명왕성

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명왕성 천문 기호
Pluto and charon.jpg
명왕성과 카론
발견
발견자 클라이드 톰보
날짜 1930년 2월 18일
궤도 성질 (원기 J2000)
반지름 5,906,376,272 km
39.481 686 77 AU
궤도 둘레 36.530 Tm
244.186 AU
이심률 0.248 807 66
근일점 4,436,824,613 km
29.658 340 67 AU
원일점 7,375,927,931 km
49.305 032 87 AU
공전 주기 90,613.3055 d (248.09 a)
회합 주기 366.73 d
평균 공전 속도 4.666 km/s
최대 공전 속도 6.112 km/s
최소 공전 속도 3.676 km/s
궤도 경사 17.141 75°
(태양의 적도와는 11.88°)
승교점 경도 110.303 47°
근일점 인수 113.763 29°
위성 4개
물리적 성질
지름 2306 ± 20 km
(지구의 0.18배)
표면적 1.795×10^7 km2
(지구의 0.033배)
부피 7.15×10^9 km3
(지구의 0.0066배)
질량 (1.305±0.007)×10^22 kg [1]
(지구의 0.0021배)
평균 밀도 2.03±0.06 g/cm3 [2]
적도 중력 0.58 m/s2
(0.059 g)
탈출 속도 1.2 km/s
자전 주기 6.387230 d (6 d 9 h 17 m 36 s)
자전 속도 47.18 km/h (적도 기준)
자전축 기울기 122.54° (공전 궤도)
115.60° (황도)[3]
북극점 적경 133.02° (8 h 52 min 5 s)
북극점 적위 -9.09°
반사율 0.49–0.66 (변화량 35%) [4][5]
겉보기 등급 +13.65 ~ +15.1
표면 온도
최저 평균 최고
33 K 44 K 55 K
대기 성질
대기압 0.30 Pa (여름의 최고값)
구성 질소, 메탄
허블 우주 망원경 탐사용 고성능 카메라로 찍은 명왕성의 모습 (2002년~2003년 촬영)

명왕성(冥王星, Pluto) 또는 Pluto134340카이퍼 대에 있는 왜소행성이다. 태양으로부터 29AU~49AU 떨어진 타원형 궤도를 돌고 있으며, 공전주기는 약 214년, 자전주기는 14시간 30분이다. 1930년클라이드 톰보가 발견했다.

명왕성이 처음으로 발견된 1930년부터 2006년까지 명왕성은 태양계의 9번째 행성으로 가장 작은 행성이었다. 하지만 2006년 8월 24일 국제천문연맹 총회에서 행성의 기준을 새로 정하면서 명왕성, 에리스, 세레스 등을 왜행성으로 분류하여 사실상 명왕성은 행성으로 더 이상 인정받지 못하고, 왜행성으로 분류되어 134340이라는 소행성 번호가 붙었다.

명왕성은 태양계에서 멀리 떨어져 있어서 기온이 매우 낮으며, 평균 기온은 섭씨 -248도이다. 산소메탄 가스가 고체로 있어 인간이 자원을 획득하는 데 가장 좋은 태양계 천체로 알려져 있지만, 지구와의 거리가 매우 멀고 기온이 낮기 때문에 인간이 살 수 없다. 명왕성의 중력은 지구의 약 6~7% 정도이므로 지구에서 몸무게가 60kg인 사람은 명왕성에서 약 4kg이 된다.

명왕성의 위성은 5개가 알려져 있다. 가장 큰 위성인 카론은 1978년 발견되었고, 닉스히드라은 2005년에, 케르베로스스틱스는 각각 2011년, 2012년에 발견 되었다. 명왕성과 카론은 때로는 이중 행성으로 취급하기도 하는데, 이 둘의 질량 중심이 두 천체 사이에 위치하기 때문이다.

발견[편집]

명왕성을 발견한 클라이드 톰보

명왕성은 1930년 2월 18일클라이드 톰보(Clyde Tombaugh)에 의해 발견되었다.

1781년 천왕성의 발견 이후, 궤도의 오차가 생김으로 인해서 제 8의 행성이 있을것으로 추정되어 위르뱅 르베리에존 카우치 애덤스의 계산으로 인해서 해왕성을 발견하였다. 그런데 계산했던 결과가 실제의 해왕성의 궤도와 일치하지 않았고, 그 오차는 매우 컸다. 이를 이상하게 여긴 퍼시벌 로웰은 해왕성 너머로 또 다른 행성이 있을것을 처음으로 추정했다. 로웰은 그 행성을 임시로 '행성 X'라고 불렀다. 로웰은 명왕성이 해왕성에게 섭동을 주어 궤도 오차가 생긴것으로 인식하고 그 궤도를 계산해냈다.

