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- 긴장: 우리는 먼 달의 표면 지도를 작성하고 관측 가능한 우주의 가장자리를 자세히 살펴보았습니다. 그러나 우리 태양계에는 지구 질량의 10배에 달하는 행성이 있을 수 있지만 우리가 발견하지 못한 것일 수도 있습니다.
- 소음: 논쟁은 누가 말하느냐에 따라 비주류 추측 또는 확립된 과학으로 구성됩니다. 그러나 정직한 입장은 증거가 실제이고 논쟁의 여지가 있으며 진정으로 해결되지 않은 것입니다.
- 직접 메시지: 외부 태양계는 라벨이 누락된 해결된 지도가 아닙니다. 지도는 아직 그려지고 있으며, 거기에 무엇이 있을 수 있는지에 대한 검색으로 인해 우리가 현재 어디에 있는지 알고 있는 것이 이미 변경되었습니다.
당사의 편집 접근 방식에 대해 자세히 알아보려면 직접 메시지 방법론을 살펴보세요.
저는 2022년에 딱 한 번 칠레 아타카마 사막에 가봤는데, 잊을 수 없는 그런 곳이에요. 거기에서는 아무것도 많이 자라지 않습니다. 공기는 건조하고 희박합니다. 그리고 밤에 올려다보면 규모 감각이 실제로 얼마나 잘못된 것인지 깨닫게 해주는 일종의 하늘을 보게 됩니다. 은하수는 거기에 개념이 아닙니다. 구조입니다. 별은 단지 밝기만 한 것이 아니다. 그들은 압도적입니다.
그 여행이 끝난 후에도 오랫동안 나에게 계속 돌아왔던 질문은 거의 터무니없어 보이는 질문이었습니다. 우리 태양계에 우리가 아직 발견하지 못한 행성이 있다면 어떻게 될까요? 다른 별을 공전하는 먼 물체가 아닙니다. 바로 여기, 우리 이웃에 있는 행성은 거대하고 중력적으로 영향력이 크며 명백히 보이지 않는 행성입니다.
그것은 비주류적인 생각이 아닙니다. 이는 세계에서 가장 존경받는 천문학자들 사이의 실시간 과학 토론이며, 대부분의 설명에 따르면 증거는 수년 동안 조용히 구축되어 왔습니다.
모든 것을 시작한 궤도
해왕성 너머에는 얼음 덩어리, 난쟁이 행성, 고대 잔해로 이루어진 광활한 광활한 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)라는 지역이 있습니다. 이들 물체의 대부분은 예측 가능한 방식으로 태양 주위를 공전합니다. 그러나 해왕성 횡단 물체(trans-Neptunian object)로 알려진 가장 먼 물체의 특정 그룹은 그렇지 않습니다. 그들의 궤도는 무작위 우연만으로는 설명하기가 통계적으로 불가능해 보이는 방식으로 클러스터되어 있으며 모두 거의 같은 방향을 가리키고 태양계 평면에 대해 비슷한 각도로 기울어져 있습니다.
2016년 Caltech의 천문학자 Konstantin Batygin과 Mike Brown은 이 클러스터링에 대한 숫자를 분석한 결과 설명하기가 거의 불가능한 우연의 일치를 발견했습니다. Brown은 정렬을 다음과 같이 설명했습니다. “시계의 6개 바늘이 서로 다른 속도로 움직이는 것과 거의 비슷하며, 우연히 올려다보면 모두 정확히 같은 위치에 있습니다.” 무작위로 그런 일이 일어날 확률은 대략 15,000분의 1이라고 그들은 계산했다.
그들의 설명은 다음과 같습니다. 원래는 지구 질량의 약 10배로 추정되었지만 나중에 같은 팀에 의한 모델링에서는 지구 질량의 약 5~6배로 수정되었지만 해왕성보다 훨씬 먼 궤도에 있는 거대한 미지의 행성이 천천히 그러나 지속적으로 이 먼 물체를 특이한 구성으로 끌어당깁니다.
쌓아온 사건
Caltech 팀의 수학적 모델은 클러스터링을 설명하는 것 이상의 역할을 했습니다. 그들은 거대한 외행성이 일부 물체를 태양계 평면에 수직으로 기울어진 궤도로 밀어넣을 것이라고 예측했습니다. 그 물체는 나중에 발견되었습니다. 당시 Batygin은 다음과 같이 말했습니다. “150년 만에 처음으로 태양계 행성 인구 조사가 불완전하다는 확실한 증거가 있습니다.”
2024년 현재 브라운은 여전히 이론의 기초에 확신을 갖고 있었습니다. 그는 Newsweek와의 인터뷰에서 “P9가 존재하지 않을 가능성은 매우 낮다고 생각합니다. 현재 우리가 보고 있는 효과나 태양계에서 볼 수 있는 P9로 인한 수많은 효과에 대해 다른 설명은 없습니다.”라고 말했습니다. 그와 Batygin은 거의 10년에 걸쳐 계속해서 모델을 개선했으며, Planet Nine의 추정 궤도는 직접 관찰하지 않고도 점점 더 상세해졌습니다.
