명왕성은 우리가 자연스럽게 태양계 마지막 행성으로 외워오던 친근한 이름이었습니다. 하지만 2006년 행성의 조건의 정리하는 기준에 못 미친다는 이유로 행성계에서 퇴출되고 말았습니다. 명왕성에 대한 좀 더 자세한 정보와 어떤 위성들이 있는지 알아보고, 행성분류에서 제외된 이유에 대해 알아보겠습니다.
명왕성
명왕성(Pluto)은 우리 지구가 속한 태양계의 왜행성 중의 하나이고, 최초로 발견된 카이퍼 벨트의 천체입니다. 크기가 확인된 해왕성 바깥의 천체 가운데서 가장 큰 천체입니다. 1930년 2월 18일 미국 천문학자 클라이드 톰보가 발견하여 2006년 행성의 기준이 수정되기 전까지 태양계의 아홉 번째 행성으로 존재했습니다. 태양에서 29AU~49AU 떨어진 타원형 궤도를 돌고 있고, 공전주기는 약 248년이며, 자전주기는 6일 9시간 17분 36초입니다. 태양에서 너무 멀기 때문에 평균 기온이 -248도로 곰벌레가 아닌 생명체가 살 수 없습니다. 실시등급은 13.65~16.3등급으로 육안으로는 관측할 수가 없습니다. 최소 630배 이상 밝아진다면 육안으로 간신히 볼 수 있는 수준이 됩니다.
명왕성의 질량은 지구의 0.24% 정도이고, 직경은 2,376.6km 정도로 달의 66% 수준으로 작습니다. 지각 대부분이 얼음과 바위로 되어있을 것으로 추측하며, 실제의 표면은 허블 우주 망원경이 관측한 스펙트럼 분석에 인한 색상과 거의 비슷한 형태를 가진 것으로 확인되었습니다. MPC(minor planet center) 식별 번호는 134340이고, 동양권에서는 명왕성으로 서양권에서는 플루토(Pluto)의 명칭으로 불립니다. 그리스 신화에 나오는 신 하데스를 로마에서 부르던 이름인 플루토에서 따왔다고 합니다. 한자로 명은 밝을 명이 아니라 반대의 뜻인 어두울 명으로 씁니다. 공식명칭은 134340 플루토입니다. 대기의 구성성분은 질소가 대부분이며, 메테인, 일산화탄소등으로 구성되어 있습니다. 대기층이 매우 옅어서 기압이 지구보다 낮아서 밀도가 아주 희박합니다. 뉴라이즌스호의 관측 결과 대기가 적어도 지표에서 1,600km 바깥쪽까지 확장이 되어 바깥에 있는 대기가 태양의 자외선으로 이온화되어 태양풍과 만나 이온의 꼬리를 형성한다고 합니다.
위성정보
명왕성은 위성인 카론과 닉스, 히드라, 케르베로스, 스틱스가 있습니다. 1978년 카론이 발견되었고 명왕성의 절반 정도의 크기를 가지고 있습니다. 지름은 1,200km이며 명왕성과의 공전주기는 6.4일입니다. 우주탐사선이 직접 사진을 찍지 못한 유일한 위성입니다. 2005년 닉스와 히드라가 허블우주망원경을 통해 발견되었고, 2006년 6월에 Pluto II(134340 II)라는 공식명칭을 얻게 되었습니다. 닉스와 히드라(134340 III)는 정확히 관측은 안되지만 44~130km 정도의 지름을 가지고 있습니다. 공전주기는 히드라보다 짧은 24.9일이며 히드라보다 약간 어둡게 관측됩니다. 히드라는 다른 위성과 달리 거의 원운동을 하고 있습니다. 궤도 반경은 65,000km이며 공전주기는 38.2일입니다. 2011년 7월 20일 케르베로스(P4)가 발견되어 발표되었습니다. 명왕성으로부터 59,000km 거리에서 닉스의 공전 궤도 바깥쪽, 히드라의 공전 궤도 안쪽을 약 31일 주기로 공전하는, 직경 48~62km 정도의 작은 위성입니다. 2012년 7월 11일에 스틱스(P5)의 발견을 공식 발표 하였습니다. 크기는 35km 정도이며 공전주기는 20.2일입니다. 2015년 10월 9일에 공식적으로 공개되었습니다.
행성에서 제외된 이유
2006년 8월 24일, 체코 프라하에서 열린 26차 국제천문연맹 총회에서 '태양계 행성의 조건'을 정리하였습니다. 이전에는 2가지 조건, 첫 번째는 태양을 중심으로 공전하며 두 번째는 원형을 유지할만한 중력을 가진 천체(질량과 지름조건까지)이면 태양계의 행성이 될 수 있었습니다. 그런데 이 기준을 적용하면 명왕성과 왜행성 에리스뿐만 아니라, 왜행성 세레스와 위성 카론까지 해당되어 태양계 행성이 12개로 바뀌는 상황이 벌어지게 되는 것입니다. (2006년 기준) 논쟁 끝에 새로운 조건이 만들어졌습니다. 명왕성은 공전 궤도가 해왕성에 존속되어 있고, 주변 카이퍼 대 천체들을 지배하에 둘만한 충분한 중력을 갖지 못했기 때문에 결국 태양계 행성에서 공식적으로 제외되어 세레스, 에리스와 함께 왜행성으로 재분류가 되었습니다. 에리스 발견자인 마이클 브라운교수는 명왕성의 지위를 위해 행성의 개념을 모호하게 두면 추후에 큰 문제가 일어날 것을 염려하여 제외에 적극적으로 동참했습니다. 언론에서는 그에게 '명왕성 킬러'라는 칭호도 내렸다고 합니다. 명왕성이 행성분류에서 제외된 것은 천문학사상 존재하지 않다시피 했던 행성의 정의를 명확히 하는데 결정적 역할을 했다고 평가할 수 있어서 명왕성의 천문학적 가치는 여전히 빛날 것입니다. 행성의 조건을 다시 변경하기 전까지는 명왕성이 태양계의 행성으로 복귀될 가능성은 없습니다. 세계천문학연맹 총회에서 미국은 행성 카테고리를 2개(Classic Planets, Dwarf Planets)로 나누어 명왕성을 'Dwarf Planets' 카테고리에 넣으려는 시도를 하는 중입니다. 뜬금없는 카테고리 구분이지만, 이것은 명왕성을 왜행성으로 빼버리자는 논란 당시에도 나온 방식이라 반발은 적은 편입니다.
우리는 명왕성을 이해하기 위해 더 많은 연구와 탐사를 진행해야 합니다. 이러한 연구들은 우리의 우주 탐사 기술과 우리 행성의 방어 체계를 향상하는 데 도움이 될 것입니다. 또한 명왕성을 통해 우리는 태양계의 형성과 진화에 대한 흥미로운 통찰을 얻을 수 있을 것입니다. 그러므로 명왕성에 대한 연구는 우리의 우주 탐사의 핵심 부분이 될 것입니다.