해왕성 밖 천체 콰오아서 존재할 수 없는 '괴짜 고리' 발견
영국 셰필드대학과 외신 등에 따르면 브라질 리우데자네이루 연방대학의 브루노 모르가두 교수가 이끄는 국제 연구팀은 콰오아에서 고리를 관측한 결과를 과학저널 '네이처'(Nature)에 발표했다.
지난 2002년 처음 존재가 확인된 콰오아는 태양에서 약 64억㎞ 떨어진 외곽에서 288년 주기로 태양을 도는 지름 약 1천280㎞의 천체로 관측돼 있다.
태양계 제9행성 지위에 있다가 왜행성으로 강등된 명왕성의 절반 밖에 안 되는 이런 작은 천체가 고리를 갖는 것 자체가 드문데다 그것마저 고리 형성 이론과 맞지 않는 것으로 제시됐다.
연구팀은 라 팔마 섬에 있는 세계 최대 광학망원경인 구경 10.4m의 '카나리아대형망원경'(GTC)에 장착된 초감도 고속 카메라 '하이퍼캠'(HiPERCAM)을 활용해 콰오아에서 고리를 찾아냈다.
이 고리는 너무 작고 희미해 콰오아를 직접 촬영한 이미지에서는 드러나지 않았다.
대신 콰오아가 다른 별 앞을 지나며 1분이 채 안 되게 별빛을 가리는 '성식'(星蝕)을 할 때 예기치 않게 앞뒤로 두 차례에 걸쳐 별빛이 줄어드는 것을 포착해 천체 둘레에 고리가 있다는 것을 확인했다.
태양계에서 고리는 토성과 목성, 해왕성, 천왕성 등 대형 행성에 존재하며 작은 천체 중에서는 커리클로(Chariklo)와 하우메아(Haumea) 등 두 곳에만 존재하는 것으로 밝혀져 있다.
이들 고리는 모두 천체의 기조력이 작동할 만큼 가까이 붙어있어 고리를 형성하고 있는 물질이 위성(달)으로 뭉쳐지지 않고 고리로 남아있는 것으로 제시돼 왔다.
고리가 존재할 수 있는 최대 거리인 이른바 '로슈한계' 내에 있었다는 것이다.
하지만 콰오아에서 발견된 고리는 천체 반지름의 7배 되는 곳에 형성돼 있어 로슈한계의 두 배에 달했다.
태양계에서 가장 뚜렷한 토성의 중심 고리는 행성 반지름의 세 배 되는 곳에 형성돼 있다.
논문 공동저자인 셰필드대학 물리·천문학 교수 빅 딜런 박사는 "태양계 안에서 새로운 고리를 발견하리라고는 기대하지 않았으며, 천체에서 멀리 떨어진 곳에 형성된 고리를 발견해 기존 고리 이론에 도전하게 될 줄은 더더욱 예상하지 못했다"면서 "모든 사람이 어렸을 때 토성의 아름다운 고리에 관해 배우는데 이번 새로운 발견이 고리 형성에 관한 더 넓은 통찰력을 제공하길 바란다"고 했다.
콰오아는 캘리포니아 남부 지역 원주민 통바족이 섬기는 창조주의 이름에서 따왔다.
지름 74㎞의 위성에도 콰오아 아들의 이름을 따 '웨이워트'(Weywot)라는 명칭을 붙였다.
카이퍼벨트 천체인 콰오아의 지위와 관련, 중력으로 둥근 형태를 가진 왜행성으로 분류되기에 충분한 자격을 갖췄지만 최고 성능의 망원경에서도 흐릿한 점으로만 포착돼 누구도 왜행성이라고 단언하지 못하고 있다고 뉴욕타임스는 전했다.
/연합뉴스
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