태양계 이야기 584 - 9번째 행성은 사실 떠돌이 행성?

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

 아직 망원경으로 확인하지는 못했지만, 태양계 먼 곳에 9번째 행성이 존재할 가능성이 제기되고 있습니다. 태양계 먼곳의 천체들의 궤도가 알려지지 않은 천체의 중력의 영향을 받은 것처럼 보이기 때문입니다. 이는 해왕성보다 작지만 지구보다 큰 천체가 아직 발견되지 않았다고 가정하면 설명이 가능합니다. 

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 미 천문학회 미팅 (American Astronomical Science meeting)에서 천문학자 제임스 베스퍼 (James Vesper )와 그의 동료들은 자신들의 시뮬레이션 결과를 공개했습니다. 이들은 여러 가지 조건을 변경해가면서 156회 정도의 시뮬레이션 테스트를 진행해 이 가운데 가장 가능성 있는 가설을 조사했습니다. 

 그 결과 가장 가능성 있는 질량은 지구의 10배 정도이고 공전 거리는 1000AU 정도로 조사되었습니다. 하지만 그렇다면 과연 이런 천체가 태양계에 어떻게 존재할 수 있느냐는 문제가 발생합니다. 가능성 큰 설명은 크게 두 가지입니다. 첫 번째는 태양계 초기에 목성 같이 큰 행성의 중력 간섭으로 행성이 외곽 지대로 벗어났다는 것이고 두 번째는 외부 태양계의 행성이 우연히 태양계에 포획되었다는 것입니다. 

 연구팀의 가설은 포획설을 지지하고 있는데 흥미롭게도 해왕성보다 큰 질량을 지녔을 경우 안정적으로 포획되기 어려웠을 것이라고 합니다. 동시에 태양계 근방으로 떠돌이 행성 (rogue planet)이 진입하는 경우 60% 정도는 그냥 지나치게 되지만 40%라는 적지 않은 확률로 태양계에 남을 수 있다고 합니다. 

 만약 이 이론이 사실이라면 태양계는 우연히 그 옆을 지나가는 떠돌이 행성을 포획한 셈입니다. 하지만 이 이론을 검증하기 전에 가장 중요한 과제는 역시 9번째 행성을 찾는 것입니다. 모든 가설의 검증은 아마도 그 다음이 되지 않을까 생각합니다. 

 참고 

https://phys.org/news/2017-01-simulations-planet-rogue.html