행성 지위를 박탈 당한 명왕성을 제외하더라도 태양계는 원래 9개 행성으로 출발했으며, 해왕성 너머 어둠 속에 지구나 화성 크기의 행성이 존재할 수 있다는 새로운 주장이 제기됐다.

이 가상 행성은 태양계 형성 초기에 바깥쪽에 있는 다른 거대 가스 행성 사이에 있다가 중력 작용으로 더 바깥으로 밀려난 것으로 분석됐다.

과학 전문 매체 'phys.org' 등에 따르면 캐나다 브리티시 컬럼비아 대학교 물리·천문학과의 브레트 글래드먼 교수가 이끄는 연구팀은 태양계 형성 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 분석한 리뷰논문을 학술지 '천문학 및 천체물리학 애뉴얼 리뷰'(Annual Review of Astronomy and Astrophysics)에 발표했다.

▲ 태양계를 구성하는 태양과 8개 행성 및 왜행성의 위치와 크기를 비교한 도표.

연구팀은 태양계 형성 및 진화 모델은 현재의 행성 배열을 제대로 설명하지 못하고 있으며, 이는 가스 행성이 있는 태양계 외곽에서 태양을 돌다가 현재는 태양계 끝자락 너머나 더 깊은 우주로 사라진 행성과 관련돼 있는 것으로 추정했다.

연구팀은 소행성대를 사이에 두고 수성과 금성, 지구, 화성 등 네 개의 안쪽 암석형 행성과 목성과 토성, 천왕성, 해왕성 등 바깥쪽 거대 가스형 행성이 존재하고, 그 너머로 명왕성과 에리스, 세드나 등의 왜행성과 혜성과 같은 작은 천체만 있는 구조는 무언가 빠져있는 이상한 것이라고 지적했다.

자연스러운 행성계 진화 과정에서는 네 개의 거대 가스 행성 너머로 왜행성만 존재할 가능성은 희박하다는 것이다.

논리상 다른 크기의 행성이 존재하는 것이 옳은데, 컴퓨터 시뮬레이션 결과들도 이를 뒷받침하고 있다고 연구팀은 밝혔다.

태양계 형성과 진화 과정을 파악하기 위해 현재와 같은 행성 구조를 산출할 수 있는 최적의 조건을 시뮬레이션을 통해 얻는데, 적어도 태양계 형성 초기에 외곽의 거대 가스 행성 사이에 지구나 지구의 절반 크기인 화성과 비슷한 크기의 행성을 넣을 때 현재의 행성 구조와 가장 유사한 결과로 이어졌다고 한다.

이 행성은 궁극에는 가스 행성의 중력 작용으로 더 바깥쪽으로 밀려나 왜행성 무리에 합류하거나 성간 우주까지 쫓겨나 독자적으로 움직이게 되는 것으로 분석됐다.

연구팀은 이 행성이 태양계 끝에 존재한다면 오는 2023년 말부터 가동되는 베라 C. 루빈 천문대를 비롯한 첨단 망원경이 이를 발견해 가설을 입증하게 될 것으로 전망했다.

국제팀  press@jeonpa.co.kr

<저작권자 © 전파신문, 무단 전재 및 재배포 금지>