인터뷰365 하정열 칼럼니스트 = 명왕성은 태양계의 왜행성 중 하나이며, 최초로 발견된 카이퍼 벨트 천체이다. 지금까지 크기가 확인된 해왕성 바깥 천체 가운데에서 가장 큰 천체이다.

1930년 2월 18일 미국의 천문학자 클라이드 톰보(Clyde Tombaugh)가 발견한 이후 태양계의 9번째 행성으로서 명왕성(冥王星)으로 명명되었다. 그러나 2006년 국제천문연맹(IAU)의 행성분류법이 변경되어 행성의 지위를 잃고, 왜행성(dwarf planet)으로 분류된 비운의 행성이다.

명왕성은 저승 세계의 왕인 하데스(Hades)의 로마식 이름인 플루토(Pluto)라 명명되었으나, 2006년 8월에 왜행성으로 분류된 이후로 소행성 목록에 포함되어 ‘134340’이란 번호를 부여받았다.

명왕성이 행성의 분류에서 쫓겨난 이유는 크기가 달의 3분의 2 정도로 작고, 자신의 궤도에서 지배적인 역할을 하지 못하면서 궤도가 8개의 행성과는 매우 다르게 긴 타원이라는 점이다.

명왕성의 구조는 암석으로 된 핵이 있고, 그 위에 얼음으로 된 맨틀이 덮여 있을 것이라고 추정된다. 명왕성은 아주 긴 타원형의 궤도를 가지고 있어서, 248년의 공전 주기 중 약 20년간은 해왕성 궤도의 안쪽을 지난다. 명왕성은 태양과의 평균 거리가 약 59억㎞(39.48AU)로 지구에서 아주 멀리 떨어져 있어서 망원경으로 봐도 밝기가 14등급을 넘지 않을 정도로 비교적 어둡다.

자전주기는 6일 9시간 17분 36초이다. 태양에서 너무 멀어 평균 기온이 영하 248도로 곰벌레가 아닌 이상 생명체가 살 수 없을 것으로 추정된다. 육안으로 보려면 최소 630배 이상 밝아져야 간신히 보일 수준이다. 질량은 지구의 0.24% 정도밖에 안 되고, 직경도 2,376.6㎞로 달의 66% 수준이다. 따라서 표면적도 매우 작아서 남아메리카 대륙과 비슷한 크기이다.

명왕성은 거리도 멀고 대기와 탄화수소 안개 때문에 수십㎞에 달하는 오차가 나서 정확한 크기를 알아내기는 어려웠다. 지각의 대부분이 얼음과 바위로 구성되어 있을 것으로 추정되고, 실제 표면은 기존 허블 우주망원경의 관측과 스펙트럼 분석으로 인한 색상과 거의 비슷한 형태를 가진 것으로 확인되었다.

뉴 호라이즌스의 관측 결과 대류권은 없거나 대기가 1㎞ 이하로 극도로 얇게 형성되어 있을 것으로 추측된다. 수많은 층을 이루고 있는 연무가 1,000㎞ 상공까지 퍼져 있으며, 최대 20개의 층까지 확인되었다. 또한 해왕성의 위성 트리톤과 더불어서 구름도 있을 것으로 추정된다.

명왕성의 표면 온도가 40~60K일 때 명왕성의 상공 20~40㎞ 부근은 약 100~110K까지 온도가 올라간다. 이후 200㎞ 높이까지는 80K까지 유지된다. 표면의 온도가 낮고 대기의 온도가 높은 이유는 표면 물질이 기화하면서 열을 빼앗아가며 온실가스인 메탄이 많은 명왕성의 대기가 상공에 역전층을 형성하기 때문이다.

명왕성의 위성으로는 카론(charon:Pluto I), 닉스(nix:Pluto II), 히드라(hydra:Pluto III), 케르베로스(Kerberox:Pluto IV)와 스틱스(Styx:Pluto V)등이 있다.

그 중 명왕성의 가장 큰 위성인 카론은 1978년 6월 미국 해군천문대(The U.S. Naval Observatory)의 크리스티와 로버트 해링턴이 발견하였다. 카론은 지구에서 볼 때 명왕성과 거의 나란히 붙어 있어서 일부 천문학자들은 명왕성과 카론을 왜행성과 위성의 관계가 아니라 쌍둥이 천체 관계라고 보기도 한다. 카론이 주기적으로 명왕성을 한 바퀴 도는 데는 약 6.4일 걸리며, 명왕성과 카론은 서로 같은 면만을 바라보며 공전을 하고 있으므로, 달이 지구를 바라보며 도는 것과 같은 것이다.

카론의 가장 두드러진 특징은 북극을 뒤덮고 있는 갈색의 큰 반점이다. 비공식적으로 ‘모도르 황반(Mordor Macula)’이라고 불리는 이 갈색 지역이 고해상도 이미지에서 카론의 북극을 불그스레 물들이고 있다. 데이터를 분석한 결과, 모도르 황반에 대해 과학자들은 명왕성 대기의 메탄이 카론의 중력에 의해 카론 북극지역으로 끌려들었고, 이것이 카론의 표면에서 얼어붙었다는 것이다.

카론은 너비가 1,214㎞에 달하는데, 이는 지구 지름의 1/10이지만, 명왕성 지름의 무려 1/2이나 되는 크기로, 태양계에서 모행성에 비해 가장 큰 위성이다. 앞으로 태양계의 카이퍼벨트와 오르트구름을 뚫고 우주의 다른 별로 여행하려면 명왕성이나 카론에 우주기지 건설이 요구될 것이다.

이러한 의미를 담아 카론 등 다섯 개의 위성을 거느린 '명왕성232001S'를 면을 섞은 특별 맞춤 한지에 동양의 물질인 차와 먹, 그리고 서양의 대표적인 물질인 커피와 유채를 섞어 그리고, 행성에서 왜행성으로 전락한 명왕성의 역사를 생각하며, 시 '비운의 왜행성 명왕성'을 바친다.

인간의 변덕인가
과학의 힘인가

아버지의 위상을 잃고
순식간에 자식으로 
전락한 그대여

태양계의 맨 끝자락에서
저홀로 눈물을 훔치며
스며든 설움을 달래는 
비운의 왜행성 명왕성이여

우주여행시대가 활짝 열리는 날
우주의 멋진 정거장으로서
과로한 여행객의 쉼터로서
휴식과 즐거움을 주는
멋스러운 역할을 다하리라

하정열 칼럼니스트

press@interview365.com

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