이론이 문제에 부딪히는 곳
가설에 대한 가장 강력한 도전은 경쟁 대상이 아니라 데이터 자체에 대한 질문입니다. 일부 연구자들은 해왕성 너머 물체의 명백한 군집은 부분적으로 또는 전체적으로 관찰 편향의 산물이라고 주장했습니다. 조사에서는 물체가 보이는 곳에서 물체를 찾는 경향이 있으며 이러한 먼 물체를 찾는 검색은 하늘 전체에 균일하게 분포되지 않았습니다. 이 판독에서 클러스터링은 실제 물리적 신호가 아니라 불완전한 관찰의 인공물입니다. Batygin과 Brown은 이에 대해 직접적으로 반발하여 2019년에 각 개별 탐지의 편향을 정량화하는 방법을 발표했습니다. 수정된 분석에서는 클러스터링이 원래의 0.007%가 아닌 약 0.2%의 확률로 여전히 통계적으로 유의미한 것으로 나타났습니다. 논쟁은 해결되지 않았으며, 편견 문제를 조사하기 위해 특별히 고안된 설문 조사는 Vera C. Rubin 천문대가 명확히 할 것으로 예상되는 사항 중 하나입니다.
2025년의 발견은 또 다른 주름을 추가했습니다. 직경이 약 700km인 2017 OF201이라는 왜소행성 후보는 해왕성을 훨씬 넘어서는 매우 타원형 궤도를 가지고 있습니다. 그러나 궤도 방향은 Planet Nine이 설명하는 정렬을 설명하는 물체 클러스터와 약 90도 벗어납니다. 이를 발견한 연구자들은 궤도가 현재 제안된 행성의 위치와 호환되지 않는다고 설명했습니다. 그것은 가설을 반증하지는 않지만 그것을 지지하지도 않으며, 패턴을 확장하기보다는 반대 방향으로 빠르게 연속적으로 밀어붙이는 것이 두 번째 목적이었습니다.
2023 KQ14로 지정되고 하와이의 스바루 망원경이 발견한 태양계 외부 천체인 새로운 세드노이드의 최근 발견은 복잡성을 한층 더해주었습니다. Sednoids는 대부분의 시간을 태양에서 멀리, 대부분 해왕성의 중력 도달 범위를 넘어서 보냅니다. Planet Nine이 일반적으로 제안된 위치에 숨어 있다면 근처 세드노이드의 궤도를 눈에 띄게 방해할 것으로 예상할 수 있습니다. 하지만 2023년 KQ14의 궤도는 안정적이다. 발견된 세 개의 다른 세드노이드 궤도도 마찬가지입니다.
이것이 시사하는 바는 만약 제9행성(Planet Nine)이 존재한다면 원래 추정했던 것보다 훨씬 더 멀리 떨어져 있어야 한다는 것입니다. 아마도 태양으로부터 500천문 단위 이상 떨어져 있어야 할 것입니다. 이를 관점에서 보면 해왕성은 약 30개의 천문 단위만큼 떨어져 있습니다. 지구는 하나입니다. 500AU는 거의 이해할 수 없는 거리입니다.
시간 문제는 불확실성을 가중시킵니다. 일부 외부 태양계 물체는 약 24,000년의 궤도 주기를 가지고 있습니다. 중력 효과를 확실하게 감지하려면 4~5개의 완전한 궤도를 관찰해야 할 수 있으며, 우리는 그렇게 오랫동안 이러한 물체를 관찰한 적이 없습니다. 다른 연구자들도 태양계 외부에 분산된 잔해 고리가 있거나 심지어 밀도가 매우 높지만 질량은 작은 원시 블랙홀에 대한 더 추측적인 아이디어를 포함하여 대안적인 설명을 제안했습니다. 어느 쪽도 상당한 지지를 받지는 못했지만, 어느 쪽도 완전히 배제되지 않았습니다.
동네가 지도보다 더 큰 것으로 밝혀졌을 때
우리가 이해한다고 생각했던 태양계는 우리가 설명하지 못했던 가장자리를 계속 드러냅니다. Planet Nine이 거기 있든 없든, 검색은 이미 우리가 알고 있다고 생각했던 것의 경계를 이동시켰습니다. 그리고 그것이 더 중요한 발견일 수도 있습니다.
다음에 무엇이 올 것인가?
Planet Nine을 찾는 것은 거기에 있다면 망원경으로 내려올 것입니다. 인간이 지금까지 발사한 물체 중 가장 빠른 물체 중 하나인 NASA의 뉴 호라이즌스 속도로 여행하는 우주선은 현재 논의되고 있는 범위에 도달하는 데 100년 이상이 걸릴 것입니다. 행성이 500 천문 단위를 넘어서면 150년에 가깝습니다. 여기서부터 관찰을 통해 탐지가 이루어져야 합니다.
가장 기대되는 개발은 초기 운영을 완료한 칠레의 베라 C. 루빈 천문대이다. 이 장치는 전례 없는 깊이와 세부 사항으로 하늘 전체를 조사하도록 설계되었으며, 연구자들은 Planet Nine을 직접 발견하거나 나머지 검색 영역을 충분히 제거하여 논쟁을 결정적으로 한 방향으로 이동할 것이라고 조심스럽게 낙관하고 있습니다. 확실한 답은 10년 안에 나올 것이다.
우리가 알고 있다고 생각했던 태양계는 이전에도 우리를 놀라게 했습니다. 우리가 아홉 번째 행성이라고 생각했던 것은 더 작은 물체들의 집단으로 밝혀졌습니다. 우리가 비어 있다고 생각했던 것이 채워져 있는 것으로 밝혀졌습니다. 우리 자신의 우주 이웃의 바깥쪽 범위는 어떤 면에서는 진정으로 지도가 그려져 있지 않은 채로 남아 있습니다.
Planet Nine이 거기 있든 없든, 이를 검색하면 이미 우리가 이전에 알고 있던 것보다 외부 태양계에 대해 더 많은 것이 밝혀졌습니다. 그것이 프레임을 구성하는 더 정직한 방법일 수 있습니다. 단 하나의 답을 찾는 것이 아니라 우리가 실제로 어디에 있는지 이해하는 느린 과정입니다.
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