명왕성 퇴출 태양계 행성 9개에서 12개로

 

La Novia - Gigliola Cinquetti

 

태양계 행성 9개서 12개로 될 듯
'케레스'·'카론'·'2003 UB313' 포함…24일 국제 천문 연맹 투표로 결정

 

★...국제 천문 연맹이 새로 제안한 태양계 12 행성의 배열 예상도.

1930년 명왕성이 추가된 이후 이제까지 지구를 포함해 9 개였던 태양계의 행성 숫자가 12 개로 늘어날 전망이다.
국제 천문 연맹(IAU) 이사회는 지난 16일 명왕성의 행성 지위를 계속 인정하고, 3 개의 천체를 새로운 태양계의 행성으로 인정하는 결의안을 마련해 총회에 제출했다.
이 결의안에서 제안한 태양계의 새 행성으로는 화성과 목성 사이에 있는 소행성 ‘케레스’와 명왕성의 최대 위성으로 알려졌던 ‘카론’ 그리고 지난 2003년 발견된 ‘2003 UB313’(일명 제나)이다.

결의안은 또 원형에 가까운 천체이면서 별을 중심으로 회전하고, 별이 아니면서 다른 행성의 위성도 아닐 것 등 행성에 대한 정의도 새로 규정하고 있다.
한편, 이 결의안은 오는 24일 체코의 프라하에서 세계 75 개국에서 참석한 2500여 명의 천문학자 가운데 3분의 2가 찬성하면 태양계의 행성은 76 년 만에 12 개로 확정된다.
윤석빈 기자 binys@hk.co.kr

 

 

★...태양계의 새 행성으로 포함될 것이 유력한 행성들.

국제 천문 연맹이 케레스ㆍ카론ㆍ2003 UB313(일명 제나)을 태양계의 행성으로 인정하는 결의안을 마련해 총회에 제출한 가운데, 전 서울대 물리학과 교수인 김제완 과학문화진흥회장이 3 개 행성의 새로운 이름을 제안해 눈길을 끈다.
화성과 목성 사이에 있는 소행성 ‘케레스’는 로마 신화에 나오는 풍작의 여신 이름을 딴 것으로, 영어 단어 ‘시리얼’(곡물)의 어원이다. 김 회장은 “케레스는 곡물의 신을 뜻하므로, ‘곡신성’(穀神星)이라는 이름이 알맞을 것 같다.”고 말했다.

또 명왕성 주변에 있는 ‘카론’은 그리스 신화에서 죽은 자를 저승 세계로 인도하는 강의 뱃사공이므로 ‘사공성’(沙工星)이 적합하다는 것.
지난 2003년 발견된 ‘2003 UB313’은 발견자가 그리스 신화의 여전사인 제나로 불러 줄 것을 요청했으나 아직 공식적으로 인정되지 않은 이름이다. 김 교수는 “이 단어는 이미 중국에서 발음을 따 ‘제나’라고 쓰고 있으므로 제나성(齊娜星)으로 부르는 게 좋겠다.”는 의견을 내놓았다

 

발견 때부터 자격 시비 … 76년 논쟁 매듭

 

중앙일보 박방주] 명왕성이 태양계 행성에서 퇴출당한 것은 1930년 명왕성 발견 이후 70여 년간 끌어온 태양계 행성 지위 논란을 마무리한 천문학계의 일대 사건이다. 명왕성을 계속 태양계 행성으로 끌고 갈 경우 명왕성 발견 이후 새로 발견된 케레스.카론.제나(2003UB313) 등 새 천체는 물론 앞으로도 수없이 발견될 것으로 예상되는 천체들도 태양계 행성으로 넣어야 한다는 부담도 이번 결정에 작용한 것으로 보인다. 이번 결정은 미국과 유럽 천문학계가 명왕성을 놓고 벌인 힘겨루기에서 천문학적인 원칙을 고수한 유럽 학계의 승리로 받아들여지고 있다.

