태양 한번 공전에 1000년 질량은 지구 30~70% 추정 1930년에 발견된 명왕성은 작년에 행성에서 제외
김봉규·한국천문연구원 대덕전파천문대 대장
▲ ‘X-행성’의 상상도.
태양계에 9번째 미지의 행성이 존재할 가능성이 높다고 일본 고베대학 연구진이 주장했다. 연구팀에 따르면 미지의 행성은 해왕성 외곽에 있으며 총질량은 지구의 30~70%로 태양 주위를 타원 궤도로 돌고 있다. 연합뉴스 2월 29일자 보도
18세기 중반까지만 해도 태양계에서 존재가 확인된 행성은 6개였다. 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성이다. 독일 천문학자 티티우스는 태양과 이 행성들 간의 거리를 나타낼 수 있는 간단한 수식을 발견했다. 그럼에도 그는 이를 공식 발표하지 않고 남의 책을 번역하면서 그 책 내용 속에 슬쩍 끼워 넣었다. 이 책을 읽은 독일 천문학자 보데는 마치 자신이 발견한 양 자기 천문학 책에 이 수식을 포함시켰다. 이후 사람들이 이 수식을 '보데의 법칙'이라 부르자 티티우스가 반발해 지금은 티티우스-보데의 법칙이라 불린다.
이 법칙은 처음에는 세상의 관심을 끌지 못했다. 과학적으로 유도된 것이 아니라 적당히 끼워 맞춘 수식처럼 보였던 것이다. 240년이 흐른 지금도 이 법칙이 왜 성립되는지에 대해서는 설명하지 못하고 있다.그러나 허셜에 의해 천왕성이 발견되자 상황이 확 바뀌었다.
▲ 태양계의 행성과 소행성들. 최근 일본 고베대학의 연구진에 의해 9번째 행성인‘X-행성’이 해왕성 바깥에 존재할 가능성이 높다는 의견이 제기됐다.
티티우스-보데의 법칙이 예측한 그 위치에 천왕성이 있었던 때문이다.
그러자 다른 미지의 행성도 이 법칙을 이용해 발견할 수 있다는 의견이 나왔다. 이 법칙이 옳다면 화성과 목성 사이에도 행성이 있어야 하나 당시에는 발견되지 않은 상태였다. 그래서 많은 천문학자들이 이 행성을 찾으려 했고, 행운은 이탈리아 수도승이자 천문학자인 피아찌에게 돌아갔다. 그러나 발견된 것은 행성이라 부르기에는 너무 작아 소행성이라 부른다. 이후 많은 소행성이 화성과 목성 사이에서 발견됐다. 이 소행성들은 행성이 되려다 실패한 덩어리들로 추정된다.
이번엔 천왕성보다 더 먼 곳에도 행성들이 있을 거라는 주장이 나왔다. 특히 천왕성의 운동이 예상과 달랐고, 그 원인이 더 먼 곳에 있는 미지의 행성이 미치는 중력 때문이라는 주장이 나왔다. 그러자 프랑스 수학자 르베리에는 그 행성이 어디 있는지 예측한 자료를 발표했고, 베를린천문대의 갈레는 1846년에 르베리에가 예측한 위치 가까운 곳에서 행성을 하나 발견하였다. 해왕성이다. 그러나 해왕성의 위치는 티티우스-보데의 법칙이 예측한 것과는 많이 어긋나 있었다.
이것이 티티우스-보데의 법칙의 한계인지 아니면 여전히 이 법칙이 예측하는 곳에 또 다른 행성이 하나 더 있는지는 의문이었다. 미국의 천문학자 로웰은 행성이 하나 더 있다는 확신을 가지고 있었다. 그래서 그는 애리조나주에 자기 이름을 딴 천문대를 만들고 미지의 행성을 찾는 데 주력했다. 그는 미지의 행성을 'X-행성'이라 불렀다. 그는 X-행성을 발견하지 못하고 세상을 떠났다.
▲ 김봉규·한국천문연구원 대덕전파천문대 대장
그 후 재정난에 허덕이던 로웰천문대는 캔자스주 시골 농부 출신인 22세의 젊은 청년 톰보우를 고용하여 천체 사진을 촬영하도록 했다. 그런데 천문학의 '천'자도 모르는 이 청년이 로웰이 그렇게 꿈꾸던 태양계의 9번째 행성인 명왕성을 발견한 것이다. 1930년의 사건이다.
명왕성이 발견된 후 10번째 행성도 있을 거라는 주장이 나왔다. 당연히 10번째 행성의 가칭은 X-행성이 되었다. 그러나 아직까지 10번째 행성은 발견되지 않았고, 오히려 9번째 행성이었던 명왕성이 국제천문연맹의 결정에 따라 2007년부터 행성에서 제외되어 버렸다.
그런데 꿈에 그리던 9번째 행성이 존재한다는 주장이 최근 일본 고베대학의 연구진에 의해 제기되었다. 태양계의 변두리인 카이퍼벨트라 불리는 곳에 거대한 얼음덩어리들이 많이 있는데 이들의 특이한 분포를 설명하려면 9번째의 행성이 존재해야만 한다는 것이 연구진의 주장이다.
아직 발견되지는 않았지만 그들의 주장에 따르면 미지의 X-행성은 태양에서 100AU(1AU=지구-태양간 거리) 떨어진 곳에 있으며 한 번 태양을 공전하는 데 걸리는 시간이 무려 1000년이나 된다. 질량은 지구의 반 정도 될 거라 한다. 그러나 실제 그런 행성이 있다 해도 발견하려면 최소 5년 정도는 걸릴 것으로 추정된다. 우리도 찾는 데 도전해볼 필요가 있다.
▲ ‘X-행성’의 상상도.
