행성이 아닌 명왕성

2006년, 국제천문연맹 IAU에서 명왕성을 행성에서 제외하기로 결정하고 발표했을 때 많은 이들이 아쉬움과 안타까움을 표했습니다. 발견된 지한 세기로 채 되지 않은 태양계 막내 행성을 무자비하게 쫓아내는 것처럼 보였기 때문입니다. 이제 명왕성은 세레스, 하우메아, 마케마케, 에리스와 함께 왜소행성으로 분류됩니다. 그러나 명왕성이 수십 년간 카이퍼대에서 가장 유명하고 존재감 있는 천체였고, 여전히 그렇다는 사실은 변함없습니다. 행성이든 왜소행성이든 명왕성은 여전히 그대로입니다. 지위 변화는 명왕성에 어떤 영향도 미치지 않습니다. 명왕성을 재분류하며 행성과 왜소행성의 구분이 명확해졌고, 태양계 가족을 비롯해 외부 천체들을 더 논리적인 기준으로 분류할 수 있게 되었습니다. 이제 학계에서 부르는 이 천체의 공식 명칭은 왜소행성 134340이지만, 여기서는 우리에게 익숙한 이름인 명왕성이라 부르겠습니다. 국제천문연맹은 2006년 체코 프라하에서 열린 총회에서 행성과 왜소행성의 차이를 정의했습니다. 원형을 유지할 중력을 지닐 수 있도록 충분한 질량을 가지며, 궤도 주변의 다른 천체들을 흡수할 수 없고 둘 다 태양을 중심으로 하는 궤도를 가지고 다른 행성의 위성이 아닌 천체를 가리킵니다. 행성이 충분한 중력으로 주변 천체를 청소하고 위성을 거느리지만 주변을 청소하지 못합니다. 왜소행성이 지금까지 알려진 것은 명왕성, 세레스, 하우메아, 마케마케, 에리스 총 5개입니다. 명왕성의 위성으로 여겨졌던 카론을 명왕성과 동등한 왜소행성의 반열에 놓을지는 여전히 논쟁 중입니다. 명왕성은 카이퍼대라고 불리는 태양계 외곽 영역에서 공전하고 있습니다. 카이퍼대는 해왕성 궤도부터 외행성의 바깥쪽으로 뻗어 있는 거대한 영역을 가리킵니다. 앞에서 살펴본 얼음 행성들과 비슷하게 명왕성도 암석과 얼음으로 이루어져 있으며, 표면은 소량의 이산화탄소와 메테인이 섞인 질소로 덮여 있습니다. 중심에는 암석으로 이루어진 핵이 있고, 그 위를 물과 얼음으로 된 맨틀이 덮고 있는 것으로 보입니다. 표면이 고르지 못한 것으로 보아 지각 아래에서 얼음 화산이 활동하며 내부 물질을 밀어내고 있을 가능성이 높습니다. 명왕성은 이심률이 큰 타원형 궤도를 따라 태양 둘레를 공전하고 있습니다. 앞서 살펴본 8개의 행성의 궤도는 원형에 가까운데 명왕성 궤도는 홀로 크게 기울어져 있습니다. 명왕성의 특이한 궤도는 천문학자들에게 흥미로운 사실을 암시합니다. 명왕성이 태양계가 형성될 때 다른 행성에서 떨어져 나온 잔해일 가능성을 보여주는 것입니다. 한때 천문학자들은 명왕성의 궤도가 기울어 있는 이유를 설명하고자 명왕성이 태양계 외부에서 진입해 들어온 행성이라는 가설을 세우기도 했습니다. 그러나 명왕성은 다른 외행성계 행성과 마찬가지로 처음엔 태양 주번에서 형성되었다가 점차 밀려나며 바깥 궤도에 자리를 잡은 것으로 보입니다. 해왕성이 이동하며 명왕성과 카이퍼대의 천체들을 현재의 위치와 궤도로 쓸어버렸을 가능성도 무시할 수 없습니다. 