티케 (행성)

티케(영어: Tyche)는 태양계오르트 구름에 있다고 여겨지는 가상의 목성형 행성이다. 티케가 존재한다는 추측은 1999년 존 머티지, 패트릭 위트맨, 다이넬 위트머가 처음 제기하였고,[1][2] 티케가 존재한다는 증거로서 장주기 혜성들의 궤도가 편향되어 있다는 것을 들었다. 그 이후, 머티지와[3] 위트머는[4] 혜성 자료를 재검토하였고 만약 티케가 존재한다면 NASAWISE 망원경에 감지될 것이라고 하였다.[5] 2014년, NASA는 티케가 존재할 가능성을 찾을 수 없었고, 따라서 티케가 존재하지 않는다는 결론을 내렸다.[6][7][8]

오르트 구름카이퍼 대의 모습.

역사

머티지, 위트머, 위트맨은 1999년 장주기 혜성의 궤도가 흩뿌려진 모습이 등방성을 띄고 있다는 관측 자료를 근거로 하여 처음으로 티케의 존재를 제기하였다.[9][10] 혜성은 휘발성 성분으로 이루어져 있고 시간이 지남에 따라 소멸되며, 하늘에서 무작위적인 방향으로 날아오기 때문에 천문학자들은 수천 천문단위 바깥에 혜성으로 이루어진 구(오르트 구름)에서 장주기 혜성이 올 것이라고 추정하고 있었다.[10] 하지만 머티지와 위트머는 혜성이 무작위적인 방향에서 날아온다고 여겨지지만 사실 특정 지역에서 날아오므로 혜성들은 띠 형태의 뭉친 지역에서 날아올 것이라고 얘기하였고, 이러한 뭉친 대역은 오르트 구름 바깥에 목성만한 보이지 않는 행성(갈색 왜성등)이 존재하면 설명할 수 있다고 하였다.[11][12] 또한 행성의 존재를 통하여 해왕성 바깥 천체 90377 세드나의 특이한 궤도 또한 설명할 수 있다고 하였다.[13] 하지만 분석 표본이었던 오르트 구름발(發) 혜성들의 숫자는 적었고, 이론을 결정적으로 뒷받침하지 못했다.[14]

궤도

머티지와 위트머는 티케의 궤도가 태양으로부터 15,000 AU(1광년의 4분의 1 정도), 해왕성의 궤도보다 500배가량 먼 궤도를 돌 것이라고 추정하였다. 이 거리는 50,000 AU까지 뻗어 있는 오르트 구름 내부에 그럭저럭 포함된다. 티케의 공전 주기는 1800만 년으로 추정되었다.[15] IRAS의 탐색 결과, 목성 질량의 5배 정도 되는 행성이 존재하려면 태양으로부터의 거리가 10,000 AU보다 멀어야 가능한 것으로 들어났다.[7] 티코는 황도면과 일치하지 않는 궤도를 도는 것으로 보이고,[16] 따라서 형성 과정에서 넓은 이원 궤도를 돌았을 가능성이 있으며,[7] 이원 궤도는 별 형성 초기에 산개성단이 해체될 즈음 생겨났을 수 있다.[7]

질량

태양, 적색왜성, 갈색왜성, 목성지구의 부피 비교.

2011년, 위트머와 머티지는 가상의 행성이 목성보다 질량이 4배가량 크고, 켈빈-헬름홀츠 기작으로 인하여 표면 온도는 약 200 K일 것이라고 추산하였다.[7][17] 하지만 티케의 질량은 목성보다 질량이 13배 이상 커야 일어나는 핵융합 반응이 일어나기에는 질량이 적다. 티케가 목성보다 질량이 크지만, 티케의 크기는 축퇴 현상에 의하여 목성과 비슷할 것으로 생각된다(따라서 밀도는 목성보다 높다).[18][19][18][20][21]

이름의 유래

티케(Τύχη→"부" 또는 "운")는 그리스 신화의 운과 번영의 신이다. 티케는 원래 네메시스의 "좋은 자매"의 이름으로, 티케라는 이름은 또 다른 가상의 천체(항성) 네메시스와의 이름 충돌을 피하기 위하여 지어졌다.[7] 티케라는 이름은 캘리포니아 공과대학의 데이비드 키프패트릭이 처음 사용하였다.[22]

WISE 탐사

광역적외선탐사위성 우주 망원경은 위트머와 머티지가 티케가 있을 것으로 추정한 지역에 대한 탐사를 진행하였다.[7] 2012년 3월 13일, WISE 탐사에 대한 첫 번째 목록이 출판되었고,[23] 두 번째 탐사에 대한 목록은 2013년 말에 출판되었다.[24] 2014년 3월 7일, NASA는 토성 크기의 천체가 10,000 AU 이내에, 또 목성 크기의 천체가 26,000 AU 내에 있을 가능성이 WISE 탐사를 통하여 배제되었다고 밝혔다.[6][25]

같이 보기

각주