명왕성, 다시 행성 지위 복귀하나? 
명왕성, 다시 행성 지위 복귀하나? 
  • 함예솔
  • 승인 2018.09.19 06:50
  • 조회수 10700
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명왕성.. 행성? 왜소행성? 출처: Wikimedia Commons
명왕성.. 행성? 왜소행성? 출처: Wikimedia Commons

2006년 국제천문연맹(International Astronomical Union)은 행성을 정의하는 기준을 수정 발표했습니다. 다음 3가지 항목을 모두 만족해야 행성으로 분류합니다. (1)태양을 중심으로 공전하는 궤도를 가져야 하며, (2) 질량이 충분히 커서 완벽하진 않아도 원형의 형태를 유지해야 하고, (3)지역에서 중력이 압도적이어야 합니다.

 

카이퍼 벨트. 출처: 한국천문연구원
카이퍼 벨트. 출처: 한국천문연구원

명왕성이 행성에서 퇴출된 이유는 바로 마지막 조건 때문인데요. 명왕성의 바로 옆에는 명왕성의 제1위성 카론이 있습니다. 명왕성과 카론은 각각 서로를 중심에 두고 그 둘레를 돕니다. 즉, 명왕성은 카론 주위를 공전하고 카론은 명왕성 주위를 공전하는 것이죠. 이는 명왕성이 카론의 중력에 영향을 받고 있다는 말인데요.

 

명왕성 주변에서는 카론 뿐만 아니라 에리스라는 천체도 새로 발견된 바 있습니다. 그리고 에리스는 명왕성보다 더 클것으로 유추되고 있습니다. 또한, 명왕성 근처의 카이퍼 벨트에는 명왕성만하거나 더 큰 천체들이 많다는 사실이 알려지기도 했는데요. 이 모든 종합적 사실을 고려해봤 때, 이는 국제천문연맹에서 정의한 행성기준 3번째에 위반됩니다.

 

3번째 정의에 따르면, 행성은 주변에 영향력 있는 천체가 있으면 안되는데요. 그 이유는 다른 천체가 있으면 지배적인 천체가 될 수 없기 때문입니다. 따라서 명왕성은 행성 지위를 박탈하게 됐고, 어느덧  행성 지위를 박탈한지 12년이 지났습니다. 

 

그런데 행성과학 저널 <Icarus>에 게재된 플로리다우주연구소의 행성과학자 Phllip Metzger가 발표한 연구에 따르면, 명왕성을 퇴출시킨 정의 자체가 분류 기준으로서 적절하지 않다고 합니다. Phllip Metzger은 지난 200년 동안의 과학문헌을 검토했는데요.

 

1802년부터 행성 분류 기준에 대한 과학 문헌을 조사한 결과 행성 분류 기준으로 국제천문연맹에서 정한 행성 정의 3번째를 기준으로 삼아 행성을 분류한 문건은 단 1개뿐이었다고 합니다. 이렇게 발견한 단 1건의 논문조차도 오류가 입증됐다고 하는데요.

 

연구팀의 문헌 조사 결과에 따르면, 이미 1950년대에 제러드 카이퍼(Gerard Kuiper)가 행성과 소행성을 나누는 기준으로 '천체가 어떻게 형성되는가'를 적용했다는 연구가 존재한다고 합니다. 하지만 이 논리는 국제천문연맹이 행성을 정의할 때 고려 요소가 아니었는데요.

 

Metzger는 "국제천문연맹이 정의한 행성을 나누는 기준은 행성 과학에서 사용하지 않는 개념에 기초해 정의된 것"이라고 말합니다. 또한 "이 기준 때문에 우리 태양계에서 두 번째로 복잡하고 흥미로운 행성인 명왕성을 배제시켜버렸다"고 전합니다. 하지만 국제천문연맹에서 자신들이 정한 행성의 기준이 기능적으로 유용하기 때문에 입장을 고수하는 것이라고 주장하는데요. 

 

Metzgers는 "국제천문연맹에서 정한 행성을 나누는 기준이 매우 엉성하다"고 비난합니다. 왜냐하면 국제천문연맹에서 정의한 3번째 원칙을 그대로 적용한다면, 이 정의를 충족할 행성이 없을 것이기 때문이라고 하는데요.  

 

이번 연구의 공동저자인 존스홉킨스대 응용물리학 연구소 Kirby Runyon는 행성과 소행성을 구별하는데 사용하는 기준을 행성의 본질적인 특성을 기준으로 분류해야 한다고 말합니다. 행성의 궤도는 역학적인 요소로, 일정하지 않으며 끊임없이 변하기 때문에 행성을 나누는 기준으로 삼기 부적합하다고 역설합니다.

 

명왕성 지하에 바다가 존재한다. 출처: asnh.org
명왕성 지하에 바다가 존재한다?! 출처: asnh.org

Metzger는 '천체가 구형을 유지하며 자체 중력을 가질 수 있는 충분한 질량을 가진다'는 기준으로 행성을 분류해야 한다고 주장합니다. 행성 진화에 있어 지질학적 활동이 중요한 이정표(milestone)이란 점은 이미 밝혀진 사실이라는 설명입니다.

 

가령, 명왕성의 경우 지하에 바다가 존재하고, 다층성(multilayer) 대기가 있으며 유기화합물, 고대 호수의 증거와 다중위성을 가진 것으로 파악됩니다. 이는 화성보다도 더 역동적으로 명왕성이 살아있음을 보여주는데요. Metzger는 "이러한 역동적인 특징은 지구를 제외하면 명왕성이 유일하게 보여준다"고 말합니다. 

 

수금지화목토천해....명?! 출처: fotolia
수금지화목토천해....명?! 출처: fotolia

물론, 태양계의 행성이 9개냐 8개냐에 대한 논란은 계속되겠지만, 과학자들은 명왕성이 행성으로 다시 분류될 희망의 끈을 아직 놓지 않고 있는 것 같습니다.

 

##참고자료##


Metzger, Philip T., et al. "The Reclassification of Asteroids from Planets to Non-Planets." arXiv preprint arXiv:1805.04115 (2018).

 


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