그리고 톰보가 1930년 명왕성을 발견했다. 그러나 이 명왕성을 발견하기까지 엄청난 노력이 필요했다. 크기가 매우 작은데다가 명왕성보다 훨씬 큰 해왕성의 궤도에 지장을 주기에는 질량이 너무나도 작았던 것이다. 그래서 계산에 의하기보다는 우연히 발견했다고 봐도 큰 무리가 없다. 나중에 관측 여건이 좋지않아서 이러한 오차가 생김이 알려졌다.

1930년 천문학자 클라이드 톰보는 로웰 천문대에서 제9 행성을 찾는 프로젝트를 하고 있었다. 톰보는 당시 최신 기술이었던 천체 사진을 이용하여 빈 동일한 지역의 사진 을 몇 주 간격을 비우고 2장을 촬영하고 그 이미지 사이에서 움직이고 있는 천체를 찾는 방법으로 탐색을 하였다. 촬영한 방대한 사진을 열심히 분석한 결과, 톰보는 1930년 2월 18일에, 같은 해 1월 23일1월 29일 촬영된 사진에서 움직이고 있다고 생각되는 천체를 발견했다. 1월 20일 사진도, 질은 나빴지만 움직임을 알아차릴 정도는 충분했다. 로웰 천문대는 더욱 확증적인 사진을 얻기 위해 노력했고, 이후 발견 소식을 1930년 3월 13일하버드 대학 천문대에 전보로 보냈다. 그 후 명왕성의 사진은 1915년 3월 19일 까지 거슬러 발견되었다. 이와 같은 경위로 발견된 날짜는 일반적으로 1930년 2월 18일이지만, 소행성 센터에 등록된 목록에서 발견 일은 같은 해 1월 23일로 되어 있다.

이름[편집]

이 발견은 전 세계적인 화제가 되었고, 이 새로운 개체의 별을 명명할 권리를 가지고 있었던 로웰 천문대는 ‘아틀라스’부터 ‘자이멀’(Zymal)에 이르는 이름까지 전 세계에서 1000건의 제안을 받았다.[1] 톰보는 슬리퍼를 재촉하여 다른 사람이 하기 전에 빨리 이름을 제안하라고 했다.[1] 콘스턴스 로웰은 제우스를 제안했다가, 퍼시벌(Percival) 그리고 결국에는 그녀 자신의 이름인 콘스턴스로 제안을 했다. 이러한 제안들은 기각되었다.[2]

명왕성(Pluto)라는 이름을 제안한 이는 베네티아 버니(1918–2009)로 잉글랜드, 옥스포드의 11살 소녀였다.[3] 베네티아는 고전 신화와 천문학 모두 관심을 가지고 있었으며, 그 이름을 로마 신화의 저승의 신이 어둡고, 추울거라고 생각되는 세상에 적합한 이름이라고 생각했다. 그녀는 그 이름을 옥스포드대학 보들레이안 도서관 전 사서였던 할아버지 팔코너 마단과 상의를 통해 결정했다. 마단은 그 이름을 허버트 홀 터너 교수에게 전달했고, 그는 미국의 동료들에게 전보를 보냈다.[4]

그 물체가 공식적으로 명명된 것은 1930년 3월 24일이었다.[5] 로웰 천문대원은 세개의 목록에 있는 것 중 하나를 투표할 수 있었다. 미네르바(이것은 당시에 이미 소행성의 이름이었다.), 크로노스(이것은 당시 인지도가 높지 않던 토머스 제퍼슨 잭슨 씨에 제안되었지만 명성을 잃어버렸다.)와 플루토가 그 목록에 오른 이름이었다. 플루토가 모든 표를 획득했다.[6] 이 이름은 1930년 3월 1일에 공표되었다. 이 이름이 공표되자 마자 마단은 손녀 베네티아에게 5파운드를 주었다. [3]

플루토(그리스 신화에서는 하데스)에 해당하는 한자 문화권에서 사용하고 있는 「명왕성(冥王星)」이라는 이름은 일본인 노지리 호에이(野尻抱影)의 아이디어로, 1930년 10월호 《과학화보》에 새로 발견된 행성에 붙일 이름으로 ‘유왕성’(幽王星)이라는 이름과 함께 제안한 것이며, Pluto의 한자의역이라 할 수 있다. [7] 중국에서는 1933년무렵에 이 이름을 채택해 사용하기 시작했으며, 한국어 명칭인 명왕성은 정확히 채택된 시기는 알 수 없으나, 일본, 중국과 같은 한자이기 때문에 비슷한 시기에 일본을 통해 자연스럽게 보급된 것으로 보인다. 같은 한자권이지만 베트남어에서는 이 행성에 힌두교불교에서 지옥의 수호신인 염마(閻魔)에서 따온 Diêm Vương Tinh(염왕성 閻王星) 또는 Sao Diêm Vương(염마의 별)이라는 독자적 명칭을 쓰고 있다.

