그림 1 천체 뒤로 별이 지나가는 예상 모습(출처=NAOJ)
태양계에서 금성, 지구, 화성 등의 천체를 대기를 가지고 있지만 많은 대부분의 천체들은 대기를 가지고 있지 않습니다. 천체가 대기를 가지기 위해서는 충분한 질량을 가져서 중력으로 대기를 붙잡아 둘 수 있습니다.
그런데 최근 천문학자들은 카이퍼벨트에 위치한 작은 천체에서 대기가 존재한다는 사실을 발견합니다. 이 천체는 2002 XV 93으로 이 천체의 지름은 약 500km로 굉장히 작으며 해당 천체까지의 거리는 약 55억 km으로 지구로부터 매우 멀리 떨어져 있습니다.
이렇게 멀리 있는 2002 XV 93가 대기를 가지고 있다는 것을 어떻게 알 수 있을까요? 천체가 대기를 가진 사실은 별을 이용하면 확인할 수 있습니다. 이때 밝은 별이 해당 천체 뒤로 지나갈 때의 밝기 변화를 구하면 됩니다.
그림 2 대기를 가진 천체 뒤로 별이 지나갈 때 밝기 변화 (출처=NAOJ)
천체가 대기를 가진 경우에는 별이 천체 뒤를 지나갈 때 대기에 의해 빛이 굴절되면서 별의 밝기가 서서히 어두워지게 됩니다. 반면에 천체가 대기를 가지지 않는다면 별이 천체 뒤로 지나갈 때 별의 밝기가 순식간에 어두워지게 됩니다. 연구진이 관측을 통해서 별의 밝기가 서서히 감소함을 확인했고 그 결과 2002 XV 93의 대기는 지구의 약 500만~1000만 배 얇을 것이라고 추정했습니다. 또한 연구를 통해서 2002 XV 93의 대기는 1,000년 이내에 사라질 것으로 보고 있는데요, 그렇기에 이 대기는 최근에 만들어졌거나 공급되었을 가능성이 높습니다.
2002 XV 93 의 지름은 약 500km입니다. 지구를 공전하는 달의 지름은 3478.8km로 은 달보다 약 7배나 작은 천체입니다. 그럼 달도 가지지 못한 대기를 해당 천체는 어떻게 가질 수 있었을까요?
아직 정답은 알 수 없으나 천문학자들은 2가지 가능성을 내놨습니다. 첫번째는 2002 XV 93 천체 내부의 활동으로 인해서 가스가 올라와서 만들어진 대기일 것이다는 주장과 두번째는 혜성과 같은 천체가 2002 XV 93에 충돌하면서 기체를 방출했고 이로 인해 대기가 생성되었을 것이라는 주장이 있습니다. 두 가설 중 무엇이 정답인지는 아직 확인할 수 없지만 추가적인 관측과 연구를 통해서 그 해답을 얻을 수 있을 것입니다.
출처: https://www.nao.ac.jp/en/news/science/2026/20260505-prc.html