우주 탐사

에리스: 행성의 정의를 바꾼 왜행성

에리스는 명왕성보다 무거운, 알려진 왜행성 가운데 질량이 가장 큰 천체입니다. 이 발견은 국제천문연맹이 2006년 행성의 정의를 정하는 계기가 됐습니다. 메탄 얼음 표면과 위성 디스노미아가 있으며 궤도는 태양에서 최대 97.6AU까지 멀어집니다.

상대 크기에 맞춰 배치한 왼쪽의 실제 명왕성 영상과 오른쪽의 에리스 상상도
상대 크기에 맞춰 배치한 왼쪽의 실제 명왕성 영상과 오른쪽의 에리스 상상도
이미지 출처: NASA/Johns Hopkins APL/SwRI; Wikimedia Commons contributors · CC0 · 이미지 원문 보기 ↗

핵심 정보

지름
약 2,326km
태양까지 거리
38~97.6AU
공전주기
약 557년

에리스에서 태양은 멀리 떨어진 밝은 별처럼 보입니다. 지름 약 2,326 km로 명왕성보다 조금 작지만 질량은 약 27% 더 커, 알려진 왜행성 가운데 질량이 가장 큽니다. 2005년 에리스의 발견 발표는 천문학계가 ‘행성’의 정의를 다시 정하게 만든 계기가 됐습니다.

명왕성보다 작지만 더 무겁다

에리스의 지름은 약 2,326 km, 밀도는 약 2.43 g/cm³로 명왕성보다 암석 비율이 높음을 시사합니다. 태양을 직접 도는 천체 가운데 질량 순위는 아홉 번째입니다.

왼쪽의 실제 명왕성 사진과 오른쪽의 에리스 상상도를 상대적인 크기로 비교한 그림
왼쪽의 실제 명왕성 사진과 오른쪽의 에리스 상상도를 상대적인 크기로 비교한 그림
이미지 출처: NASA/Johns Hopkins APL/SwRI; Wikimedia Commons contributors · CC0 · 이미지 원문 보기 ↗

교과서를 바꾼 발견

마이크 브라운, 채드 트루히요, 데이비드 라비노위츠는 2003년 10월 팔로마 천문대가 찍은 영상에서 천천히 움직이는 천체를 찾아 2005년 1월 5일 확인했습니다. 2003 UB313이라는 임시 명칭과 ‘지나’라는 별명을 얻은 천체는 그해 7월 발표된 뒤 한때 열 번째 행성으로 불렸습니다. 논쟁은 국제천문연맹이 2006년 8월 행성 정의와 왜행성 분류를 채택하는 계기가 됐고, 9월에는 불화의 그리스 여신 에리스의 이름을 받았습니다.

멀고 기울어진 타원 궤도

에리스는 산란원반 천체로, 궤도 이심률은 약 0.44이고 황도면에서 약 44° 기울어져 있습니다. 태양과의 거리는 약 38 AU에서 97.6 AU까지 달라지며 한 바퀴 도는 데 약 557년이 걸립니다. 1970년대 후반 원일점을 지났고 지금도 태양에서 약 96 AU 떨어져 있습니다.

외행성 궤도와 비교한 에리스의 찌그러지고 크게 기울어진 궤도
외행성 궤도와 비교한 에리스의 찌그러지고 크게 기울어진 궤도
원본을 바탕으로 수정: Orionist · CC BY-SA 4.0 · 이미지 원문 보기 ↗

얼음 아래의 암석

탐사선이 방문한 적이 없어 내부 모형은 질량과 반지름, 밀도에 의존합니다. 연구자들은 암석 핵과 물얼음 맨틀, 메테인이 풍부한 표면을 예상합니다. 표면 메테인의 동위원소를 적외선으로 측정한 결과는 약한 내부 열 활동이 아직 남아 있을 가능성을 보여 줍니다.

암석 핵과 물얼음 맨틀, 메테인이 풍부한 표면을 나타낸 에리스의 이론적 내부 모형. 내부 층은 직접 관측된 것이 아닙니다.
암석 핵과 물얼음 맨틀, 메테인이 풍부한 표면을 나타낸 에리스의 이론적 내부 모형. 내부 층은 직접 관측된 것이 아닙니다.
이미지 출처: Satellite Tracker · CC BY 4.0

디스노미아

켁 천문대의 적응광학 관측은 2005년 9월 에리스의 희미한 위성을 발견했습니다. 디스노미아는 약 3만 7천 km 떨어진 거의 원형인 궤도를 15.8일에 돌며, 오래전 충돌로 만들어졌을 가능성이 있습니다. 천문학자들은 이 위성의 운동과 궤도 역학을 이용해 에리스의 질량을 측정합니다.

디스노미아 부근에서 바라본 에리스의 상상도
디스노미아 부근에서 바라본 에리스의 상상도
이미지 출처: ESO/L. Calçada and Nick Risinger · CC BY 4.0 · 이미지 원문 보기 ↗

빛을 강하게 반사하는 얼어붙은 표면

메테인 얼음과 소량의 질소 때문에 에리스의 반사율은 약 0.96에 이릅니다. 표면 온도는 대략 −243°C에서 −217°C입니다. 신선한 서리는 표면이 새로 덮였음을 시사합니다. 수백 년 뒤 근일점에 가까워지면 얼음 일부가 승화해 일시적인 대기를 만들 수도 있습니다.

낮은 얼마나 밝을까?

에리스가 받는 햇빛은 지구의 약 1만분의 1입니다. 표면을 비출 수는 있지만 온기를 거의 주지 못합니다. 사람이 간다면 공기와 에너지를 모두 가져가야 하고 극저온을 견딜 보호 장비가 필요합니다. 평범한 방한복으로 버틸 수 있는 세계가 아닙니다.

참고 자료