해왕성 바깥 행성

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행성 X 가설의 창시자인 퍼시벌 로웰.

해왕성바깥행성(trans-neptunian planet)[1]이란 현재까지 발견된 태양계의 마지막(8번째) 행성해왕성보다 태양으로부터 멀리 떨어져 있는, 가설상의 행성을 말한다.

1846년 해왕성이 발견된 이후 해왕성 궤도 너머에도 또다른 행성이 존재할 가능성에 대한 의문이 생겨났다. 19세기 중반 9번째 행성을 찾기 위한 탐색이 시작되었고, 20세기에 퍼시벌 로웰이 "행성 X" 가설을 제안하면서 그 열기가 절정에 달했다. 로웰은 거대행성들, 특히 천왕성과 해왕성의 궤도상의 불일치를 설명하기 위하여[2] 두 행성에 섭동을 일으킬 만큼 큰 중력을 발생시킬 수 있는 보이지 않는 거대행성이 존재한다는 행성 X 가설을 꺼내들었다.[3]

1930년 클라이드 톰보명왕성을 발견한 것은 로웰의 가설을 증명한 것으로 여겨졌고, 명왕성은 공식적으로 태양계의 제9행성으로 명명되었다. 그러나 1978년 명왕성은 그 질량이 너무 작아 거대행성에 중력적 영향을 미칠 수 없음이 자명해졌고 이번에는 명왕성 너머의 제10행성을 찾고자 하는 노력이 있었다. 그러나 1990년대에 보이저 2호가 천왕성의 궤도 오차는 해왕성의 질량을 실제보다 크게 계산한 결과였음을 밝혀냄으로써 제10행성 탐색은 거의 포기되었다.[4] 1992년 이후 명왕성보다 궤도가 크고작은 소형 얼음천체들이 대규모로 발견되기 시작하면서 명왕성이 행성으로 잔류해야 하는지 아니면 소행성처럼 별개의 범주로 분류되어야 하는지에 관한 논쟁이 시작되었다. 이 얼음천체들 중 큰 것들은 처음에는 행성이라고 불렸으나, 2006년 국제천문연맹이 명왕성과 그 주변의 큰 얼음천체들을 왜행성으로 재분류하면서 해왕성이 다시금 태양계 마지막 행성이 되었다.[5]

2015년 현재 천문학계는 한때 가시적이었던 행성 X가 존재하지 않는다는 데 널리 동의하지만, "아직까지 발견되지 않은 행성"이라는 개념은 완전히 매장되지 않고 태양계 외부에서 관측되는 여러 변칙들을 설명하기 위해 종종 되살려진다.[6] 2014년 3월, WISE 우주망원경의 관측 결과는 태양으로부터 거리 10,000 AU 이내에 토성 체급(지구의 95배)의 행성이 존재할 가능성과 거리 26,000 AU 이내에 목성 체급(지구의 318배) 또는 그 이상의 행성이 존재할 가능성을 깔끔히 배제시켰다.[7]

2014년, 새로이 발견된 극단적인 해왕성 바깥 천체들의 궤도상의 유사성에 바탕하여 일부 천문학자들은 태양으로부터 거리 200 AU 너머에 지구의 2-15배 질량의 슈퍼지구 행성이 존재할 가능성을 제기하였다.[8] 2016년 이후의 연구에서는 이 정체불명의 행성이 실존한다면 궤도경사가 큰 기묘한 궤도를 가지고 있고, 그 거리는 태양으로부터 200 AU에서 1600 AU 사이일 것이라는 결론이 나왔다. 이 행성의 궤도로 인해 극단적 해왕성 바깥 천체들의 정렬이 방해를 받을 것이다.[9] 명왕성이 더이상 행성으로 취급되지 않기 때문에 이 가설상의 행성은 제9행성이라고 불리고 있다.[10]

각주[편집]

  1. 한국천문학회 편 《천문학용어집》 296쪽 우단 27째줄
  2. Ernest Clare Bower (1930). “On the Orbit and Mass of Pluto with an Ephemeris for 1931–1932”. Lick Observatory Bulletin 15 (437): 171–178. Bibcode:1931LicOB..15..171B. doi:10.5479/ADS/bib/1931LicOB.15.171B. 
  3. Tombaugh (1946), p. 73.
  4. Tom Standage (2000). The Neptune File: A Story of Astronomical Rivalry and the Pioneers of Planet Hunting. New York: Walker. 188쪽. ISBN 978-0-8027-1363-6. 
  5. “IAU 2006 General Assembly: Resolutions 5 and 6” (PDF). International Astronomical Union. 2006년 8월 24일. 
  6. S. C. Tegler & W. Romanishin (2001). “Almost Planet X”. Nature 411 (6836): 423–424. PMID 11373654. doi:10.1038/35078164. 
  7. Luhman, K. L. (2014). “A Search for a Distant Companion to the Sun with the Wide-field Infrared Survey Explorer”. The Astrophysical Journal 781 (1): 4. Bibcode:2014ApJ...781....4L. doi:10.1088/0004-637X/781/1/4. 
  8. Trujillo, C. A.; Sheppard, S. S. (2014). “A Sedna-like body with a perihelion of 80 astronomical units” (PDF). Nature 507 (7493): 471–474. Bibcode:2014Natur.507..471T. PMID 24670765. doi:10.1038/nature13156. 2014년 12월 16일에 보존된 문서 (PDF). 
  9. http://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-6256/151/2/22 iop>
  10. Burdick, Alan (2016년 1월 20일). “Discovering Planet Nine”. 《The New Yorker》. 2016년 1월 20일에 확인함.