일본 주도 연구팀, 먼 쿠이퍼 벨트 플루티노에 극미대기 존재 가능성 보고

최신 분석에 따르면 플루토 너머를 도는 작고 얼음이 풍부한 천체가 극히 옅은 가스층에 싸여 있을 가능성이 있으며, 이는 얼음 화산 활동으로 분출됐거나 혜성 충돌 과정에서 방출됐을 수 있다.

이 연구를 이끄는 National Astronomical Observatory of Japan의 Ko Arimatsu는 관측 대상의 크기가 대략 300마일(500킬로미터)에 달한다고 밝혔다. 확실한 검출이 이뤄진다면 태양계에서 자체 중력으로 행성 전체를 덮는 대기를 유지하는 것으로 확인된 가장 질량이 작은 천체가 될 것이다.

NASA의 New Horizons 플루토 근접 비행 수석 과학자인 Southwest Research Institute의 Alan Stern은 이 논문에 참여하지 않았다. Stern은 “이번 성과는 놀랍지만, 반드시 독립적인 검증이 필요하다. 만약 확인된다면 그 함의는 매우 심오할 것”이라고 말했다.

이번 측정은 멀고 혹한의 쿠이퍼 벨트를 조명한다. 2024년 일본 연구자들은 이 천체가 먼 별 앞을 가로지를 때 세 대의 망원경을 겨냥해 별의 밝기가 잠깐 줄어드는 현상을 포착했다.

이메일에서 Arimatsu는 “태양계의 작은 세계, 해왕성 너머뿐만 아니라 그 전체에 대한 우리의 시각을 바꾼다”고 말했다. 그는 이토록 작은 세계 주위에서 대기를 발견한 것은 “정말 놀라운 일”이며, “대기는 큰 행성, 왜행성, 일부 큰 위성에만 제한된다”는 통상적 견해와 상충한다고 덧붙였다.

공식 명칭이 소행성 (612533) 2002 XV93인 이 천체는 플루티노로, 해왕성이 세 바퀴 도는 동안 태양을 두 바퀴 도는 궤도에 있다. 관측 캠페인 당시 이 천체는 태양 방향으로 34억 마일(55억 킬로미터) 이상 떨어져 있었으며 이는 플루토의 범위 너머다. 지금까지 쿠이퍼 벨트에서 대기가 관측된 유일한 천체는 플루토였다.

월요일 Nature Astronomy에 게재된 이 연구는 그 외피를 지구 대기보다 500만 배에서 1000만 배 더 희박한 것으로 모델링했으며, 이는 플루토 대기보다 대략 50배에서 100배 더 옅다.

Arimatsu는 메탄, 질소 또는 일산화탄소가 가장 유력한 화학 후보라고 밝혔으며, 각각은 이 천체가 별을 가렸을 때 기록된 밝기 감소를 재현할 수 있다고 말했다.

그는 NASA Webb Space Telescope와 추가 관측이 성분을 확정하는 데 도움이 될 것으로 기대한다. Arimatsu는 “그래서 향후 관측이 그토록 중요하다”고 말했다. 이어 “앞으로 몇 년 안에 대기가 사라진다면 충돌 기원을 뒷받침할 것이고, 지속되거나 계절적으로 변한다면 얼음 화산으로부터의 지속적인 내부 가스 공급을 더 가리킬 것”이라고 말했다.