태양계에는 아직 발견되지 않은 행성이 있을까? 오늘은 행성보다 작은, 떠돌이 행성 '플래닛 9'의 미스터리에 대해서 알아보도록 하겠다.
태양계의 구조는 오랫동안 과학자들에게 연구되어 왔다. 과거에는 명왕성이 태양계의 아홉 번째 행성으로 여겨졌으나, 2006년 국제천문연맹(IAU)에 의해 왜행성으로 재분류되면서 태양계의 행성 수는 8개로 줄어들었다. 하지만 일부 천문학자들은 명왕성이 사라진 빈자리를 대신할 ‘플래닛 9(Planet 9)’가 존재할 가능성을 제기했다.
플래닛 9은 태양계 외곽에서 떠돌고 있을 것으로 추정되는 미지의 행성이다. 직접 관측된 적은 없지만, 천문학자들은 태양계 끝자락에 있는 천체들의 이상한 궤도를 분석하며 이 행성이 존재할 가능성을 연구하고 있다. 플래닛 9은 기존 행성보다 훨씬 작은 크기일 수도 있으며, 심지어 떠돌이 행성처럼 태양계를 벗어나 있는 것일 수도 있다.
이번 글에서는 플래닛 9의 정체가 무엇인지, 과학자들이 어떤 방식으로 그 존재를 추측하는지, 그리고 실제로 이 행성이 발견될 가능성이 있는지에 대해 살펴보자.
플래닛 9의 존재 가능성
플래닛 9의 존재는 단순한 가설이 아니라, 태양계 끝자락에서 관측된 이상한 현상들을 설명하기 위한 중요한 실마리다. 과학자들이 플래닛 9의 존재를 주장하는 근거는 무엇일까?
(1) 이상한 궤도를 가진 천체들
태양계 끝자락에는 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)라는 얼음과 암석 조각들이 모여 있는 지역이 있다. 이곳에는 명왕성보다 더 먼 거리를 공전하는 천체들이 존재하는데, 일부 천체들은 매우 이상한 궤도를 가지고 있다. 과학자들은 이 천체들의 궤도가 보이지 않는 거대한 중력원(즉, 플래닛 9)의 영향을 받는다고 보고 있다.
(2) 중력 시뮬레이션 연구
2016년, 캘리포니아 공과대학교(칼텍)의 천문학자들은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 태양계 외곽 천체들의 움직임을 분석했다. 연구 결과, 질량이 지구의 약 5~10배 정도 되는 미지의 행성이 존재할 경우 현재 관측되는 천체들의 궤도가 설명될 수 있다는 결론이 나왔다.
(3) 다른 별 주변에서 발견된 떠돌이 행성들
태양계뿐만 아니라 다른 별 주변에서도 미지의 행성이 발견되고 있다. 많은 별들이 보이지 않는 행성의 중력 영향으로 미세한 흔들림을 보이는데, 이를 통해 행성이 존재할 가능성이 밝혀지고 있다. 태양계에서도 유사한 방식으로 플래닛 9이 존재할 가능성이 연구되고 있다.
플래닛 9은 어떤 행성일까?
만약 플래닛 9이 존재한다면, 그것은 어떤 특징을 가지고 있을까? 이 행성이 실제로 어떤 천체일 가능성이 있는지 과학자들이 추측하는 몇 가지 시나리오를 살펴보자.
(1) 태양계의 미지의 행성
플래닛 9이 실제로 태양계의 또 다른 행성이라면, 그것은 해왕성 너머의 먼 거리에서 공전하고 있을 가능성이 높다. 기존의 연구에 따르면, 이 행성은 태양에서 매우 멀리 떨어져 있기 때문에 망원경으로 관측하기 어렵다.
(2) 떠돌이 행성일 가능성
일부 연구자들은 플래닛 9이 원래 태양계의 일부가 아니라, 과거에 태양계 외부에서 떠돌아다니다가 태양의 중력에 의해 붙잡힌 떠돌이 행성(rogue planet)일 가능성을 제기하고 있다. 떠돌이 행성은 원래 자신을 공전하는 별 없이 우주를 방황하는 행성으로, 다른 항성계를 떠돌다가 태양계에 들어왔을 가능성이 있다.
(3) 작은 왜행성의 집합체
또 다른 가설로는 플래닛 9이 실제로 하나의 행성이 아니라, 여러 개의 작은 천체들이 집합하여 만들어진 중력 중심일 수 있다는 것이다. 즉, 해왕성 너머에 있는 여러 개의 작은 얼음 천체들이 하나의 중력 중심을 이루고 있으며, 이것이 우리가 플래닛 9으로 오인하고 있을 가능성이 있다.
플래닛 9을 찾을 수 있을까?
과학자들은 다양한 방법을 동원하여 플래닛 9을 찾으려 하고 있다. 하지만 태양계 끝자락은 너무 어둡고, 기존의 망원경으로 관측하는 데 한계가 있다. 그렇다면 플래닛 9을 찾기 위한 방법에는 어떤 것들이 있을까?
(1) 대형 망원경을 통한 탐색
지상과 우주에 설치된 대형 망원경들은 태양계 외곽을 지속적으로 연구하고 있다. 특히, 칠레에 위치한 대형 싱크로트론 망원경과 같은 첨단 장비들은 아주 희미한 빛도 감지할 수 있기 때문에, 플래닛 9이 반사하는 적은 양의 태양빛을 포착할 수 있을 것으로 기대된다.
(2) 적외선 탐사
태양에서 멀리 떨어진 천체들은 대부분 매우 차가워서 가시광선보다 적외선으로 더 잘 관측될 수 있다. NASA의 와이즈(WISE) 망원경과 같은 적외선 탐사 장비를 이용하면, 빛이 거의 없는 천체도 열 방출을 감지하여 그 존재를 확인할 수 있다.
(3) 중력파 연구
최근에는 중력파 탐지가 활발히 진행되고 있다. 플래닛 9과 같은 미지의 행성은 직접적인 관측이 어렵지만, 주변 천체에 미치는 중력 영향을 분석하면 그 존재를 유추할 수 있다. 과학자들은 태양계 외곽의 중력장 변화를 연구하여 플래닛 9의 단서를 찾고 있다.
플래닛 9은 실재하는가?
플래닛 9은 현재까지 직접 발견되지 않았지만, 다양한 간접적인 증거들이 그 존재를 강하게 시사하고 있다. 해왕성 너머의 천체들의 이상한 궤도, 중력 시뮬레이션 결과, 그리고 떠돌이 행성 가능성까지 모두 플래닛 9이 실제로 존재할 수 있음을 암시한다.
그러나 아직 플래닛 9을 직접 확인한 사례는 없으며, 이는 천문학자들에게 여전히 풀리지 않은 신비로운 미스터리로 남아 있다. 향후 더욱 발전된 관측 기술과 탐사 장비가 등장하면, 언젠가는 플래닛 9의 존재를 확실하게 입증할 수 있을지도 모른다.
우주는 우리가 알지 못하는 무수한 비밀을 품고 있다. 플래닛 9은 그중 하나일 뿐이며, 우리가 탐색을 계속하는 한 새로운 발견은 끊임없이 이어질 것이다. 언젠가, 천문학자들이 플래닛 9을 발견하는 날이 오면, 태양계에 대한 우리의 이해는 또 한 단계 도약하게 될 것이다.