5월 4일, 일본 국립천문대 연구팀은 태양계 외곽의 천체 ‘2002 XV93’에서 대기층을 발견했다는 연구 결과를 국제 학술지 ‘네이처 천문학’에 발표했어요. 태양계는 태양과 그 주위를 돌고 있는 천체들의 집합이에요. 태양계의 가장 바깥 행성은 해왕성이지요.
2002 XV93은 해왕성 바깥에서 태양 주위를 도는 천체예요. 평균 반지름은 약 275km로, 명왕성의 5분의 1 크기지요. 해왕성 바깥의 천체들 중 대기가 확인된 천체는 명왕성뿐이었는데, 처음으로 다른 천체에도 대기가 존재한다는 증거가 나온 거예요.
연구팀은 2024년 1월 10일, 2002 XV93이 별의 앞을 지나가며 별빛을 가리는 현상을 일본 교토, 기소, 후쿠시마에서 동시에 관측했어요. 빛이 물체의 가장자리를 지날 때는 가장자리 주변에서 빛이 잠시 흐려져요. 2002 XV93에 대기가 없다면 이 현상이 나타나는 시간은 0.05초밖에 되지 않아요. 그런데 별빛은 2002 XV93이 앞을 지날 때 30배가량 더 긴 약 1.5초 동안 천천히 흐려졌어요. 이는 2002 XV93 주변에 빛을 굴절●시키는 가스층인 대기가 있다는 뜻이에요.
연구팀은 대기의 주성분이 각각 메테인, 질소, 일산화탄소라고 가정하는 세 가지 모델을 만들어, 빛이 대기를 통과하며 휘어지는 경로를 계산했어요. 그 결과, 세 모델 모두 실제 관측된 별빛의 밝기 변화 곡선과 거의 일치했어요. 연구팀은 “대기의 정확한 성분은 알 수 없지만, 천체를 둘러싼 가스층이 있다고 가정해야 관측 결과를 설명할 수 있다”고 밝혔어요.
이전까지 반지름이 500km보다 짧은 천체에는 대기가 없다는 인식이 일반적이었어요. 그런데 이번 연구는 반지름 500km 이하의 작은 천체에도 대기가 존재할 수 있다는 가능성을 보여줬어요. 연구팀은 “장기적으로 관측하면 이 대기가 어떻게 만들어졌는지 밝힐 수 있을 것”이라고 내다봤습니다.
