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새로 발견된 이 천체를 과연 태양계의 한 행성으로 인정해야 할 것인가

캠퍼고군2 2022. 5. 18. 16:57

새로 발견된 이 천체를 과연 태양계의 한 행성으로 인정해야 할 것인가, 아니면 9개 행성 중에서 가장 작고 외곽에 있는 명왕성으로부터 행성의 지위를 박탈하느냐의 문제가 그 당시에 뜨거운 논쟁거리로 대두되었다. 사실 명왕성은 크기가 너무 작고 심한 타원형의 궤도를 가지고 있어서 전형적인 행성의 특징을 찾아볼 수 없었던 것이 사실이다. 2006년 8월 체코 프라하에서 열렸던 제26차 국제천문연맹(IAU, International Astronomical Union) 총회는 이 새로운 천체와 관련해서 어떤 결정이 나올지를 놓고 많은 기대를 모으고 있었다. 하지만 놀랍게도 총회는 2006년 8월 24일, 명왕성으로부터 행성의 지위를 박탈하는 결정을 내리게 된다. 또한 이 총회에서 결의된 다소 복잡한 정의에 따라 행성은 다음과 같은 세 가지 조건을 충족시켜야만 그 자격을 유지할 수 있게 되었다. 첫째, 행성은 태양 주위를 공전해야 하며, 행성 자체가 태양이 되어서는 안 된다. 둘째, 행성은 자체의 중력을 통해서 감자와 같은 모양이 아니라 구의 모양을 유지할 수 있을 만큼의 크기를 가져야 한다. 셋째, 행성은 태양을 중심으로 공전궤도를 운행하는 일이 작은 천체들에게 방해받지 않을 만큼 충분한 질량을 가져야 한다. 즉, 태양을 공전하는 행성의 궤도에 있는 작은 바위 조각들은 행성의 중력을 통해서 끌어당겨지고 결국 행성에 의해서 포획되어야 한다. 바로 명왕성은 이 마지막 요건에 부합하지 않았던 것이다. 이 정의에 따르면 명왕성은 분명히 행성이 아니라 왜행성(倭行星)으로 강등될 수밖에 없다.

총회에서 결정된 행성에 대한 이와 같은 새로운 정의는 논란의 여지가 있었다. 이 정의를 특별히 반대했던 사람들은 당연히 미국인들이었다. 1930년에 명왕성을 처음으로 발견한 사람이 바로 클라이드 톰보(Clyde Tombaugh, 1906~1997)라는 미국인이었기 때문이다. 행성에 대한 새로운 정의를 반대한 또 한 사람은 앨런 스턴(Alan Stern, 1957~ )이다. 스턴은 다름 아닌 2006년에 출발해서 2015년에 명왕성에 도착할 예정이던 우주탐사계획인 뉴 호라이즌스(New Horizons)의 총책임자였다. 그는 명왕성을 왜행성으로 강등한 것은 너무 자의적인 결정이라고 비판했다. 그가 특히 비난하는 것은 행성의 자격요건 중에서 “행성은 근처에 있는 다른 천체들을 중력 작용을 통해 끌어당겨 없애야 한다.”는 대목으로, 그는 이것이 설득력이 없다고 지적하고 있다. 비록 명왕성이 자신의 궤도에 비교적 작은 천체들을 가지고 있지만 지구 역시도 1만 개의 작은 천체들을 가지고 있고 목성은 심지어 10만 개나 되는 작은 천체들을 가지고 있다. 대라서 그는 이 논리에 따르자면 우리 태양계에서 가장 큰 행성인 목성도 왜행성으로 강등되어야 마땅하다는 것이다. 행성의 질량과 비교할 때 행성의 공전궤도에 존재하는 모든 작은 천체들의 전체 질량은명왕성의 경우가 가장 작다. 이런 면에서 명왕성을 더 이상 행성으로인정하지 않은 결정은 타당하다고 볼 수 없다.

한편 이 국제천문연맹 총회에 참석한 회원은 총 2,700명이었는데총회 마지막 날에 실시된 투표에는 겨우 428명만이 참가했다. 더욱이 이 총회에 참석한 회원의 수는 국제천문연맹 소속 전체 회원 중에서 투표권이 있는 회원 수의 4퍼센트에 불과했다.

명왕성을 행성의 위치에서 왜행성으로 강등시킨 결정에 대해서많은 천문학자들이 당혹스러워했다. 천체들의 운동과 중력에 대한 연구에 몸담고 있는 국제천문연맹의 열성회원들도 반발하고 나섰다. 총회의 결정 과정에서 이들은 어떠한 연락도 받지 못했기 때문에 모욕감마저 받았던 것이다.