위성[편집]

명왕성에는 다섯 개의 위성이 있는 것으로 알려져 있다. 1978년 제임스 크리스티가 발견한 카론과, 2005년 발견된 닉스히드라, 그리고 2011년 발견된 케르베로스와 2012년 발견된 스틱스이다.

카론[편집]

명왕성과 카론,닉스,히드라의 궤도

카론은 명왕성의 위성중 가장 크다. 몇몇 천문학자는 명왕성-카론을 이중행성으로 보기도 한다.

명왕성과 카론은 서로 같은 면만을 바라보며 마치 아령처럼 서로 공전한다. 이 두 천체의 관계는 다른 천체-위성의 관계처럼 주종 관계가 아니라 공존하는 관계로 보인다. 작은 위성인 닉스와 히드라는 명왕성과 카론의 주위를 동시에 돌고 있다.

닉스와 히드라[편집]

2005년 5월 15일, 허블 우주망원경을 통해 명왕성의 위성 둘이 추가로 발견되었다. 이 두 위성에는 임시로 S/2005 P 1과 S/2005 P 2라는 이름이 붙여졌다. 2006년 6월 21일 국제천문연맹은 이 두 위성에 그리스 신화의 밤의 여신 닉스(이전 이름 P 2)와 목이 아홉개인 물뱀 히드라(이전 이름 P 1)라고 정식으로 이름붙였다.

닉스의 지름은 44~130km, 히드라의 지름은 60~165㎞정도이고, 카론보다 2배 이상 먼 거리에 있다.

케르베로스[편집]

2011년 7월 20일 미항공우주국(NASA)은 허블 우주망원경을 이용하여 명왕성의 새로운 위성을 발견했다고 발표하였다. 이 위성은 임시로 P4(또는 S/2011 P 1)란 명칭이 부여되었으며 명왕성으로부터 약 59,000km 거리에서 위성 닉스의 공전 궤도 바깥쪽, 위성 히드라의 공전 궤도 안쪽을 약 31일 주기로 공전하는, 직경 13~34km 정도의 작은 위성으로 확인되었다. 이 위성은 명왕성의 고리를 찾던 가운데 2011년 6월 28일 처음으로 관측되었고, 뒤이어 7월 3일과 7월 18일의 관측에 의해 그 존재가 확정되었으며 공전 궤도와 공전 주기도 계산되었다. 2011년 7월 현재 명왕성의 고리는 확인되지 않고 있다.

스틱스[편집]

2012년 7월 11일 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA) 과학자들은 허블 우주망원경을 이용해 명왕성 주위를 공전하는 다섯 번째 위성을 발견했다.”고 발표했다. 이 위성은 임시 명칭인 P5 또는 S/2012로 명명되었으며 지름이 불과 9Km 내지 24Km밖에 되지 않아 2011년에 발견된 케르베로스의 직경 12Km 내지 33Km보다도 작다. 스틱스는 불규칙한 모양이며 명왕성에서 약 90,300Km 떨어진 곳에서 다른 명왕성의 위성들처럼 질서정연한 동심원 궤도를 돌고있으며, 이는 지구와 달간의 거리인 38만Km의 8분의 1정도의 거리이다. 이에 대해 미국 SETI 연구소의 행성천문학자 마크 쇼월터는 “마치 러시아 인형처럼 차곡차곡 쌓인 궤도를 돌고 있다.”고 설명했다. 이에 따라 오는 2015년 명왕성에 도착할 예정인 NASA의 탐사선 뉴 허라이즌스 호가 더욱 안전하게 길을 찾는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다.[8]

탐사선[편집]

현재까지 명왕성을 탐사한 탐사선은 아직 없다. 원래 보이저 1호가 명왕성을 탐사할 계획이었으나, 예산 삭감과 관심 부족 — 당시에는 카론이 발견되기 전이었다 — 으로 인해 이 계획은 취소되고 대신 토성티탄에 대한 근접 비행으로 대체되었다.

