명왕성 태양계 퇴출이 아직도 논란인 이유

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한때 태양계에는 9개의 행성이 있었습니다.

수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 그리고 명왕성까지 포함해서요.

1930년 천문학자 클라이드 톰보(Clyde Tombaugh)가 발견된 명왕성은 태양계의 가장 외곽에 위치한 왜행성으로, 태양계의 9번째 행성으로 인정받았지만, 2006년 국제천문연맹(IAU)의 재분류 결정에 따라 왜행성(dwarf planet)으로 분류되며 행성 지위를 잃게 되었습니다.

이 결정은 많은 논란을 불러일으켰고, 논란은 여전히 진행 중입니다.

어째서 명왕성은 행성의 지위를 박탈당한 걸까요?

먼저 명왕성에 대해 알아 볼 필요가 있습니다.

 

탐사선 ‘뉴허라이즌스’가 2015년 7월 촬영한 명왕성. NASA 제공

명왕성에 대하여

한때 태양계의 마지막 9번째 행성이었던 명왕성의 평균 반지름은 약 1,188km로, 이는 지구의 약 18.5%에 해당합니다.

태양계의 다른 주요 행성들과 비교하면 매우 작으며, 심지어 목성의 위성인 가니메데나 토성의 위성인 타이탄보다도, 아니 달보다도  그 크기와 질량이 작습니다.

명왕성의 질량은 지구의 약 0.2%이며, 밀도는 약 1.88g/cm³로 암석과 얼음이 혼합된 구조를 가지고 있습니다.

명왕성의 중심부는 얼음과 암석이 섞여 있고, 표면은 주로 얼음으로 덮여 있어 온도가 매우 낮아 대부분의 표면 물질이 고체 상태로 존재하며, 메탄, 질소, 일산화탄소 등의 다양한 얼음이 발견됩니다.

태양으로부터 평균 59억 km 떨어져 있으며, 태양에 가장 근접할 때는 약 44억 km, 가장 멀 때는 약 74억 km에 위치하게 됩니다. 태양을 한 바퀴 도는 데 약 248년이 걸리는 공전 주기를 가지고 있습니다.

명왕성의 궤도는 타원형에 가깝고, 궤도 경사가 크기 때문에 태양계의 다른 행성들에 비해 비스듬히 기울어져 있어 때때로 해왕성 궤도 안쪽으로 들어가기도 합니다.

대기는 매우 희박하며, 주로 질소와 메탄으로 구성되어 있고 계절에 따라 대기의 두께가 변합니다. 태양에 가까워질 때는 표면의 얼음이 승화하여 대기가 두꺼워지지만, 태양에서 멀어지면 대기의 대부분이 다시 얼어붙어 표면으로 떨어집니다. 이로 인해 명왕성의 대기는 매우 변화무쌍합니다. 대기압은 지구의 1/100,000에 불과하여 극히 희박하죠. 2015년 NASA의 뉴호라이즌스(New Horizons) 탐사선은 명왕성 대기 상부에서 하늘이 푸르게 보이는 현상을 발견했는데, 이는 대기 중에 떠 있는 미세한 입자들 때문입니다.

 

명왕성의 행성 탈락 이유

2006년 IAU는 행성의 정의를 세 가지 조건으로 규정했습니다:

 

1. 태양 주위를 공전할 것.

2. 구형에 가까운 형태를 이룰 수 있을 만큼의 질량을 가질 것.

3. 궤도 주변의 다른 천체들을 청소할 것.

 

명왕성은 첫 번째와 두 번째 조건은 충족하지만, 세 번째 조건인 궤도 주변의 청소 능력이 부족하다는 이유로 행성 지위를 잃고 왜행성으로 재분류되었습니다.

특히 명왕성은 크기와 질량이 지구의 위성인 달보다도 작다는 점에서 행성으로서의 자격이 부족하다는 평가를 받았죠.

명왕성을 행성에서 탈락시켜 '명왕성 킬러'로 불리는 마이클 브라운은 2001년부터 명왕성 궤도 너머에서 에리스(Eris), 세드나(Sedna), 하우메아(Haumea) 등 명왕성과 유사한 천체들을 발견했습니다.

특히 에리스는 명왕성과 비슷한 크기에 오히려 더 무거운 질량을 가지고 있었죠.

만약 기존의 행성 기준을 고수했다면 에리스를 포함한 여러 천체를 행성으로 인정해야 했으며, 이에 따라 태양계 행성의 수가 12개로 늘어날 가능성이 있었습니다.

결국, IAU는 체코 프라하에서 열린 총회에서 투표를 통해 명왕성을 왜소행성으로 강등하고, 행성보다 작지만 소행성보다 큰 천체를 '왜소행성'으로 분류하는 기준을 새로 도입했습니다. 이에 따라 명왕성은 오랜 기간 누려온 행성 지위를 박탈당하게 되었습니다.

주요 논란의 쟁점

1. 행성 정의에 대한 이견
일부 천문학자들은 이러한 정의가 지나치게 엄격하거나 불완전하다고 주장합니다. 특히 태양계 외곽에 위치한 명왕성은 태양과의 거리로 인해 중력이 약해 주변 천체들을 청소하기 어려운 환경에 놓여 있습니다. 이러한 특수성을 고려하지 않고 단순히 궤도 청소 능력 부족으로 행성 지위를 박탈하는 것은 불합리하다는 의견도 있습니다.

2. 대중적 감정과 상징성
명왕성은 약 76년간 태양계의 9번째 행성으로 인식되었으며, 대중에게 상징적인 의미를 지니고 있습니다. 많은 사람들이 명왕성을 태양계 행성으로 배워왔기에 이 지위 박탈을 쉽게 받아들이지 못하는데, 유명 천문학자 닐 디그래스 타이슨이 이 결정을 지지하자 그에게 항의 편지가 쏟아졌을 정도로 강한 반발이 있었습니다.

3. 과학자들 사이의 의견 불일치
일부 과학자들은 명왕성을 다시 행성으로 복원해야 한다고 주장합니다. 이들은 명왕성이 충분한 질량을 가지고 구형을 이루고 있으며, 태양 주위를 도는 것만으로도 행성으로 간주할 수 있다고 봅니다. 뉴호라이즌스 탐사의 수석 연구원인 앨런 스턴 역시 이러한 입장을 고수하며 명왕성을 행성으로 인정해야 한다고 주장합니다.

4. 미래 탐사와 정의 유연성 필요성
명왕성의 지위 논란은 태양계 외곽 천체들을 정의하고 분류하는 문제로 확장됩니다.

향후 새로운 외곽 천체들이 발견될 가능성을 고려하여, 행성 정의를 더 유연하게 바꿔야 한다는 의견도 있습니다.

이는 고전적인 행성 개념을 넘어서, 태양계 외곽에 있는 다양한 천체들을 새로운 행성으로 포함할 수 있게 하자는 취지입니다.

 

2019년 NASA 수장 짐 브라이스틴은 명왕성을 행성으로 보아야 한다고 밝히기도 했으며, 2018년에는 센트럴플로리다대의 필립 메츠거 박사 연구팀이 명왕성이 잘못된 기준으로 행성 지위를 잃었다고 주장하며 논란이 되었습니다.

아마, 꽤 오랜시간 논란이  될 것 같습니다.

 

현재 태양계 행성은 8개로 인식되지만, 앞으로 이 개수가 바뀔 가능성은 여전히 존재합니다.

과학적 사실로 당연하게 여겨지는 것들이, 사실은 고정적이지 않다는 점을 명왕성은 우리에게 보여주고 있습니다.