◆ 발견 때부터 논란이 됐던 명왕성=태양계 행성은 30년 미국인 천문학자에 의해 발견되기 전까지는 수성.금성.지구.화성.목성.토성.천왕성.해왕성 등 8개였다. 문제는 명왕성이 발견되면서 태양계 아홉 번째 행성으로서 지위를 얻은 것이다. 물론 이번에 그 지위를 박탈한 국제천문연맹(IAU)에 의해서다. 그러나 명왕성은 연구 결과 기존 8개 행성과는 판이하게 다른 진화 과정을 거쳐왔다. 즉 행성으로서 갖춰야 할 기본 자격을 갖추지 못했다는 것이 천문학계의 그동안 지적이었다. 기존 9개의 태양계 행성 중 태양에 가까운 수성.금성.지구.화성 등 네 개의 행성은 표면이 암석으로 이뤄진 '지구형'이며, 그 다음으로 먼 곳에 있는 목성.토성.천왕성.해왕성 등은 가스층으로 뒤덮인 '목성형' 행성이다. 이들 8개의 행성은 모두 태양 주위의 타원 궤도를 돌고 있다. 그러나 명왕성은 전혀 다르다. 다른 행성에 비해 지나치게 찌그러진 타원 궤도를 돌뿐더러 대부분 얼음으로 이뤄졌다는 것이 지금까지의 관측 결과다. 이에 따라 명왕성은 태양에 가장 가까울 때의 거리는 44억㎞, 멀리 있을 때는 74억㎞나 떨어져 있다.

또 수성~해왕성까지의 8개 행성은 중력이 각각 주변의 천체들은 집어삼키면서 진화했다. 그러나 명왕성은 껌이 계속 달라붙듯 점성에 의해 주변의 천체가 달라붙어 커진 경우다. 이런 천체는 크기도 한계가 있으며, 둥글지도 않다. 한국천문연구원 김봉규 박사는 "명왕성과 이번에 추가로 태양계 행성으로 입성할 뻔한 카론.제나.케레스 등은 앞선 8개의 행성과는 생성 기원과 그 특성이 여러 모로 달라 과학적으로 행성의 범주에 넣기 어렵다"고 말했다.

◆ 실패한 미국 천문학계의 '명왕성 구하기'=명왕성은 기존 9개 태양계 행성 중 미국인이 발견한 유일한 행성이었다. 발견자는 미국 로웰 천문대의 톰보였다. 나머지 행성은 모두 유럽 천문학자들이 발견했다. 명왕성에 대한 미국 천문학계의 애정이 남다를 수밖에 없는 이유다. 이번에 미국 천문학계의 명왕성 구하기는 눈물겨웠다. 수성~해왕성의 8개 행성과 진화과정이 완전히 다른 명왕성을 살리기 위해 명왕성을 비롯한 새로 발견된 천체를 명왕성형 천체로 분류하려는 안을 내놓아 IAU 총회 시작 단계에서는 과학자들로부터 어느 정도 동의를 얻는 듯했다. IAU는 최근 태양계 행성이 12개로 늘어날지 모른다는 자료를 내기도 했었다. 한 천문학자는 "학문적인 원칙을 고수하려는 상당수의 유럽.미국 천문학자들이 들고 일어나 태양계 행성이 12개가 될 뻔한 '사태'를 막았다"고 말했다.

◆ 명왕성 살렸으면 행성 수없이 탄생=명왕성이 계속 태양계 행성으로 살아남았으면 당장 태양계 행성은 명왕성 이외에 3개가 추가돼 12개가 될 뻔했다. 문제는 12개로 끝나지 않는다는 것이다. IAU는 새로 발견된 또 다른 12개의 천체가 태양계 행성의 지위를 얻기 위해 대기하고 있다고 밝혔다. 그뿐이 아니다. 명왕성이나 케레스.카론.제나 등이 발견된 곳에는 그들과 유사한 천체가 수없이 발견될 가능성이 있다는 게 천문학계의 공통된 연구 결과다. 그곳에는 태양계 형성 당시 태양이나 행성으로 뭉치지 못한 얼음 덩어리와 같은 소규모 천체들이 수없이 많이 돌고 있기 때문이다. 이른바 그곳은 '카이퍼벨트'다. 이번 총회에서는 행성 기준이 확실하게 정해졌다는 것도 큰 소득이다. 이에 따라 태양계 행성 진입 장벽이 아주 높아졌다. 수성~해왕성 등 8개 행성과 같은 진화 과정을 거쳐야만 행성 대열에 낄 수 있게 됐기 때문이다.

