명왕성의 기원

기원

 

명왕성은 해왕성의 도주 위성이라는 부정적인 초기 가설이 있습니다. 현재 해왕성의 가장 큰 위성 트리톤(Triton)에 의해 궤도가 밀려났습니다. 동역학 연구는 명왕성이 궤도상에서 해왕성에 접근한 적이 없기 때문에 이 가설이 불가능하다는 것을 밝혀냈습니다. 1992년에야 태양계에서 명왕성의 정체성이 명확해지기 시작했는데, 당시 천문학자들은 궤도뿐만 아니라 크기와 조성면에서 명왕성과 비슷한 작고 차가운 외해왕성 천체(TNO)를 발견하기 시작했습니다. 이런 외해왕성의 천체는 많은 단주기 혜성의 원천으로 여겨집니다. 명왕성은 코이버대 중 가장 큰 구성원 중 하나이며, 코이버대는 태양으로부터 30에서 50 천문단위 사이에 있는 천체들이 모여 있는 안정적인 띠 영역입니다. 2011년 현재 코이버대 중시성 등 21등 이상의 천체에 대한 조사가 거의 완료됐고, 나머지 명왕성 크기의 천체도 태양으로부터 100천문단위 이상 떨어져 있을 것으로 예상됩니다. 다른 코이버대천체(KBO)처럼 명왕성도 혜성과 비슷한 특징을 갖고 있습니다. 예를 들어 태양풍은 명왕성의 표면 물질을 점차 우주로 날려보냅니다. 명왕성이 지구와 같이 태양에 가까워진다고 가정하면 혜성처럼 꼬리가 나옵니다. 명왕성의 도주 속도가 너무 빨라 가스가 빠져나가지 못한다는 설도 논란이 되고 있습니다. 명왕성은 수많은 혜성과 코이버대 천체가 모여서 만들어졌을 가능성이 제기되고 있습니다. 

해왕성의 위성 해위1은 명왕성보다 약간 크며, 지질과 크기에 있습니다. 기운은 모두 이와 비슷하며, 해왕성이 포획한 코이버대 천체로 알려져 있습니다. 명왕성 등 많은 양의 코이버대 천체는 해왕성과 2:3의 궤도 공명 중에 있습니다. 명왕성이 가장 먼저 발견돼 이런 궤도 공명을 가진 코이버대 천체를 플루티노스(plutinos)라고 합니다.

코이버가 가지고 있는 거랑 다른 거 있잖아요구성원과 마찬가지로 명왕성은 행성 형성 후 남은 것으로 여겨집니다. 이 작은 천체들은 태양 주변의 원행성 반의 일부에 속하지만 완전한 행성으로 통합되지는 못했습니다. 대부분의 천문학자들은 명왕성이 현재 위치에 있는 것으로 보고 있는데, 해왕성이 태양계 형성 초기에 갑자기 행성 이주가 일어났기 때문입니다. 해왕성이 밖으로 이동할 때, 원시 코이버 대역에 있는 천체들 가까이에 가서 그 천체들 중 하나를 붙잡고 회전합니다. 일부 천체를 공명상태로 고정시키고 다른 천체들을 카오스 궤도로 밀어 넣습니다. 이산 디스크는 코이버 띠와 중첩된 동적 불안정 영역입니다. 이산 디스크 천체는 해왕성 이동과의 공명 상호 작용을 통해 현재 위치로 밀려난 것으로 생각됩니다. 2004년 프랑스 니스의 푸른해안천문대의 알레산드로 모비델리(Alessandro Morbidelli)는 컴퓨터 모델을 만들었는데, 해왕성의 코이버벨트 이동은 목성과 토성의 1:2 공명 형성에 의해 촉발된 것으로 보입니다. 중력이 천왕성과 해왕성을 더 높은 궤도에 올려놓으면서 궤도위치가 바뀌어 결국 해왕성에서 태양까지의 거리가 두 배로 늘어났습니다. 이렇게 해서 생긴 물체가 원시 코이버대에서 축출된 것도 태양계가 형성된 지 6억년이 지난 후기의 중폭격기와 목성 트로이 소행성의 기원을 설명할 수 있습니다. 명왕성은 해왕성이 이동하기 전에 태양으로부터 약 33천문단위 떨어진 원형의 궤도를 돌다가 명왕성의 초기궤도를 방해하여 공진포획했습니다. 니스 모델은 원시 미행성반에 명왕성 약 1000개 크기의 천을 포함해야 합니다.