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미지의 행성 X
행성 X란 해왕성보다 멀리 떨어져있고 태양을 중심으로 공전하며, 보통 행성의 크기인 가상의 천체이다. 행성 X가 존재한다는 설은, 천왕성과 해왕성의 궤도운동이 이론과 잘 맞지 않는다는 사실에서 나오게 되었고, 9번째 행성으로 알려져 왔다. 그리고 1930년 명왕성의 발견 이후엔 열 번째 행성으로 주장되어 왔다. 이 궤도운동의 문제점은 대부분이 관측을 통해 많이 해결되었으나, 20세기 말 이후에 태양계 외각에서 다수의 천체들이 발견되어 그 분포를 설명할 근거로 또다시 행성 X의 존재를 가정하는 설이 나오고 있다. 명왕성은 행성 X의 탐색 과정에서 발견된 천체였으나, 연구자들이 찾던 행성 X는 아니었다. 2006년 8월 24일, 국제천문연맹 IAU총회에서 태양계 행성의 정의가 결정되면서 태양계의 행성은 해왕성까지 8개로 줄었고, 명왕성은 왜소행성으로 분류되었다. 앞으로 행성 크기의 천체가 발견되더라도 IAU의 결의에 맞추어 행성으로 인정될지는 불분명하며, 왜소행성으로 분류될 가능성이 높다.
명왕성의 발견
1930년에 클라이드 톰보(Clyde William Tombaugh)에 의해 명왕성이 발견되었다. 발견 당시에 천문학자들은 명왕성이 행성 X라고 생각하였으나, 명왕성의 질량은 해왕성의 궤도를 설명하기엔 너무 작아 행성 X에 대한 탐색은 그 후에도 계속되었다.
카이퍼 벨트의 천체들
명왕성 발견 후에도 톰보는 행성 X를 찾아 황도면 위주로 탐색했다. 명왕성의 발견 이후, 긴 시간동안 태양계 외각부근의 천체들은 발견되지 않았으나 1992년에 카이퍼 벨트(Kuiper belt)에 속해있는 천체인 (15760)1992QB1가 발견되었다. 여기서 카이퍼 벨트란 해왕성의 궤도를 넘어 태양으로부터 약 30~50AU 떨어진 디스크 형태의 영역을 말한다. 이후로 태양계 외각부근에서 수많은 천체들이 발견된다. 이 천체들은 대부분이 카이퍼 벨트에 속해있다고 생각된다. 카이퍼 벨트의 천체는 해왕성의 바깥 궤도에서 황도면상을 공전하는 천체이며, 대부분이 얼음으로 덮여있고, 태양계 형성시에 남겨진 천체라고 생각된다. 현재는 명왕성도 카이퍼 벨트 천체 중 하나로 되어있다.
행성X의 반대 증거
우주탐사선 파이오니어 10, 11호, 보이저 1, 2호에 의해 행성 X의 존재는 두 가지 면에서 부정되고 있다. 첫째로 이들 탐사선이 태양계 외곽행성의 근처를 통과할 때 행성으로부터 받는 중력에 의한 가속도를 보아, 이들 행성의 정확한 질량이 산출되었는데, 이것은 지상관측에 의해 계산된 값과는 약간의 차이가 있었다. 이 수정된 질량을 대입하면 외곽행성의 부자연스러운 궤도운동은 해결되었다. 둘째로 이들 우주탐사선의 궤도를 보면 아직 발견되지 않은 거대한 천체의 영향은 검출되지 않았다. 이 사실로 미루어 많은 천문학자들은 행성 X의 존재는 없다고 생각하고 있다. 하지만 천체의 질량이 작은 경우에는 이 방법으로는 검출되지 않고, 외곽 행성의 궤도에도 눈에 띄는 영향을 주진 않기 때문에 지구와 비슷한 질량을 가진 천체가 존재할 가능성은 아직 남아있다.
최종수정일
2020년 6월 1일