박방주 과학전문기자

◆ 행성=항성의 주위를 돌면서 항성의 빛을 반사하는 천체. 혹성은 행성의 일본식 표현.

◆ 왜 행성(왜(倭)행성)=소행성 중에서도 크기가 큰 천체. 카론.케레스.2003UB313.명왕성 등 4개가 인정되고 있음.

◆ 항성=태양처럼 핵융합 반응을 통해 스스로 빛을 내는 천체.

◆ 위성=행성의 주위를 도는 천체. 지구의 달과 같은 존재.

◆ 소행성=행성이라 불리기엔 너무 작은 암석. 형태도 구형이 아니라 여러 가지 모양.

◆ 혜성=태양 둘레를 타원 또는 포물선 궤도를 따라 도는 긴 꼬리를 가진 천체.

 

[조선일보 탁상훈기자]

 

참고> 각 행성의 공전궤도 경사

 행성들 및 왜행성인 명왕성의 특성   

	거리(AU)	반경 (지구=1)	질량 (지구=1)	자전 (지구=1)	달의 수	궤도 경사	궤도 이심율	경사도	밀도 (g/cm3)
태양	0	109	332,800	25-36*	9	---	---	---	1.410
수성	0.39	0.38	0.05	58.8	0	7	0.2056	0.1°	5.43
금성	0.72	0.95	0.89	244	0	3.394	0.0068	177.4°	5.25
지구	1.0	1.00	1.00	1.00	1	0.000	0.0167	23.45°	5.52
화성	1.5	0.53	0.11	1.029	2	1.850	0.0934	25.19°	3.95
목성	5.2	11	318	0.411	16	1.308	0.0483	3.12°	1.33
토성	9.5	9	95	0.428	18	2.488	0.0560	26.73°	0.69
천왕성	19.2	4	17	0.748	15	0.774	0.0461	97.86°	1.29
해왕성	30.1	4	17	0.802	8	1.774	0.0097	29.56°	1.64
명왕성 (왜행성)	39.5	0.18	0.002	0.267	1	17.15	0.2482	119.6°	2.03

 

내행성:지구안쪽에있는 수성,금성을 말한다

외행성:지구 바같족에 있는 화성~해왕성을 말한다

왜 행성:작다는 행성을 말한다

‘수·금·지·화·목·토·천·해.’

명왕성이 태양 주위를 도는 행성(行星) 명단에서 퇴출됐다. 국제천문연맹(IAU)은 24일 밤(한국 시각) 체코 프라하에서 총회를 갖고 명왕성을 기존 9개의 행성 목록에서 퇴출시키기로 결정했다. 이에 따라 태양계 행성은 수성부터 해왕성까지 8개만 남게 됐다.

◆ 당초 12개 안에서 급선회 = IAU는 당초 9개였던 행성을 12개로 늘리는 쪽으로 초안을 마련해 총회에 상정하려 했다. 하지만 상당수 천문학자들이 ‘새 기준이 모호해 행성수가 급격하게 늘어날 수 있다’며 반대 의사를 밝히면서 행성의 기준을 다시 마련했다. 행성을 설명하는 데 있어, ‘태양 주변을 도는 구(球) 모양의 천체’라는 당초 개념 외에 ‘공전 궤도 근처에 있는 천체 가운데 압도적인 천체’라는 항목 등을 추가한 것. 이로 인해 당초 행성에 포함될 뻔했던 ‘케레스’ ‘카론’ ‘2003UB313’은 물론 명왕성까지도 행성에서 제외됐다. 화성과 목성 사이에 위치한 케레스는 인근 행성에 비해 상당히 크기가 작다. 명왕성과 그 인근의 카론이나 2003UB313 역시 인근 해왕성보다 작다.

