명왕성 퇴출 이유에 대해 알고 계시나요 ? 대중과 과학 단체들 사이에서 매우 논란이 되고 있는 주제인 명왕성의 발견과 유래, 퇴출 논란, 태양계 행성의 조건에 대해서 알아보겠습니다.
명왕성의 발견과 유래
명왕성은 1930년 아마추어 천문학자인 클라이드 톰보(Clyde Tombaugh)에 의해 처음 발견되었습니다. 영어로는 Pluto 라고 쓰고요.
명왕성 이라는 이름은 그리스 신화에 나오는 지하 세계를 다스리는 하데스의 로마식 표기인 플루토(Pluto)에서 유래했습니다. 우리말에서 사용되는 명왕성이라는 명칭도 ‘명부의 왕’, 즉 하데스를 의역한 것으로 밝은 명이 아닌 어두운 명자를 씁니다.
당시 미국의 퍼시벌 로웰이 해왕성의 공전과 자전운동을 설명하며 아홉 번째 행성이 존재한다는 가설을 세웠고, 그의 제자였던 클라이드 콤보가 패턴화한 천체 관측을 통해 발견했는데요.
명왕성 발견후 명명을 할 때, 영국의 11세 소녀였던 베네시아 버니(Venetia Burney)가 플루토(Pluto)라는 이름을 제안을 했고, 연구소 내에서 만장 일치로 플루토를 사용하게 됩니다.
로웰 연구소의 창립자이자 명왕성의 존재를 예언한 사람인 퍼시벌 로웰(Percival Lowell)의 머릿글자인 P와 L이 플루토라는 이름에 다 들어가기 때문이였다고 해요.
명왕성의 지위
첫 발견된 당시부터 명왕성은 행성(Planet)이였습니다. 당시에는 태양계의 9번째 행성으로 인정받았고, 약 76년 동안 행성으로 불렸습니다.
명왕성이 발견되고 나서 행성의 지위를 얻은 이유는 공전, 중력, 대기에 관한 3가지 이유가 있었습니다.
명왕성도 다른 여덟 행성처럼 태양 주위를 공전을 하고 있었고, 자체적인 중력으로 구의 형태를 형성하는 힘이 있으며, 대기와 비슷한 것을 지니고 있었거든요.
명왕성 퇴출 논란
하지만, 천문학자들의 지속적인 연구와 발견을 통해 명왕성의 행성 지위는 논쟁거리가 되기 시작했습니다.
발견자인 클라이드 톰보가 사망한 1997년 이후로는 국제천문학협회(IAU)에 의해 명왕성의 지위 강등 운동이 일어나기 시작했습니다.
명왕성 퇴출 이유에는 크기, 구성, 궤도, 그리고 카이퍼 벨트의 발견이라는 4가지 원인으로 정리할 수 있습니다.
첫째, 너무 작은 명왕성의 크기
명왕성은 태양계 다른 행성들에 비해 매우 작습니다.
명왕성은 지구와 아주 멀리 떨어져 있기 때문에 발견 당시에는 크기를 정확히 구하기 어려웠습니다.
1978년 위성인 카론이 발견되면서 명왕성의 크기와 질량이 파악되었고, 명왕성의 지름은 약 2,370km로 계산되었습니다.
이는 한반도 세로 길이의 2.4배 정도 밖에 되지 정말 작은 규모입니다.
이는 지구의 약 18.5% 크기이며, 지구의 달(직경 약 3,474km)보다도 작습니다.
태양계의 네개 행성의 위성들보다도 크기가 작은 크기이기 때문에, 태양계의 다른 행성들과 비교했을 때 지나치게 작다는 점에서 행성 지위 논란이 시작되게 됩니다.
둘째, 구성의 특이점(Oddball)
명왕성은 구성 면에서 태양계의 전형적인 행성과 다른 특이점(Oddball) 있습니다.
수성(Mercury), 금성(Venus), 지구(Earth), 그리고 화성(Mars)은 지구형 행성(Terrestrial planet)이며, 다른 네개 행성들은 거대한 가스 덩어리(Gas giant)입니다.
반면 명왕성은 얼음과 약간의 암석으로 이루어져 있어요.
명왕성의 표면은 주로 얼음과 휘발성 물질로 표면의 약 98%가 질소 얼음으로 덮여 있는데요. 이는 낮은 온도(약 -229°C ~ -223°C)에서 질소가 고체 상태로 존재할 수 있기 때문입니다.
명왕성의 내부는 암석과 얼음으로 구성된 혼합체로 구성되어 있는데, 이는 명왕성이 형성될 당시 태양계 외곽의 차가운 환경에서 물질들이 응집되었음을 시사하는 점인데요.
바로 이 점이 명왕성이 과연 태양계의 일원인지 아니면, 태양계 외부에 있는 천체들의 일부 였는지에 대해 논란이 되기 시작한 이유입니다.
세째, 특이한 궤도
명왕성은 기울어진 궤도를 갖고 있습니다. 다른 행성의 궤도대비 약 17도 가량 기울어져 있죠.
또한, 명왕성은 해왕성의 궤도 안쪽으로 들어오는 때도 있어 궤도가 다른 행성과 크게 차이가 납니다.
참고로 명왕성은 5개의 위성을 가지고 있으며, 가장 큰 위성인 카론(Charon)은 명왕성과 이중 행성에 가까운 관계를 형성합니다.
즉, 명왕성과 카론은 서로의 질량 중심을 공유하며 공전하는데, 카론의 중력은 명왕성 표면의 지질 활동과 상호작용할 가능성도 있습니다.