명왕성은 1930년에 미국 천문학자 클라이드 톰보에 의해 발견된 이후 지금까지 아직 한 번도 공전 궤도를 완전히 돌지 못했습니다. 태양과의 거리가 너무 멀어 한 바퀴를 도는 데 무려 248년이 걸리기 때문입니다. 기껏해야 100년 정도를 사는 우리가 명왕성이 궤도를 한 바퀴 완주하는 모습을 직접 보기란 불가능합니다. 명왕성에는 5개의 위성이 있습니다. 카론, 닉스, 히드라, 케르베로스, 스틱스입니다. 모두 그리스 신화 속 하데스가 다스리는 저승세계와 어두컴컴한 밤 그리고 무시무시한 전설 속 괴물에서 따온 이름들입니다. 만약 우리가 명왕성에 서서 하늘을 올려다볼 수 있다면 가장 큰 위성인 카론이 선명하게 보일 것입니다. 몇몇 학자들은 카론을 명왕성의 위성이 아닌 이중 행성이라고 보기도 합니다. 카론이 명왕성 주변을 공전하기보다, 두 천체가 외부의 공통 무게중심 또는 서로의 중력에 이끌려 공전하는 것처럼 보이기 때문입니다. 이를 조석 고정 현상이라고 부릅니다. 명왕성과 카론은 서로 항상 같은 면을 마주하고 공전하고 있습니다. 닉슨과 히드라는 표면에 밝고 어두운 무늬가 있는데, 이는 얼음 퇴적물의 존재를 암시합니다. 비교적 2011년과 2012년에 발견된 케르베로스와 스틱스는 각각 지름이 20km를 넘지 않는, 매우 작고 아직 많은 것이 밝혀지지 않은 신비로운 천체들입니다. 명왕성은 관측하기 위해서는 충분히 좋은 성능의 망원경과, 어마어마한 인내심이 필요합니다. 발견하기가 쉽지 않기 때문입니다. 19세기 후반, 천문학자들은 해왕성 너머에 또 다른 행성이 존재할 가능성을 두고 활발한 토론과 계산을 이어갔습니다. 앞서 살펴봤듯이 해왕성은 천왕성 궤도 섭동을 계산하는 과정에서 발견되었습니다. 그러나 해왕성의 존재만으로 충분히 설명되지 않는 부분이 있었고, 추가 관측 결과 다른 영향력이 존재한다는 주장이 나왔습니다. 미국의 천문학자 퍼시벌 로웰은 1894년 애리조나주에 자신의 이름을 딴 천문대를 설립하고 아홉 번째 행성을 찾기 위한 관측을 시작했습니다. 로웰과 천문대 동료들은 새로운 행성으로 보이는 천체를 발견하고 촬영했지만 행성인지 확인할 수 없었습니다. 결국 로웰은 1916년 세상을 떠났고, 십여 년 후 로웰 천문대의 연구원 중 하나였던 클라이드 톰보가 끈질기게 밤하늘을 올려다본 끝에 명왕성을 발견했습니다. 톰보는 명왕성이 있을 것으로 예상되는 하늘의 사진 건판을 만들어 실제 하늘과 비교하며 움직이는 물체를 찾았습니다. 톰보가 새로운 행성의 발견을 발표하자 전 세계가 열광했습니다. 명왕성은 새로운 세기에 발견된 최초의 행성이었습니다. 행성의 발견 소식을 들은 영국의 한 소녀 베네티아 버니는 로웰 천문대에 편지를 보내 플루토라는 이름을 제안했고, 이 제안을 받은 발견자 클라이드 톰보는 동료 천문학자들과 논의한 끝에 이 이름을 공식 이름으로 채택하게 되었습니다. 플루토의 첫 두 글자인 PL은 로웰 천문대를 설립한 퍼시벌 로웰에 대한 경의의 의미도 담고 있습니다.