◆ 70여 년 간의 명왕성 논란, 종지부 찍어 =태양계 행성문제는 국제 천문학계에서 수십 년간 계속돼 온 핫이슈. 명왕성이 첫 발견된 1930년부터 일부 천문학자들 사이에선 “명왕성이 행성이 아닌 소행성(小行星)에 불과하다”는 주장이 제기돼왔다. 특히 명왕성 인근에서 발견된 ‘2003UB313’이 2005년 명왕성보다 더 큰 것으로 확인되자 이 지적은 더욱 거세졌고, 결국 IAU가 올해 총회에서 행성 개념을 다시 규정하기로 한 것이다.

IAU 산하 행성정의(定義)위원회는 지난 2년간 연구와 일반인들의 행성에 대한 인지도 등을 종합 고려해 행성의 기준을 충분한 질량을 갖고 있는 구형태의 천체 태양을 따라 도는 천체(위성·항성은 제외) 등으로 설정한 초안을 마련했었다. 이에 따라 명왕성이 행성 지위를 계속 이어가는 것은 물론 논란을 던진 ‘2003UB313’과 카론, 케레스도 새로 행성 지위를 얻을 것으로 관측돼 왔다.

(탁상훈기자 if@chosun.com )

명왕성퇴출이유

 

 

 

 

8월 24일 국제 천문연맹에서 새로운 행성의 정의를 다음과 같이 내렸습니다.

① 태양을 돌며

② 구형에 가까운 모양을 유지할 수 있는 질량이 있어야 하며

③ 궤도 주변에서 지배적인 천체

이 3가지 조건을 모두 만족해야만 "행성(planet)"에 합당하다고 하는 것입니다.

 

명왕성은 여기서 행성의 지위를 박탈당하고, 대신 새롭게 생겨난 개념인 "왜행성(dwarf planet)"으로 분류되었습니다

왜일까요? (*왜행성이랑 소행성 중에서도 크기가 큰 천체. 카론.케레스.2003UB313.명왕성 등 4개가 인정되고 있음)

 

여러가지 이유 중에서 가장 중요했던 것은 명왕성이 위 3번조건을 만족하지 못한다고 판단했기 때문이죠.

현 천문학계의 태양계 생성 이론 중 가장 널리 받아들여지는 것이 태양 주위를 돌던 원시 행성물질들(protoplanetary disk)이 뭉쳐서 행성으로 만들어졌다는 이론입니다. 이는 외계행성 관측 중 다른 항성의 주변에서도 원시행성물질로 추정되는 원반들이 발견되어 신빙성이 있는 이론입니다.

행성들은 먼지나 돌덩어리와 같은 원시물질들이 뭉쳐서 이루어진 결과라고 보면 됩니다. 그러나 명왕성 주변에는 명왕성과 비슷한 성질을 지니고 있는 카이퍼벨트 천체들이 수없이 태양 주위를 명왕성처럼 돌고 있습니다. 명왕성이 생성시에 주변 벨트의 물질들을 다 빨아먹었다면 이런 일이 없었겠죠. 즉 명왕성은 자기 궤도 주변을 도는 천체들 위에 군림할 정도로 힘센 천체는 아니라는 겁니다. 그리고 아시겠지만 명왕성의 궤도는 황도경사각도 심하게 기울어져 있고 바로 안쪽 해왕성궤도 안으로까지 들어올 정도로 불안정한 모양새를 하고 있다는 것도 지배적 천체의 위치에 치명적이었습니다. 참고로 비슷한 이유로 탈락한 세레스의 경우 2.5AU근처의 수많은 소행성들을 잡아먹고 더 큰 행성으로 자라나지 못했다는 점이 행성자격 박탈의 원인입니다. 물론 지금 수도 없이 널려 있는 소행성들은 원시행성물질로 추측되죠...

