그리 멀리 않은 과거에 명왕성은 태양계의 가장 바깥에 존재하는 행성으로 그 위성인 카론(Charon)은 지구의 달과 같이 형성되었다고 생각되었다. 하지만 명왕성은 최근에 많은 동반별을 가지고 있는 것으로 알려지고 있다. 지금까지 카이퍼 벨트에 존재하는 네 개의 거대한 물체 중 세 개는 한 개에서 그 이상의 위성을 가지고 있는 것으로 알려지고 있다. 캘리포니아 공대의 안토닌 부셰(Antonin Bouchez)는 "명왕성은 카이퍼 벨트에 존재하는 유사한 물체들의 한 가지로 거의 대부분이 궤도에 위성을 가지고 있는 것이 발견되고 있다"고 말했다. 부셰는 카이퍼 벨트에 관한 연구를 이번 주에 미국천문학회(American Astronomical Society, AAS)의 동계학회에서 발표했다.
부셰 박사는 행성과학자들에게 풀리지 않는 문제는 해왕성 궤도 바깥에 카이퍼 벨트에 존재하는 수백 개의 물체 중에서 오직 11%가 자체적인 위성을 가지고 있을 가능성이 있다는 점이라고 밝혔다. 하지만 네 개 중 세 개의 거대한 물체가 위성을 가지고 있으며 이것은 거대 물체와 작은 물체 사이에 다른 과정이 일어나고 있다는 것을 의미한다. 전문가들은 십 년 이상 명왕성의 위성인 카론이 충돌로 인해 발생했다고 거의 확신해왔다. 하지만 이 행성은 상당히 특이하다. 컴퓨터 모델에 따르면, 명왕성은 그 크기의 한 배 반 정도 되는 물체와 충돌하여 이 위성의 물체의 일부가 증발되어 버렸다. 하지만 가장 큰 덩어리는 남아 명왕성의 위성인 카론을 형성하였다. 지구의 위성인 달도 유사한 과정을 통해 형성된 것으로 보인다. 하지만 우리의 달은 폭력적인 충돌 이후에 남겨진 뜨거운 원반의 형태의 물질들이 모여 형성된 것으로 보인다.
지난해 천문학자들은 명왕성에 존재하는 위성 두 개를 더 발견했지만 아직도 거대한 카론은 다른 물체에 의한 충돌로 인해 형성된 것이라는 합의가 존재하고 있다. 알려진 세 개의 위성은 모두 이러한 충돌의 파편으로부터 형성된 것으로 알려지고 있다. 다른 쿠이퍼 벨트의 물체들과 같이 전문가들은 이 물체들이 그 인력으로 인해 다른 물체를 끌어당겨 위성으로 만든 것으로 생각하고 있다. 카이퍼 벨트의 위성을 가진 11%의 물체에 대해 이러한 이론은 적절한 것으로 생각된다.
하지만 좀더 거대한 물체들은 다른 이론을 가지고 있다. 이들 중에서 가장 거대하고 열 번째 행성의 후보로 간주되고 있는 ‘제나 (Xena)’가 그 논의의 대상이다. 캘리포니아 공과대학의 행성과학 교수인 마이크 브라운(Mike Brown)과 그의 동료들인 제미니 천문대(Gemini Observatory)의 채드 트루힐로(Chad Trujillo)와 예일대학의 데이비드 라비노비츠(David Rabinowitz)에 의해 발견된 제나는 명왕성보다 25% 정도 더 크며 적어도 한 개의 위성을 갖고 있다. 카이퍼 벨트에서 두 번째로 거대한 물체는 명왕성으로 세 개의 위성이 발견되었으며 지금도 발견과정에 있다. 세 번째로 거대한 물체는 ‘산타 (Santa)’라고 불리는 물체로, 마이크 브라운 팀에 의해 발견되었으며 두 개의 위성을 가지고 있다.
부셰 박사는 "산타는 이상한 물체이다. 보통은 그 주요 물체의 주변을 돌고 있는 물질의 원반으로부터 형성되었기 때문에 동일한 물체에서 위성이 형성될 것으로 예상한다. 하지만 산타의 위성들은 40도 정도 떨어져 있다. 아직 그 이유를 설명할 수 없다"고 말했다. 그리고 카이퍼 벨트에서 네 번째로 큰 물체는 ‘이스터버니 (Easterbunny)’로 브라운 팀에 의해 발견되었으며 아직은 위성이 발견되지 않았다. 하지만 4월에 부셰와 브라운은 10미터의 켁 천체만원경(Keck)의 하나인 적응성광학 렌즈로 이스트버니를 관측하게 된다. 그리고 위성이 발견될 가능성이 크다. 카이퍼 벨트에서 새로운 행성과 다른 물체를 찾는 연구는 나사의 지원을 받고 있다.
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