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2017년 6월 23일 금요일

태양계 이야기 634 - 카이퍼 벨트에 화성만한 천체가 숨어있다?



(A yet to be discovered, unseen "planetary mass object" makes its existence known by ruffling the orbital plane of distant Kuiper Belt objects, according to research by Kat Volk and Renu Malhotra of the UA's Lunar and Planetary Laboratory. The object is pictured on a wide orbit far beyond Pluto in this artist's illustration. Credit: Heather Roper/LPL)


(A planetary mass object the size of Mars would be sufficient to produce the observed perturbations in the distant Kuiper Belt. Credit: Heather Roper/LPL)

 어쩌면 카이퍼 벨트에 지구에서 화성 사이 질량을 가진 천체가 숨어있을지 모른다는 연구 결과가 발표되었습니다. 애리조나 대학의 연구자들은 카이퍼 벨트 천체 (KBO)의 궤도를 분석해서 이들이 궤도에 영향을 미치는 큰 질량을 지닌 천체가 60AU (1AU는 지구 -태양 거리인 1.5억km) 정도 궤도에 있다는 내용을 천문학회지 (Astronomical Journal)에 발표했습니다. 


 카이퍼 벨트는 해왕성 궤도 밖에 존재하는 얼음 천체들의 모임으로 사실 명왕성도 넓게 보면 여기에 들어간다고 할 수 있으며 에리스를 비롯해서 새로 발견된 여러 왜행성을 포함 600개에 달하는 크고 작은 얼음 천체들이 발견된 장소이기도 합니다. 그 범위는 수백 AU까지 퍼져 있을 수 있습니다. 그런데 연구팀은 이들의 궤도를 분석해서 대략 태양계의 행성 공전면에 대해서 약 8도 정도 기울어진 비스듬한 궤도를 돌고 있다는 사실을 발견했습니다. 


 특히 이와 같은 궤도는 50-80AU 사이 두드러지게 나타나는 데, 이를 해석하기에 가장 좋은 시나리오는 화성에서 지구 사이의 질량을 가진 천체가 있어 중력을 통해 궤도를 휘어지게 만들었다는 것입니다. 대안적인 시나리오는 최근에 태양계 근처로 다른 별이 매우 가깝게 지나가면서 궤도를 변경시켰다는 것인데, 연구팀은 가능성이 떨어지는 경우로 보고 있습니다. 그런 증거가 없는데다 그러기 위해서는 1000만년 이내에 100AU라는 매우 가까운 거리에서 별이 지나가야 하기 때문입니다. 


 흥미로운 사실은 여기서 말하는 화성 크기의 천체는 앞서 다른 천문학자들이 언급한 9번째 행성이 아니라는 것입니다. 이 가상이 행성은 500-700AU 밖 궤도를 도는 것으로 카이퍼 벨트 천체의 궤도에 영향을 주기에는 너무 멀다고 합니다. 




 만약 이 연구 결과들이 모두 사실인 경우 태양계에는 아직 찾지 못한 행성 2개가 있을 가능성이 있어 앞으로 결과가 주목됩니다. 어쩌면 태양계에 행성급 천체가 10개 이상일수도 있는 일이죠. 어떤 결과가 나올지는 모르겠지만, 매우 흥미로운 연구인 점은 분명합니다. 


 하지만 분명한 결과를 알기 위해서는 역시 실제 행성을 포착해야 합니다. 다만 이 거리에서는 매우 어두운데다 천체가 하나 둘이 아니기 때문에 앞으로 계속해서 연구가 필요할 것입니다. 


  참고 


 "The curiously warped mean plane of the Kuiper belt," is online at arxiv.org/abs/1704.02444 




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