수수께끼의 태양계 9번째 행성…사실은 다른 별에서 왔다?

오랜 세월 태양계 9번째 행성은 명왕성을 의미했다. 하지만, 태양계 외곽에서 명왕성 크기의 천체가 여럿 발견된 후 명왕성은 행성의 지위에서 강등당했다. 아쉬운 일 같지만, 사실 생각해보면 그만큼 태양계에 대한 우리의 지식이 커진 덕분이라고 할 수 있다.

그런데 모순처럼 보이지만, 태양계의 행성을 9개에서 8개로 정정했던 과학자들이 현재 다시 9번째 행성을 찾기 위해서 노력하고 있다. 아직 우리가 찾지 못한 9번째 행성이 태양계 먼 곳에 숨어 있을 가능성이 있기 때문이다.

9번째 행성에 대한 주장은 태양계 외곽의 카이퍼 벨트 천체의 궤도를 조사하면서 다시 시선을 끌었다. 뭔가 이 천체들에 중력을 행사하는, 알지 못하는 천체가 있는 것처럼 보였기 때문이다. 이 천체는 지구보다 더 큰 질량을 가졌으나 해왕성보다는 작은 천체로 추정되며 지금까지 관측이 안 된 점으로 미뤄서 적어도 수백억 km 이상 떨어진 것으로 생각된다.

그 존재를 밝혀내는 가장 확실한 방법은 물론 실제로 관측을 하는 것이다. 이를 위해서 천문학자들은 오늘도 하늘을 뒤지면서 숨은 행성 찾기를 하고 있다. 동시에 이 가상의 9번째 행성의 구조와 기원에 대한 이론도 봇물 터지듯 쏟아지고 있다.

기존의 태양계 행성 생성 이론을 고려하면 이렇게 태양에서 멀리 떨어진 장소에서 큰 행성이 생성되기는 어렵다. 따라서 가능한 대안은 두 가지다. 본래는 안쪽에서 만들어진 행성이 다른 행성과의 중력 상호 작용으로 튕겨 나갔거나 다른 별에서 기원한 행성을 포획하는 경우다.

스웨덴 룬드대학(Lund University)의 과학자들은 이 중에서 포획설을 검증했다. 태양 같은 별은 보통 여러 개의 별이 동시에 탄생하는 가스 성운에서 생성된다. 따라서 태양계 초기에는 다른 별과의 거리가 가까워 서로 근접해서 스쳐 지나갔을 가능성도 적지 않다.

연구팀의 시뮬레이션에 의하면 대략 태양-지구 거리(AU)의 150배에서 400배 정도 되는 거리에서 다른 태양계가 지나쳤다면 이 과정에서 서로의 물질 교환이 일어나면서 외곽에 있던 행성을 포획할 수 있다. 이 주장이 옳다면 9번째 행성은 사실 다른 별 출신인 셈이다.

다만 아직 9번째 행성을 직접 관측한 것이 아니므로 더 많은 연구가 필요하다.

한 가지 흥미로운 사실은 지금까지 발견된 수천 개의 외계 행성 가운데서도 다른 별 출신들이 있어 보인다는 점이다. 어쩌면 행성 교환은 지구인들의 생각보다 더 흔하게 일어났을지도 모른다.

사진=룬드대학

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com