금지된 행성: 2006년 명왕성의 강등은 거대한 실수였을까?

20년 전, 명왕성은 강등당했습니다. 2006년 8월, 국제천문연맹(IAU)은 명왕성의 지위를 행성에서 왜행성으로 바꾸는 투표를 했고, 우리 태양계는 9개 행성에서 8개 행성으로 줄었습니다. 당시 많은 과학자들은 이 결정에 불만을 품었습니다. 20년이 지난 지금, 논쟁은 더욱 치열해졌습니다.

"그들이 만든 행성의 정의는 전혀 사용할 수 없습니다,"라고 중앙플로리다대학교 스티븐 호킹 미세중력 연구교육 센터 소장 필립 메츠거는 말합니다. "그것은 과학에서 행성의 정의를 완전히 무용지물로 만듭니다."

메츠거는 명왕성의 강등이 큰 실수였다고 믿는 여러 과학자와 비전문가 중 한 명입니다. 어떤 이들에게는 명왕성의 강등된 지위가 오히려 그들이 이전 행성을 사랑하는 이유입니다. "명왕성은 많은 사람들이 응원하는 약자를 대표합니다. 괴롭힘을 당하는 동네의 작은 아이와 같죠,"라고 1930년 명왕성이 발견된 애리조나주 로웰 천문대의 역사학자 케빈 신들러는 말합니다.

다른 이들에게는 IAU의 결정과 그 결정이 내려진 방식이 논쟁의 핵심입니다. "명왕성을 옹호하는 일에 제가 참여하게 된 것은 투표 당일부터였습니다,"라고 작가이자 배우, 아마추어 천문학자인 로렐 콘펠트는 말합니다. "잠깐만, 이건 잘못됐다고 생각했죠." 우리가 Zoom으로 만났을 때, 그녀는 "명왕성 저항, 20년: 2006-2026"이라고 적힌 티셔츠를 입고 있었습니다.

열정적인 지지자들, 계속되는 논쟁, 때때로 일어나는 항의와 청원을 동반한 명왕성 복권 운동은 대부분 미국에 국한된 것으로 보입니다. "이것은 미국에서 더 큰 이슈입니다,"라고 메츠거는 말합니다. "이것은 우리가 발견한 것이니까요." 그렇다면 강등은 국가적 자존심에 대한 타격이었을까요? "대중 사이에서는 그런 면이 있었다는 것을 인정합니다. 과학자들 사이에서는 아니지만요."

최근 들어 이 운동은 포퓰리즘적 성격을 띠기 시작했습니다. 4월, 트럼프 정부의 NASA 국장인 재러드 아이작먼은 하원 위원회에서 재고를 지지한다고 말했습니다. "저는 '명왕성을 다시 행성으로' 캠프에 매우 동의합니다,"라고 그는 말했습니다.

IAU의 2006년 투표를 촉발한 것은 나중에 에리스라고 명명될 먼 천체의 발견이었습니다. 에리스는 명왕성도 위치한 해왕성 너머의 카이퍼 벨트에 있었습니다. 그것은 명왕성과 거의 같은 크기였습니다(부피는 작지만 질량은 더 큼). 만약 명왕성이 행성이라면 에리스도 행성이어야 한다는 논리였습니다. 그리고 에리스가 행성이 아니라면 명왕성이 어떻게 여전히 행성일 수 있겠습니까?

에리스와 명왕성은 카이퍼 벨트에 홀로 있지 않았습니다. 하우메아, 마케마케, 세드나를 포함한 다른 작은 천체들이 같은 시기에 발견되었습니다. 이것들도 행성이었을까요? 발견되기를 기다리는 더 많은 유사한 천체들이 있을 가능성이 높았습니다. 수백 개에 달할 수 있는 행성 목록을 학생들이 어떻게 외울 수 있었을까요?

해결책을 찾기 위해 IAU는 행성의 세 가지 정의를 내놓았습니다: 태양을 공전할 것; 스스로 둥근 모양을 만들 만큼 충분한 질량을 가질 것; 그리고 "이웃을 청소"했을 것, 즉 중력적으로 공전 궤도 영역을 지배할 것. 해왕성 너머에서 우리가 아는 어떤 것도 이 조건을 충족하지 못했고, 명왕성은 제외되었습니다.

