[068] ‘태양계 행성’의 지위 박탈당한 명왕성 미국의 욕심이 오히려 재앙을 불러 일으키고
미국의 우주선 뉴 호라이즌호가 약 76만 8000킬로미터 떨어진 곳에서 촬영한 명왕성(Pluto, 2015년 7월 13일).위 키디 피아.국제 천문 연맹(IAU)이 행성 분류 법을 변경함으로써 명왕성(Pluto)에 대해서”△ 크기가 충분히 크지 않고 △ 주변의 얼음 부스러기 등을 끌어들이기에 충분한 중력이 없다”로 행성 지위를 박탈(06) 하면 당시 세계적인 논란이 일었다.1)미국인이 발견한 유일한 태양계 행성 ① 명왕성이 태양계 행성 자격을 박탈되면 가장 강하게 반발한 나라가 미국이었다.명왕성은 미국의 천문학자 클라이드·잠자리(Clyde Tombaugh)이 발견(1930)당시까지 미국인이 발견한 유일한 태양계 행성이었으나 이를 박탈하겠다니 반발은 당연했을 것이다.② 명왕성의 존재는 미국의 파ー시발·로웰(Percival Lowell)이 해왕성의 공전과 자전 운동을 설명하고 9번째 행성이 존재한다는 가설을 세웠다.제자의 잠자리가 애리조나 주 플래그 스탭의 로웰 천문대에서 직접 찍은 수많은 사진을 비교 대조하다 지루한 과정을 거친 끝에 소행성보다 훨씬 늦게 움직이는 새 행성을 발견했다.③ 지금도 새로운 천체의 발견은 사진을 찍어 패턴을 비교하는 방식을 주로 쓰지만 컴퓨터와 인공 지능의 발달로 예전보다 훨씬 간편하고 그래서 더 많은 천체를 발견하기도 한다.④ 어쨌든, 국제 천문 연맹은 체코, 프라하에서 열린 총회(2006년 8월 24일)에서 태양계 행성의 조건 △ 태양을 중심으로 공전 △ 중력으로 안정된 형태를 가진 능력 △ 자기 궤도 부근의 모든 천체를 위성에 만들거나 밀어낼 수 있는 능력으로 정의했다.⑤ 명왕성은 이중 중력 조건(5×10의 20평방 kg이상이거나 지름이 800km이상)을 채우지 못 했다.
태양계 행성의 이미지.실제 거리로 배열하려면 너무 멀리 떨어진 일반적인 모니터, 종이 등으로 나타낼 수 없다.2)너무 작고 국제 천문 연맹의 조건 미달 ① 그것도 그럴 것, 명왕성은 우선 크다.크기가 작아서 중력도 작다.중력이 작으므로, 주변의 위성을 확실히 자기편으로 만들 수 없었다.태양에서 29AU~49AU 떨어진 타원형 궤도에서 공전 주기는 약 248년 자전 주기는 6일 9시간 17분 36초이다.질량은 지구의 0.24%정도에서 직경은 2376.6km(±1.6)에서 월 66%수준이다.표면적(1790만㎢)도 매우 작고, 러시아(1700만㎢)과 비슷하다.AU(Astronomical Unit)은 천문 단위로 태양과 지구와의 평균 거리(1억 4960만 km)을 1로 한다.② 명왕성의 위성 카론을 발견(1978년) 하면 뉴턴의 만유 인력의 법칙을 통해서 명왕성의 질량을 계산할 수 있다.계산 결과 명왕성과 위성 카론의 질량비는 8.5대 1로 공전의 중심이 명왕성 내부가 아닌 명왕성과 카론의 사이 우주 공간에 있음이 드러난다.즉 카론이 명왕성의 주위를 도는 것도 있지만 명왕성도 카론의 주위를 공전한다는 것이 드러난 것이다.이는 지구와 달과의 관계에서 지구와 달의 공전 중심은 지구 내부의 4700km정도(지구 반경은 6400km)에 있다.이는 달이 분명한 지구의 위성임을 의미한다.③ 여기에 미국의 마이클·브라운이 명왕성과 비슷한 궤도에서 명왕성의 크기의 1.3배로 추정된다”앨리스”는 천체를 발견(2005년 1월) 하는 문제가 복잡해진다.”앨리스”의 지름은 약 2326km이며 질량은(1.67±0.02)×10의 22평방 kg로 명왕성보다 질량이 27% 크다.(2005년 위성 디스노 미아를 발견하고 계산할 수 있었다)④ 미국 천문학계는 명왕성의 뒤를 이어 미국인이 발견한 앨리스를 10번째 행성으로 하기 때문에 각종 지원을 했다.이 때문에 세계 천문학계는 “행성의 개념”에 대한 논란이 벌어지면서 결과적으로는 “명왕성”과 “앨리스”와도 중력 기준 미달로 태양계 행성 지위를 박탈된다.
