명왕성 대신할 태양계 ‘9번째 행성’ 있을까

태양계의 9번째 행성이었던 명왕성이 왜소행성으로 강등되기 전부터 과학자들은 명왕성 궤도 밖 먼 곳의 다른 행성이 존재하는지 연구해 왔다. 그동안 최신 망원경으로 자세히 관측했기 때문에 이제 목성이나 토성 크기 행성이 태양계 외곽에 숨어 있을 가능성은 희박하다. 그래도 일부 과학자들은 여전히 태양계 아주 먼 곳에 작은 행성 크기 천체가 숨어 있을 것으로 보고 있다. 해왕성 밖 궤도를 도는 얼음 소행성의 궤도가 이상하게 한쪽으로 쏠려 있거나 기울어져 있기 때문이다.

하지만 꾸준한 관측에도 불구하고 행성급 천체를 찾아내지 못하자 일부 과학자들은 다른 가설을 내놓기 시작했다. 이 가운데는 9번째 행성이 현재 관측 기술로 찾아내기 힘든 미니 블랙홀이라는 가설도 있었다.

독일 율리히 연구소 수잔 팔츠너와 동료들은 이보다 덜 급진적인 가설을 내놓았다. 그것은 오래전 태양 근처를 스쳐 지나간 다른 별이다. 연구팀은 태양계 외곽 소행성의 궤도를 조사해 일부는 너무 기울어진 궤도로 돌고 있고 심지어 반대 방향으로 공전하는 천체도 있는 점을 들어 미지의 행성이 아닌 오래전 태양계 근처를 지나간 별에 무게를 뒀다.

연구팀은 3000회에 걸친 컴퓨터 시뮬레이션을 통해(사진) 태양 질량의 0.8배 정도 되는 행성이 지구 태양 간 거리의 110배인 165억㎞ 정도 거리에서 지나갈 경우 태양계 먼 소행성의 궤도가 지금처럼 나올 수 있다는 점을 입증했다. 은하계에 수천억 개의 별이 있고, 태양의 수명이 46억년 정도라는 점을 생각할 때 이 정도 거리에서 다른 별이 한 번 이상 스쳐 지나 갔다는 주장은 나름 설득력을 지닌다.

이 가설이 옳다면 아직 발견하지 못한 태양계의 멀고 희미한 천체들의 궤도에 그 증거가 남아 있을 수 있다. 연구팀은 베라 C 루빈(Vera C. Rubin) 같은 차세대 망원경에 큰 기대를 걸고 있다. 대형 천체 망원경에 32억 화소 이미지 센서를 장착한 베라 C 루빈 망원경은 지금까지 관측이 어려웠던 태양계의 희미한 천체도 관측할 수 있다.

9번째 행성이나 미니 블랙홀 같은 더 멋진 가설이 옳을지 아니면 그냥 다른 별이 스쳐 지나간 흔적이라는 평범한 설명이 옳은지, 아니면 누구도 생각 못했던 새로운 가설이 맞는지 알아내기 위해 과학자들은 연구를 계속해 나갈 것이다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com