특히 많은 명왕성 지지자들을 화나게 한 것은 마지막 조건이었습니다. 천체가 이웃을 청소하는 능력은 그 이웃 자체에 크게 의존하기 때문입니다. "IAU 정의의 가장 큰 결함 중 하나는 같은 천체가 두 개의 다른 궤도에 있을 수 있다는 것입니다,"라고 콘펠트는 말합니다. "하나에서는 행성으로 간주되고, 다른 하나에서는 그렇지 않습니다." 만약 지구가 명왕성의 위치로 옮겨진다면, 행성 과학자 앨런 스턴은 주장했습니다. 그것도 자신의 영역을 청소할 수 없을 것이고, 따라서 IAU의 행성 정의를 더 이상 충족하지 못할 것입니다.

"별에 가까이 있으면 둥글지 않을 정도로 작은 소행성들도 궤도를 청소할 수 있습니다,"라고 메츠거는 말합니다. "그것은 궤도 청소가 실제로 의미 있는 범주가 아니라는 것을 보여줍니다."

비판자들에게 IAU의 정의는 특정한 목표를 염두에 두고 설계된 것처럼 보였습니다. "명왕성을 배제하기 위해 이유가 만들어진 것입니다,"라고 콘펠트는 말합니다.

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"명왕성을 배제하기 위해 이유가 만들어진 것입니다" … 2006년 행성 정의에 대한 IAU 투표. 사진: Michal Čížek/AFP/Getty Images

명왕성의 강등은 두 개의 반대되는 과학 진영을 만들었습니다: 천체의 물리적 특성이 행성 여부를 결정해야 한다고 주장하는 이른바 지구물리학 진영과, 천체가 어디에 위치하는지, 무엇에 둘러싸여 있는지, 어떻게 움직이는지에 더 초점을 맞추는 역학론자들입니다. 이 분열은 행성 과학자 대 천문학자로 요약할 수 있습니다. 메츠거를 포함한 많은 행성 과학자들은 IAU 정의를 단순히 사용하지 않습니다.

2015년 뉴 호라이즌스 우주선이 명왕성을 지나쳐 날아갔을 때, 지구물리학 진영은 자신들의 주장을 펼칠 기회를 보았습니다. 명왕성은 분명히 행성의 지구물리학적 특징을 가지고 있다고 그들은 주장했습니다. 그것은 산, 최근 지질 활동의 증거, 그리고 얼어붙은 질소 위에 떠 있는 물-얼음 언덕을 가지고 있었습니다. 그것은 심지어 생명체를 지탱할 수 있을지도 몰랐습니다. 그것이 어떻게 행성이 아닐 수 있습니까?

명왕성 복권을 주장하는 사람들은 일반적으로 행성 지위를 되찾아주는 것에 어떤 단점도 보지 않습니다. 그들은 수백 개의 새로운 행성을 포함할 만큼 충분히 넓은 정의를 환영합니다. 그것이 아이들과 그들의 벽 차트를 더 어렵게 만들더라도 말입니다. "많을수록 좋습니다,"라고 세인트루이스 워싱턴대학교 지구·환경·행성과학 부교수 폴 번은 말합니다. "공식 포켓몬 종은 1,025종이 있는데, 아이가 너무 많다고 말하는 것을 들어본 적이 없습니다."

명왕성 복권에 반대하는 사람들은 문제가 행성의 수 자체가 아니라, 우리 달과 같은 행성의 위성들도 포함할 대부분 지구물리학적 정의라고 말합니다.

