이를 검증할 가장 확실한 방법은 직접 관측을 통해 그 존재를 증명하거나 반대로 없다는 것을 확인하는 일입니다. 다만 현재 관측 기술로는 해왕성보다 작은 천체는 관측을 못했을 가능성도 있기 때문에 새로운 관측이 필요합니다. 




 이전 연구에서는 카이퍼 벨트와 그 외곽에 있는 천체들의 공전궤도를 분석해서 9번째 행성의 존재를 유추했습니다. 하지만 당연히 이 주장은 과학계에서 여러 논쟁을 불러일으키고 있습니다. 일부 과학자들은 9번째 행성을 찾기 위해서 노력하고 있지만, 다른 일부 과학자들은 실제로는 그런 행성이 존재하지 않을 가능성에 무게를 두고 있습니다. 


 최근 하버드 - 스미스소니언 천체 물리학 센터 Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA)의 과학자들은 저널 Astrophysical Journal Letters에 9번째 행성이 어떻게 존재할 수 있는지에 대한 연구를 발표했습니다. 


 만약 9번째 행성이 카이퍼 벨트에 중력 영향을 미칠 수 있는 거리에 있으려면 400-1500AU 정도 타원 궤도를 돌고 있을 가능성이 높습니다. 그런데 태양계 생성 이론을 생각하면 사실 이 거리에서는 행성이 생성되기 어렵습니다. 


 따라서 연구팀은 이 행성이 존재한다면 실제로는 태양 근처에서 생성된 다음 목성이나 토성 같은 대형 행성의 중력 간섭으로 인해 궤도가 긴 타원이 되면서 지금의 궤도로 전이되었다고 보고 있습니다. 다만 태양계 초기 다른 별과 가까운 위치에 있었을 때 이런 일이 발생했을 경우 행성 자체가 태양계에서 이탈할 가능성이 있으므로 이와 같은 일은 비교적 나중에 발생한 것으로 추정했습니다. 


 다른 가능성은 9번째 행성이 떠돌이 행성이다가 태양의 중력에 의해 포획되는 경우입니다. 또 경우에 따라서는 다른 태양계의 멀리 떨어진 외각을 공전하다 태양의 중력에 의해 포획된 경우도 생각할 수 있습니다. 다만 이 가능성은 모두 2%를 넘지 못한다는 것이 연구팀의 결론입니다. 


 과연 진짜 9번째 행성이 있을지는 더 연구를 해봐야 결론이 나오겠지만, 만약 존재한다면 새로운 궁금증이 생겨날 수밖에 없습니다. 9번째 행성의 생성과정은 어떤 것이었을까요? 추방당한 행성이라는 가설도 재미있지만, 더 흥미로운 것은 다른 행성계나 혹은 떠돌이 행성이 태양계로 진입한 경우입니다. 과연 어떤 비밀이 숨어 있을지 궁금합니다. 


 참고 


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