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화성과 목성 사이의 소행성대(Asteroid Belt)에서 티티우스·보데의 법칙에 따르면 예견한 위치에서 발견(1801년 1월 하루)한 왜소 행성(Dwarf Planet)”셀레스(Ceres)”. 팔레르모 천문대의 기우세페·피앗치이 발견했다.소행성대에서는 팔라스(Pallas, 1802), 주노(Juno, 1804)등이 발견됐다.사진 위 키디 피아.3)법칙이라는에는 모호한 법칙?① 미국의 파ー시발·로웰은 해왕성의 공전과 자전 궤도가 비뚤어지지에 대해서, 9번째 행성이 존재한다는 가설을 세웠다.9번째 행성은 해왕성의 운동에 영향을 줄 만큼 거대한 얼음 행성이어야 하지만 계산을 거듭할수록 크기가 점차 줄었다.② 천문학에서는 “티우스·보데의 법칙(Titius– Bode law)”이라는 법칙으로 인정하는 것은 애매한 것이 있다.T– B법칙은 태양계 행성의 위치에 관한 규칙에서 티티우스 교수(비텐베르크 대학 수학)가 1766년에 발견하고 보데(베를린 천문대장)이 1772년에 발표했다.지구를 첫 행성으로, 그 평균 거리를 1AU(=1억 4960만 km)로 나타내면 제n 번 행성의 평균 거리 a는 a=0.4+0.3*2^n에서 나타낸다는 것이다.③ T– B법칙 발표 당시 세레스, 천왕성, 해왕성, 명왕성 등의 존재는 알려지지 않았다.그러므로 T– B법칙은 “경험적으로 아마 이 것”이라고 예측한 가설과 같은 것이었다.④ 그랬다 T– B법칙은 덴노 별을 발견(1781) 할 때 그 평균 거리가 제6번 행성과 일치하는 것으로 나타났다.본데 등 6명의 독일 천문학자들은 제3번 행성을 찾기 위한 조합을 결성했으며 팔레르모 천문대장 피앗치가 세레스(Ceres)란 천체를 발견(1801)에 이른다.소행성 세레스가 불안정한 궤도에서 관측에서 사라지면, 수학자 가우스가 궤도를 계산하고 다시 발견한 것은 유명한 일화이다.⑤ 이 천왕 별의 궤도가 케플러의 행성 운동 법칙에서 약간 벗어났기 때문에 학계는 덴노 별의 바깥쪽에 있는 제7행성의 중력에 의한 것이라고 판단했다.그리니치 천문대의 아담스와 파리 천문대의 유루반·르베리에는 T– B법칙에 따르고 평균 거리를 추정하고 정밀 계산을 하였다.르베리에의 예측은 베를린 천문대의 갈레가 태양계의 8번째 행성 해왕성을 발견(1846)에서 적중했다.그러나 지금은 그냥 가설이 있었다정도에 그친다.일단 이론적 근거가 희박하고 관측 장비가 열악했던 18세기~19세기에 경험적으로 수립한 것이어서 고교 과정에서도 참고 정도에 지나지 않고 배우지 않는다.
화성과 목성 사이 소행성대(Asteroid Belt)에서 티티우스 보데 법칙에 따라 예견한 위치에서 발견(1801년 1월 1일)한 왜소행성(Dwarf Planet) 세레스(Ceres). 팔레르모 천문대의 주세페 피아치가 발견했다. 소행성대에서는 팔라스(Pallas, 1802), 주노(Juno, 1804) 등이 발견되었다. 사진 위키디피아.3) 법칙이라고 하기에는 애매한 법칙?①미국의 퍼시벌 로웰은 해왕성의 공전과 자전 궤도가 왜곡되는 것에 대해 9번째 행성이 존재한다는 가설을 세웠다. 아홉 번째 행성은 해왕성의 운동에 영향을 줄 정도로 거대한 얼음 행성이어야 하지만 계산을 거듭할수록 크기가 점차 줄어들었다.②천문학에서는 ‘티우스 보데의 법칙(Titius-Bode law)’이라는 법칙으로까지 인정하기는 애매한 이론이 있다. T-B 법칙은 태양계 행성의 위치에 관한 규칙으로 티티우스 교수(비텐베르크 대학 수학)가 1766년 발견했고 보데(베를린 천문대장)가 1772년 공표했다. 지구를 제1번 행성으로 하고 그 평균 거리를 1AU(=1억4960만 km)로 나타내면 제n번 행성의 평균 거리 a는 a=0.4+0.3*2^n으로 나타낼 수 있다는 것이다.③T-B 법칙 발표 당시 셀레스, 천왕성, 해왕성, 명왕성 등의 존재는 알려지지 않았다. 따라서 T-B 법칙은 ‘경험적으로 아마 이럴 것’이라고 예측한 가설과 같았다.④그랬던 T-B 법칙은 천왕성을 발견(1781)했을 때 그 평균 거리가 제6번 행성과 일치하는 것으로 나타났다. 보데 등 6명의 독일 천문학자들은 제3번 행성을 찾기 위한 조합을 결성해 팔레르모 천문대장 피아치가 세레스(Ceres)라는 천체를 발견(1801)하기에 이른다. 소행성 세레스가 불안정한 궤도에서 관측에서 사라지자 수학자 가우스가 궤도를 계산해 다시 발견한 것은 유명한 일화다.⑤이 천왕성의 궤도가 케플러의 행성운동법칙에서 약간 벗어나 있었기 때문에 학계는 천왕성 바깥쪽 제7행성 중력에 의한 것이라고 판단했다. 그리니치 천문대 아담스와 파리 천문대의 율반 르벨리에는 T-B 법칙에 따라 평균 거리를 추정하고 정밀 계산을 했다. 르벨리에의 예측은 베를린 천문대의 갈레가 태양계 8번째 행성 해왕성을 발견(1846)하면서 적중했다. 그러나 지금은 그저 그런 가설이 있었다 정도에 머무르다. 일단 이론적 근거가 희박하고 관측 장비가 열악했던 18세기~19세기에 경험적으로 수립한 것이기 때문에 고등학교 과정에서도 참고 정도일 뿐 배우지 않는다.