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약자 이야기 … NASA의 뉴 호라이즌스 우주선에서 촬영한 명왕성의 표면. 사진: AFP/Getty Images

"행성의 수가 더 많아지는 것에 저는 아무 문제가 없습니다,"라고 천문학자 마이크 브라운은 이메일을 통해 말합니다. "제 주장은 단순히 우리가 오래전에 달이 행성이 아니라고 결정했고, 그것이 명왕성도 배제한다는 것입니다." 브라운은 종종 '명왕성을 죽인 사람'이라고 불립니다. 2005년 에리스를 발견한 팀을 이끌어 전체 행성 강등 과정을 촉발했기 때문입니다. 그는 그 타이틀을 받아들입니다. 그는 심지어 내가 어떻게 명왕성을 죽였고 왜 그것이 마땅했는가라는 책을 쓰기도 했습니다.

브라운은 종종 달이 명왕성보다 크다고 지적합니다. 달은 둥글고 복잡한 지구물리학적 역사를 가지고 있으며, 궤도에 대한 요구 사항을 없애면 행성의 기준을 쉽게 충족할 것입니다. 그의 요점은: 명왕성이 행성이라면 달도 행성이라는 것입니다.

"달을 행성이라고 부르는 것에 저는 문제가 없습니다,"라고 번은 말합니다. "저는 형이면서 동시에 남편이 될 수 있고, 그렇다고 둘 중 하나여야 하는 것은 아니기 때문입니다. 그래서 달이 위성이면서 동시에 행성이 될 수 없는 이유를 모르겠습니다."

외부인의 눈에는 이 논쟁이 종종 정치적 또는 절차적 질문에 얽매여 있는 것처럼 보일 수 있습니다. 명왕성 지지자들은 IAU 투표가 요구된 절차를 따르지 않고 잘못 수행되었으므로 무효라고 주장합니다. "그들이 요구된 절차를 따르지 않았기 때문에 공식적으로 행성에 대해 투표한 적이 없다고 주장할 수 있습니다,"라고 메츠거는 말합니다.

브라운은 그 결정에 정치적인 것이 전혀 없었다고 부인합니다. "투표 절차에 대해 불평하는 사람들은 결과가 마음에 들지 않는 사람들뿐입니다."

그렇다면 질문은 남습니다: 이것이 왜 중요한가?

"그것은 거의 쿠데타와 같았습니다,"라고 콘펠트는 말합니다. "그 결과로 아이들은 더 적게 배우고 있습니다. 그들은 8개의 행성을 배우고, 그것이 전부입니다."

우주적 논란 … 천문학자 제라드 P 카이퍼는 명왕성이 실제로 해왕성의 위성 중 하나라고 주장했습니다. 사진: Bettmann Archive

메츠거에게 명왕성을 배제하는 행성 정의는 태양계에 대한 구식 관점에 기반을 두고 있습니다. "그들은 현대 과학적 관점인 혼돈스러운 우주보다는 질서 정연한 우주라는 반동적인 생각을 밀어붙였습니다,"라고 그는 말합니다. "두 번째 문제는 그들이 대중을 잘못 읽었다고 생각합니다. 오늘날의 대중은 1800년대의 대중이 아닙니다. 그들은 역동적이고 혼돈스러운 우주를 이해하는 데 전혀 문제가 없으며, 우리는 그것을 가르칠 기회를 놓쳤습니다."

명왕성의 본질은 항상 규정하기 어려웠습니다. 1915년, 천문학자 퍼시벌 로웰은 천왕성과 해왕성 궤도의 이상 현상을 기반으로 한 계산을 발표하고, 지구와 해왕성 사이의 질량을 가진 새로운 9번째 행성인 행성 X를 예측했습니다. 1930년, 행성 X에 대한 오랜 탐색은 결실을 맺었습니다: 로웰의 이름을 딴 천문대에서 발견된 새로운 천체는 명왕성이라고 명명되었습니다.

하지만 시간이 지나면서 명왕성이 무엇이든 간에 행성 X는 아니라는 것이 분명해졌습니다. 그것은 해왕성 궤도의 불규칙성을 설명하기에는 훨씬 작아 보였습니다. 과학자들은 명왕성이 왜 그렇게 작아 보이는지 설명하기 위한 이론을 내놓았지만, 진실은 그것이 작았다는 것입니다—달보다도 더 작았습니다. 1992년이 되어서야 우리는 로웰의 계산이 해왕성 질량의 과대평가에 기반을 두었다는 것을 알게 되었습니다. 행성 X는 존재하지 않았습니다.

