태양계 안에 있는 천체들 하면 가장 먼저 떠오르는 것은 무엇일까? 대부분, 행성을 가장 먼저 떠올릴 것이다. 그렇다면, 행성의 종류에는 무엇이 있을까? 아마, ‘수금지화목토천해’라고 이야기하는 사람들이 많을 것이다. 그런데, 우리 부모님 세대에 같은 질문을 하면 대답이 조금 다르게 나올 수도 있다. 아까의 대답에 한 글자를 더 추가하여 ‘수금지화목토천해명’이라는 대답의 비율이 늘어날 것이다. 왜 갑자기 한 글자가 늘어난 걸까? 실제로 옛날에는 행성이 9개였기 때문이다. 그렇다면, 이 9번째 행성은 무엇이고, 대체 왜 행성에서 사라졌을까?
사진 출처: NASA – 태양계를 나타낸 컨셉 아트
마지막 글자 ‘명’의 주인공은 그리스 로마 신화에 등장하는 지하 세계의 신인 하데스를 뜻하는 ‘명왕성’으로, 1930년에 천문학자 클라이드 톰보가 발견하였다. 이후로, 계속 행성이었다가 2005년에 ‘에리스’가 발견되면서 명왕성의 입지가 위험해졌다. 원래부터 명왕성은 이와 비슷한 궤도로 돌고 있는 천체들이 계속해서 발견되어 행성으로 분류해야 하는가에 대한 의심을 받고 있었다. 하지만, 명왕성보다 크기가 큰 에리스의 등장으로 태양계 외곽에 있는 얼음 천체 중에 하나에 불과하다는 사실이 밝혀져, 명왕성을 행성으로 분류하기에는 어렵다는 의견이 많았다. 그래서, 2006년 국제천문연맹에서는 행성의 기준을 새로 정하여 명왕성이 행성인지 아닌지를 구분하기로 한다. 이 기준은 너무나도 까다로워서 모두 만족하는 천체가 태양계 내에 딱 8개밖에 존재하지 않게 되었다. 이 천체들이 바로 ‘수금지화목토천해’인 것이다. 과연, 행성이 되기 위해서 어떤 조건들이 필요한지 하나씩 살펴보자.
사진 출처: NASA – 뉴 호라이즌스호가 촬영한 명왕성의 모습
첫째, 태양을 중심으로 공전해야 한다. 태양계의 중심은 태양이기에 가장 기본적인 조건이라고 할 수 있다. 실제로, 행성을 비롯하여 태양계 구성원인 소행성, 혜성 등도 태양을 중심으로 공전하고 있다. 둘째, 동그란 구형이어야 한다는 것이다. 하지만, 아무리 구형이어도 이 모양을 유지하지 못하면 안 되기에 유지할 만한 충분한 질량이 있어야 한다. 마지막 셋째, 자신의 공전궤도에서 지배적인 힘을 갖고 있어야 한다. 이는 언뜻 들으면 그냥 힘만 세면 되는 거 아닌가 싶을 수도 있겠지만, 여기서 중요한 것은 공전궤도에서 힘이 있어야 한다는 것이다. 태양계에서 제일 힘이 센 천체가 태양인 것처럼 자신의 공전궤도에서만큼은 행성이 제일 힘이 세야 한다.
이 세 가지 조건 중에서 명왕성이 만족하지 못한 것은 어느 조건일까? 바로, 마지막 조건이다. 태양을 중심으로 공전하며, 질량이 충분하여 구형을 유지할 수 있지만, 자신의 공전궤도에서 지배적이지 못하였다. 명왕성은 이때 당시 행성이었음에도 오히려 위성인 카론의 영향을 받아 끌려다니는 모습을 보여주었기에, 공전궤도에서 지배적이지 못하였던 것이다. 그래서, 결국에는 세 가지 조건을 모두 만족하지 못하여 행성에서 퇴출당하였다. 그렇다면, 명왕성은 어떤 천체로 분류할 수 있을까? 바로, ‘왜행성’이다. 행성과 닮았지만, 행성이 아닌 천체들을 왜행성으로 새롭게 분류하기 시작하였고, 명왕성의 퇴출 계기가 되었던 에리스 또한 왜행성으로 분류되었다. 행성이 되기 어려운만큼 왜행성도 되기 어렵다. 왜냐하면, 행성의 조건을 어느 정도 만족하면서 다른 행성의 위성이 아니어야 하기 때문이다. 그래서, 아직 왜행성으로 분류되는 천체도 그렇게 많지는 않다. 지금까지 발견된 천체 중 왜행성은 명왕성과 에리스를 포함하여 세레스, 하우메아, 마케마케 이렇게 딱 5개만 존재하고 있다. 생긴 모습은 아래 사진과 같다.
사진 출처: NASA/JPL-Caltech – 왜행성의 종류
(왼쪽 위부터 순서대로 세레스, 명왕성, 에리스, 하우메아, 마케마케)
드넓은 우주 속에 있는 태양계, 또 그 안에 있는 천체들은 다 셀 수 없을 정도로 매우 많이 존재하고 있다. 이번에는 그중에서도 왜행성인 명왕성에 대해서 알아보았는데, 이외에도 어떤 천체가 있을지 한번 생각해 보고, 또 어떤 천체가 새롭게 발견될지 기대하며 마치도록 하겠다.