넷째, 카이퍼 벨트를 통한 비슷한 천체들의 발견
마지막으로 1992년에 과학자들이 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)를 발견했어요.
이 벨트는 해왕성(Neptune)의 궤도 너머에 있고, 명왕성의 몸체와 비슷한 작은 얼음 덩어리로 구성되어 있습니다.
이 얼음 덩어리들은 카이퍼 벨트 물체 (Kuiper Belt Object) 라고 하는데요.
2000년대 초반, 명왕성과 유사한 크기와 성질을 가진 여러 천체들이 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)에서 발견되면서, 얼음으로 이루어진 명왕성이 행성인지, 아니면 그냥 조금 큰 카이퍼 벨트 물체(KBO) 인지 의문을 갖기 시작하게 된 것 입니다.
특히, 2005년에 발견된 에리스(Eris)는 명왕성보다 더 큰 천체임이 확인되면서, 과연 명왕성을 행성으로 계속 유지해야 하는지에 대한 논란이 커졌습니다.
명왕성이 행성이라면, 에리스도 행성이 아닐 이유가 없다는 논리가 성립되기 때문이죠.
에리스는 2005년 1월 캘리포니아 공과대학교의 마이클 브라운이 명왕성과 비슷한 궤도를 가졌으면서도, 명왕성보다 1.3배 크기가 더 큰 왜행성 입니다.
카이퍼 벨트에서 비슷한 천체들이 계속 발견되면서 명왕성 행성 지위 논란은 점점 시끄러워지기 시작했습니다.
크기도 더 크고 유사한 궤도를 가지고 있기 때문에 아예 에리스를 명왕성 대신 9번째 행성으로 대체해야 한다는 의견이 나오기 시작했고요.
비슷한 천체가 계속 더 발견되기 시작하자, 태양계의 행성 수를 12개로 늘리자는 기류가 생기기까지 합니다.
이에, 과학자들은 명왕성의 지위를 위해 행성의 개념을 모호하게 두면 추후에 큰 문제가 일어날 것을 염려하기 시작합니다.
에리스를 발견한 마이클 브라운도 명왕성을 태양계에서 퇴출시켜야 한다고 주장하기 시작했고, 이 때문에 마이클 브라운은 ‘명왕성 킬러’ 라는 별명으로도 불립니다.
명왕성 퇴출이 진행된 과정
결국 2006년, 태양계 행성 조건이 재정립 되면서 명왕성은 태양계에서 퇴출되고 맙니다.
태양계 행성의 조건
2006년 8월 24일, 체코 프라하에서 열린 제26차 국제천문연맹 총회에서 ‘태양계 행성의 조건’이 새롭게 정리되면서 명왕성은 행성 지위를 박탈당하게 됩니다.
- 태양을 중심으로 공전
- 중력으로 안정적인 형태를 지닐 능력
- 자기 궤도 근처의 모든 천체를 위성으로 만들거나 밀어낼 수 있는 능력 (궤도 청소 능력)
명왕성은 첫 번째와 두 번째 조건은 충족했으나, 세 번째 조건인 ‘궤도 청소 능력’을 충족하지 못했습니다.
명왕성의 궤도 주변에는 다른 천체들이 많이 존재하며, 명왕성의 중력이 이를 제거할 만큼 강하지 않았기 때문입니다.
명왕성은 공전 궤도가 해왕성에 종속되어 있고, 주변 카이퍼 벨트 천체들을 지배하에 둘 만한 충분한 중력을 갖지 못하다는 사실이 관측되면서, 태양계 행성에서 공식적으로 배제되게 됩니다.
태양계의 행성은 8개
2006년 8월, 국제천문연맹은 명왕성을 ‘왜소행성(dwarf planet)’으로 재분류 했습니다.
‘명왕성 퇴출’ 을 공식화한 사건으로, 이로 인해 태양계 행성의 수는 기존의 9개에서 8개(수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성)로 줄어들었습니다.
예전에 과학을 배우던 사람들은 수금지화목토천해명 9개의 행성을 배웠는데, 이 때부터는 8개의 행성으로 바뀌게 된거죠.
이게 제법 시끄러운 사건이 됩니다.
명왕성 퇴출 되던 날, ‘내가 네 나이였을 땐 명왕성이 행성이었단다 (When I was your age, Pluto was a planet)’ 이란 모임이 페이스북에서 인기를 끌었다는 이야기도 있고요.
또한, 명왕성 퇴출 이라는 천문학적 사건이 문화, 예술 안으로 들어오면서, 2000년대 소외된 것들의 상징으로 여러 매체에서 자주 인용 되기도 합니다.
그렇다고 해서, 명왕성의 이름이 달라진 건 아닙니다. 이름은 여전히 명왕성이며 단지, 행성이라는 지위만 박탈을 당했고, 왜행성으로 지위가 달라졌을 뿐입니다.
명왕성이 행성으로 분류되는 미국 주
명왕성은 미국인이 최초로 발견한 행성이였다는 점에서, 명왕성 퇴출 사건은 미국인들에게는 아쉬운 일이였나 봅니다.
그래서 인지, 지금도 미국 뉴멕시코 주와 일리노이 주는 주 의회에서 행상 지위를 유지해서 행성으로 취급하는데요.
뉴멕시코는 대학 교수로서 명왕성을 발견한 클라이드 톰보가 인생의 대부분을 살고, 명왕성을 발견한 천문대가 있는 곳이고요.
일리노이는 그가 태어난 주 입니다.
오늘은 여기까지 입니다. 다음에 또 다른 컨텐츠로 뵈여.