해왕성 바깥 천체

태양계의 가장 외곽 행성은 해왕성이지만 그 바깥궤도에서도 많은 천체들이 발견되었다. 1992 QB1은 명왕성(1930년)과 카론(1978년)을 제외하고 이 지역에서 가장 먼저 발견된 천체이다. 1992년 이 후 이 지역에서 1000개가 넘는 작은 천체들이 발견되었다. 이들을 총칭하여 해왕성바깥천체(TNOs, Trans-Neptunian objects)라 부르는데, 카이퍼대 천체와 그 바깥에 위치한 산란분포대천체, 그리고 태양계의 가장 외곽인 오르트구름 천체들로 구분된다.     카이퍼 대 천체 (KBOs, Kuiper Belt Objects) 해왕성 궤도 바로 바깥에 위치하고 있는 카이퍼 대에 속한 천체들을 말한다. 카이퍼대 천체는 해왕성 궤도와 교차하면서 해왕성과 궤도공명을 하고 있는 명왕성족(Plutinos)과 그렇지 않은 큐비원족(QB1-o's, Cubewanos)으로 구분된다. 명왕성족에는 명왕성과 카론을 비롯하여 카이퍼대 천체의 1/4 정도가 속하고, 1992 QB1의 이름을 딴 큐비원족에는, 1992 QB1과 마케마케, 콰오아, 바루나, 하우메아 등이 속한다.   산란분포대 천체 (SDOs, Scattered Disc Objects) 카이퍼 대(Kuiper Belt) 바깥에 위치한 산란분포대에 있는 천체들로 긴 타원궤도를 돈다. 근일점은 카이퍼대 안에 있고 원일점은 대략 150AU 거리에 있는데 황도면에 대한 궤도 경사도 커서 황도면 위아래로 넓게 분포한다. 카이퍼대에 속했던 천체들이 주로 해왕성의 중력으로 인하여 높은 궤도 경사와 이심률을 갖는 궤도로 산란된 것으로 보인다.   오르트구름 천체 (OCOs, Oort Cloud Objects) 오르트구름(Oort cloud)은 네덜란드의 천문학자 잔 오르트(Jan Hendrik Oort)가 혜성의 근원으로 주장한 태양계의 가장 바깥 영역으로 태양에서부터 5~10만 AU(1~1.5 광년) 범위에 해당한다. 오르트 구름은 아직 그 실체가 밝혀지지 않은 영역이지만, 발견된 일부의 해왕성바깥천체들, 예를 들어 90377 세드나와 2000 CR105를 오르트 구름 천체로 보기도 한다.     태양계의 끝은 어디일까? 태양계의 끝은 한 때 태양계의 최외곽 행성(약 40AU)으로 인식되던 때도 있었지만, 넓게는 태양의 중력의 영향이 미치는 오르트구름(약 1광년)까지로 확장될 수도 있다. 일반적으로는 태양에서 방출되는 이온화된 가스의 흐름인 태양풍이 미치는 범위인 태양권(heliosphere) 또는 태양풍과 성간물질의 영향이 같아지는 경계인 헬리오포즈(Heliopause)까지로 생각된다. 헬리오포즈는 태양의 자기권이 지배하는 태양계의 끝이 된다. 헬리오포즈는 반경 130~160AU 범위인데 몇 년 있으면 태양계 끝을 향해 30년 가까이 항해를 계속하고 있는 보이저 1호가 이곳에 도달하게 된다. 그 때에는 태양계의 끝인 헬리오포즈에 대해서 더 잘 알 수 있게 될 것으로 기대되고 있다.

 

 

 

글 김충섭 / 수원대 물리학과 교수

서울대학교 물리학과를 졸업하고 동 대학에서 박사학위를 받았다. 현재 수원대학교 물리학과 교수이다. 저서로 [동영상으로 보는 우주의 발견] [메톤이 들려주는 달력이야기] [켈빈이 들려주는 온도 이야기] 등이 있다.

 

 

 

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