 

명왕성의 행성지위 박탈은 예상치 않은 곳에서 시작되었습니다. 2000년대 이후 명왕성 궤도 밖에서 명왕성과 비슷한 천체들이 잇달아 발견되었는데(카이퍼벨트) 문제는 2003년에 발견된 2003UB313(제나)의 지름이 명왕성보다 큰 3000킬로미터였다는 것이었습니다. 국제 천문연맹은 제나보다 작은 명왕성이 행성이라면, 명왕성보다 작지만 구형에 태양을 도는 세레스, 카론 // 새로 발견된 제나 이 3개도 행성 취급을 해야 한다고 해서 행성 수는 12개로 늘어날 것처럼 보였죠. 그러나 천문기술의 발달로 인해 비슷한 행성의 숫자가 금세기 내에 수십개로 늘어날 것은 확실해 보였습니다. 이에 천문학적 지식의 혼란을 막기 위해 새로운 기준으로 행성자격을 제한할 필요가 생기게 되었죠. 결국, 고심 끝에 내린 결론이 "해당 궤도 내에서 지배적이어야 함" 이라는 것이었습니다. 이로 인해 태양을 공전하고, 구형으로 뭉쳐 있지만 해당 궤도를 지배하지 못하는 세레스, 카론, 제나, 명왕성 4개는 행성에서 탈락했습니다. 

즉 명왕성은 제나의 발견으로 인하여 본의 아니게 퇴출된 것이죠.

1. 너무나 작은 체구

명왕성은 지구의 위성인 달보다 작다. 또한 수성, 금성, 지구, 화성과 같이 표면이 암석으로 이뤄진 지구형 행성과 목성, 토성, 천왕성, 해왕성처럼 가스층으로 덮인 목성형 행성과 달리 명왕성은 지금까지의 관측 결과 대부분이 얼음으로 이뤄져 행성으로 보기에 부족했다.

 

2. 일그러진 타원형 궤도, 다른 행성들과 어긋나는 궤도면

궤도면의 황도면에 대한 기울기도 17°나 되고, 궤도의 찌부러짐의 정도를 나타내는 이심률도 0.25로 행성 중에서 가장 크다. 꽤 찌그러진 타원이기 때문에 어떤 경우에는 해왕성의 궤도 안으로 들어오기도 한다. 하지만 수성의 이심률도 약 0.2가 넘는 큰 값이기 때문에 이심률만으로는 설명이 부족하다.

 

3. 비슷한 행성 발견과 국제천문연맹의 새로운 행성의 정의

명왕성 인근에서 발견된 천체인 ‘2003UB313’이 2005년 명왕성보다 더 큰 것으로 확인되었고, 명왕성과 비슷한 작은 천제들이 명왕성 주위에서 더 많이 발견되었다.

이런 천체가 계속 발견되면 그때마다 행성 수를 늘려야 하는 상황에 이른 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 국제천문연맹은 “지름이 800㎞ 이상이고, 태양을 공전하며, 대략 지구의 1만2000분의 1 정도의 질량을 갖고, 중력이 있어 둥근 형태를 갖춘 천체”라는 기본 행성의 정의에 ‘주변 궤도에서 지배적인 위치를 차지하는 천체’같은 조항을 추가하였다.

즉 자신만의 영역을 갖지 못한 별은 행성으로 인정할 수 없다는 논리다.

이로써 명왕성은 태양계 행성에서 퇴출됐다.

 

명왕성이 행성 대열에서 자격을 박탈당한 것은, 궤도가 일부 겹치는 해왕성보다 크기가 작으면서 자체 위성인 카론과 크기가 비슷한 데다, 공전구역 주위의 다른 천체보다 지배적인 역할을 한다고 보기 어렵기 때문이다.

 

그 대신 명왕성은 ‘왜(倭)행성’으로 규정됐다. 명왕성이라는 이름은 온데간데없고 작다는 의미의 '왜행성 134340’이 그 자리를 대체하게 됐다. 이제 명왕성의 태양계 퇴출로 과학 교과서와 백과사전 심지어 점성술 서적에서도 그 이름이 빠지게 됐다.