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우주과학

명왕성은 왜 태양계에서 퇴출 되었을까?

by №℡ 2020. 8. 7.

명왕성은 태양계의 왜행성 중 하나이며 최초로 발견된 카이퍼 벨트 천체. 그리고 2015년 10월 초 기준으로 지름이 알려진, 현재까지 크기가 확인된 해왕성 바깥 천체 가운데에서 가장 큰 천체이다. 


1930년 2월 18일 미국의 천문학자 클라이드 톰보(Clyde Tombaugh)가 발견한 이래 2006년까지 태양계의 아홉 번째 행성이었다. 

명왕성의 궤도

태양으로부터 29 AU ~ 49 AU 떨어진 타원형 궤도를 돌고, 공전주기는 약 248년, 자전주기는 6일 9시간 17분 36초이다. 


태양에서 너무 멀어 평균 기온이 –248도로 곰벌레가 아니고서야 생물체가 살 수 있는 환경이 아니고, 실시 등급 13.65 ~16.3등급으로, 육안으로는 관측할 수 없다. 

육안으로 보려면 최소 630배 이상 밝아져야 간신히 보일 수준이라고 한다.

질량은 지구의 0.24% 정도 밖에 안 되고 직경도 2,376.6(±1.6) km로 달의 66% 수준이다. 

명왕성 표면 확대 사진

따라서 표면적도 매우 작아서 남아메리카 대륙과 비슷한 수준이다.

[명왕성은 왜 태양계에서 제외 되었나?]
로웰의 예언에 따르면, 9번째 행성은 해왕성의 운동에 영향을 줄 정도로 거대한 얼음 행성이어야 했다. 그런데 계산을 거듭할수록 명왕성 크기의 추정치는 점점 줄어들었다. 하다 못해 지구정도 크기라도 될 줄 알았건만.

명왕성의 대기(그림자 영역 촬영)

1978년 위성인 카론이 발견되면서 명왕성의 행성 지위는 위태로워지기 시작한다. 

위성인 카론을 관측하면, 이로부터 명왕성의 질량을 확인할 수 있다. 

그런데, 측정된 명왕성의 질량은 지구의 0.2%에 불과했고, 명왕성의 지름은 약 2,370km로 계산되었다. 

즉, 행성으로 보기에는 엄청 작았다. 행성이 아닌 달과 비교해도 달이 5배 이상 크다고 알려졌기 때문이다.

수성도 지구의 5.5%인 질량을 가지고 있지만 명왕성과 비교하면 몇십 배나 큰 셈이다.

문제가 되는 것은 '질량 중심이 명왕성 밖에 있다'는 점이다. 

이 때문에 명왕성-카론을 행성과 "위성 관계로 볼 것이냐", 아니면 "이중 행성으로 볼것이냐"라는 논란도 발생했다. 

참고로, 지구-달계의 질량 중심은 지구 중심에서 4,700km정도에 위치한다. 지구 반지름이 6,400km이므로, 질량 중심은 행성 안에 있고, 달은 명백하게 지구의 위성이 된다

결과적으로 카론이 발견됨에 따라, 명왕성의 크기와 질량이 파악되었고 명왕성-카론의 관계도 문제가 되는 등 모든 논란의 불씨가 되었다.

[태양계 행성의 조건]
2006년 8월 24일, 체코 프라하에서 열린 국제천문연맹 총회에서 '태양계 행성의 조건'을 정리하였다.

결국 논쟁 끝에 새로운 조건이 만들어졌고 이에 따라 콰오아, 익시온, 하우메아, 오르쿠스 등 위성이 아닌 천체들을 공전궤도 근방에서 밀어내지 못하는 명왕성은 태양계 행성에서 공식적으로 배제되어어 왜행성으로 재분류 되었다.

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