약자이자 괴롭힘을 당하는 아이로서의 명왕성의 평판은 2006년 투표에서 비롯되었을 수 있지만, 그것은 수년 동안 자신의 무게 이상으로 싸워왔다고 주장할 수 있습니다. 1930년에 진실을 알았다면 그들은 명왕성의 행성 지위에 대해 어떻게 투표했을까요? 그리고 명왕성의 수호자들을 만족시키기 위해 또 다른 투표가 필요할까요?

"사람들은 고착되어 있습니다,"라고 메츠거는 말합니다. "오늘날 투표를 한다면 2006년 때보다 덜 유용할 것입니다. 그래서 우리는 또 다른 투표를 원하지 않습니다. 우리가 원하는 것은 사람들이 투표가 실수였다는 것을 인식하고, 더 이상 그렇게 하지 않을 것이라는 것입니다. 우리는 과학적 방법으로 돌아갈 것입니다."



자주 묻는 질문
다음은 명왕성 논쟁에 대한 FAQ 목록으로, 자연스럽고 유익한 어조로 작성되었습니다



초보자 질문



1 잠깐, 왜 명왕성은 더 이상 행성이 아닌가요?

2006년 국제천문연맹은 행성에 대한 공식적인 정의를 만들었습니다. 행성이 되려면 세 가지 기준을 충족해야 합니다: 태양을 공전해야 하고, 자체 중력으로 둥글어야 하며, 궤도 주변의 다른 잔해들을 청소해야 합니다. 명왕성은 태양을 공전하고 둥글지만, 궤도가 카이퍼 벨트의 다른 천체들로 가득 차 있어 세 번째 기준을 충족하지 못합니다.



2 왜행성이 정확히 무엇인가요?

왜행성은 태양을 공전하고 둥글지만 궤도 주변을 청소하지 못한 천체입니다. 그래서 여러 면에서 행성과 비슷하지만 많은 다른 암석과 얼음 천체들과 공간을 공유합니다. 명왕성이 가장 유명한 왜행성이지만 에리스와 세레스 같은 다른 왜행성들도 있습니다.



3 명왕성은 여전히 거기 있나요? 사라진 건가요?

하하, 아니요. 명왕성은 확실히 여전히 거기 있습니다. 단지 분류의 문제일 뿐입니다. 컴퓨터에서 파일 이름을 바꾸는 것처럼 생각해보세요—파일은 여전히 존재하지만 다른 라벨이 붙은 것뿐입니다. 명왕성은 여전히 우리 태양계 가장자리의 매혹적인 얼음 세계입니다.



4 그럼 강등은 큰 실수였나요?

그것이 큰 논쟁입니다. 많은 과학자들은 그것이 태양계에 대한 우리의 이해를 바로잡는 필요한 수정이었다고 주장합니다. 다른 일부 행성 과학자들을 포함한 사람들은 정의가 결함이 있고 너무 좁게 초점이 맞춰져 있으며, 사랑받는 세계인 명왕성을 강등시킨 것은 실수였다고 생각합니다.



과학 및 논쟁



5 강등이 실수였다는 가장 큰 주장은 무엇인가요?

주요 주장은 '궤도 청소' 규칙이 너무 모호하고 다른 행성들에는 적용되지 않는다는 것입니다. 예를 들어 지구는 소행성들과 궤도를 공유하고 목성은 트로이 소행성들을 가지고 있습니다. 그 엄격한 규칙에 따르면 지구와 목성도 자신의 영역을 청소하지 못할 수 있습니다. 비판자들은 이 규칙이 자의적이며 산, 빙하, 대기를 가진 명왕성과 같은 세계의 복잡한 지질학을 반영하지 않는다고 말합니다.



6 강등이 옳았다는 가장 강력한 주장은 무엇인가요?

강등은 천문학자들에게 마침내 명확한 과학적 정의를 주었기 때문에 옳았습니다.