처음으로 명왕성을 방문하게 될 탐사선은 NASA뉴 허라이즌스 호가 될 것이다. 2006년 1월 19일 발사된 뉴 허라이즌스 호는 목성의 중력을 이용하여 2015년 7월 명왕성에 도착할 예정이다. 이 계획은 2000년 비용과 발사체 문제로 취소된 플루토 카이퍼 익스프레스 계획을 대체한다.

태양계 행성 지위 상실[편집]

명왕성이 최초에 발견된 1930년대에는 지구 정도의 크기로 알려졌으나 실제로는 달보다도 작은 크기이며, 질량과 중력이 행성이라 보기엔 너무 작고 공전 궤도 또한 심한 타원형으로 찌그러져 있어 해왕성의 궤도 안쪽까지 침범하기도 한다. 이에 국제천문연맹은 새 행성 기준을 마련해 2006년 8월 24일자로 새롭게 정한 행성 기준에 맞지 않는 명왕성을 공식적으로 왜소행성으로 강등시켰으며, 소행성번호 134340을 부여해 태양계 행성 지위를 박탈하였다.

명왕성의 행성 지위를 강등할 당시 명왕성은 태양계에서 유일하게 미국인 학자(클라이드 톰보)가 발견했다는 점 때문에 미국 천문학계의 반발이 있었으며, 정치적 논쟁거리로 비화되기도 하였다. 이전에도 미국 천문학계는, 명왕성의 행성 지위를 공고히 하기 위하여, 명왕성과 비슷한 성질의 천체들을 태양계 행성으로 추가 지정해야 한다고 주장하였으나 받아들여지지 않았다.[9] 명왕성 문제로 인해 그동안 행성에 대한 뚜렷한 기준이 없었던 천문학계가 행성의 정의를 논의할 동기를 마련하였다는 점에서, 명왕성의 발견부터 행성지위 조정까지의 과정은 오히려 클라이드 톰보의 명예로운 업적으로 볼 수도 있다.

빛의 도달 시간[편집]

궤도가 타원형이기 때문에 태양빛이 도달하는 시간이 명왕성의 위치에 따라 차이를 보이며, 해왕성 궤도 안쪽에 위치하는 경우 명왕성이 해왕성보다 태양빛을 먼저 받게 된다. 평균적으로는 명왕성과 태양간 거리는 평균 59억 1300만km으로 태양빛이 도달하려면 5시간 27분이 걸린다.

궤도[편집]

과거에 명왕성이 행성이었을 때, 명왕성은 1979년에서부터 1999년까지 해왕성 궤도 안쪽으로 들어왔다. 이 20년 동안 해왕성은 태양에서 가장 먼 행성이 되었다. 1999년에 명왕성이 해왕성 궤도 바깥 범위로 빠져 나왔기 때문에 다시 명왕성이 태양에서 가장 먼 행성이 되었다. 그러나, 2006년에 명왕성이 행성 지위를 잃으면서 현재는 해왕성이 태양에서 가장 먼 행성이다. 명왕성은 1930년부터 49년, 1999년부터 단 7년동안만 가장 먼 행성의 지위를 차지했다.

같이 보기[편집]

주석[편집]

  1. J. Rao (March 11, 2005). "Finding Pluto: Tough Task, Even 75 Years Later". SPACE.com. Retrieved 2006-09-08.
  2. B. Mager. "The Search Continues". Pluto: The Discovery of Planet X. Retrieved 2007-03-27.
  3. P. Rincon (2006-01-13). "The girl who named a planet". Pluto: The Discovery of Planet X. BBC News. Retrieved 2007-04-12.
  4. K. M. Claxton. "The Planet 'Pluto'". Parents' Union School Diamond Jubilee Magazine, 1891–1951 (Ambleside: PUS, 1951), p. 30–32. Retrieved 2007-10-15.
  5. "The Trans-Neptunian Body: Decision to call it Pluto". The Times: pp. 15. May 27, 1930.
  6. Croswell pp. 54–55
  7. Steve Renshaw and Saori Ihara (2000). "A Tribute to Houei Nojiri". 이 명칭을 먼저 사용한 것은 일본의 교토 천문대이며, 도쿄 천문대는 그리스계 영어명칭인 Pluto를 그대로 옮긴 プルート를 쓰다가 나중에 한자명을 정식으로 채택하였다. Retrieved 2007-06-12.
  8. "명왕성 주위 도는 5번째 위성 'S/2012' 발견".
  9. 최창규 기자. "명왕성 퇴출, 태양계 행성 8개로 줄었다", 《MBC》, 2006년 8월 25일 작성. 2010년 3월 18일 확인.

바깥 고리[편집]