그동안 저명한 천문학자들의 협력하에, 명왕성을 다시 행성의 지위로 복귀시키려는 많은 관련 단체들이 생겨났다. 하지만 이러한 노력들이 결실을 맺을지는 아직 예측하기 어렵다. 앞서 설명한 행성 제나를 발견한 천문학자 중 하나인 마이크 브라운(Mike Brown, 1965~ )은 이번 프라하 총회의 결정에 대해 심기가 불편한 것만은 아니었다.비록 행성 제나가 이번 총회에서 행성의 지위를 얻지는 못했지만 그는 행여 자신이 '명왕성을 죽인 장본인으로 역사에 남을까 염려하고 있다. 제나는 나중에 공식적인 명칭을 새롭게 얻었는데 그리스의 불화와 싸움의 여신을 따서 '에리스(Eris)'라는 이름이 붙여졌다. 이 행성을 둘러싼 모든 논쟁을 감안해본다면 아주 적절한 이름을 얻은 것같다. 우리는 이렇게 단 한 번의 결정으로 이제 8개의 행성과 더불어살아야 한다. 앞으로 결정이 번복된다면 그것은 결코 합리적이지 못하다. 학교 교과서가 두 번이나 개정을 해야 하기 때문이다. 이러한맥락에서 우리는 맞춤법 개정안을 내놓은 언어학자의 전철을 결코밟아서는 안 될 것이다.

내가 여기에서 과거의 명왕성에 관한 이야기를 하는 이유는 학문적 결정사항들이 때로는 민족적 혹은 개인적 자존심과 심리적 상태와 연관될 수 있다는 것을 보여주기 위해서다. 관료주의는 여전히 어디서나 그칠 줄을 모르는 것 같다.

달은 지구의 주위를 거의 원 모양으로 공전하는 유일한 자연위성이다(그림 11). 달이 지구를 한 번 도는 데 걸리는 시간은 정확히 27일 7시간 43.7분이다. 지금으로부터 약 45억 년 전에, 즉 지구가 탄생한 지 1억 년에서 2억 년이 지난 후에 화성과 같은 크기의 외부 천체가 어느 날 지구와 충돌했을 것으로 추정된다. 이 충돌 과정에서 지구의 지각과 외부 천체의 일부분에서 나온 다량의 물질들이 지구궤도로 흩어지게 되는데, 이는 다시 중력으로 말미암아 구 모양이 되면서 결국 오늘날의 달로 형성되었던 것이다. 달의 표면은 건조하고 잿빛 먼지 층으로 덮여 있으며, 산맥, 분지, 도랑, 평평한 구릉, 거대한 평지들로 이루어져 있다. 지금까지 모두 12명의 우주인이 달에 착륙했다. 2020년부터는 4명의 우주인이 180일 동안 달에 체류할 예김이고 2024년이 되면 달의 남극지역에 상주기지가 설치 운영될 계획이다.

달 이외에도 인류가 궤도를 향해 쏘아 올린 수만 개나 되는 작은인공위성들이 있다. 그중에서 가장 큰 인공위성은 국제우주정거장으로 지구 상공 200~300킬로미터 높이에서 시속 2만 8,000킬로미터의 속도로 지구 주위를 돌고 있다. 국제우주정거장이 지구를 한 바퀴도는 데 걸리는 시간은 1시간 반이면 충분하다. 날씨가 화창한 밤이면 육안으로도 우주정거장을 볼 수 있다. 국제우주정거장이 완공되면 400톤이 넘는 무게에 길이 98미터, 너비 109미터, 깊이 28미터의규모를 갖추게 되는데, 국제우주정거장은 세계 각국에서 보낸 모듈들이 하나로 합쳐져서 축구경기장과 같은 크기의 구조물이 만들어지게된다.

국제협력을 통해 기획되어 2000년부터 가동에 들어가 새롭게 탄생한 국제우주정거장은 인류 역사상 가장 규모가 큰 국제 민간프로젝트다. 국제우주정거장이 수행한 첫 12번의 탐사는 모두 미국과 러시아의 우주인들에 의해서 진행되었다. 2006년에 유럽인으로는 최초로 토마스 라이터(Thomas Reiter)가 우주정거장에서 장기체류했다.지금까지 140명 이상이 국제우주정거장을 방문했고 그중에서 40명정도가 몇 달간 머무는 장기체류 대열에 합류했다. 일부 방문자 중에는 우주관광객들도 있었는데, 그들이 우주비행을 위해 지불한 금액은 2,000만 달러였고 우주정거장에 약 1주일간 머물렀다.

달과 국제우주정거장은 화성을 향한 우리의 첫 발걸음을 보여준다. 우주비행사가 우주에서 어떤 목적지를 향해 가든지 그들은 위험한 불모의 환경에 처하게 될 것이고, 그곳이 달이건 화성이건 혹은 인공위성이나 심지어 다른 행성이건, 인간이 거주할 수 있는 시설을 건설하고 설치하는 데는 천문학적인 비용이 들 것이다. 지구 이외의 우주 공간에 기간시설을 건설하기 위한 최초의 단계는 탐사선과 로봇에 의해서 추진되어야 한다. 로봇이 결국 필요한 모든 것을 설치할 것이고 그 이후에 인간이 착륙해서 살아갈 수 있을 것이다.

우리 태양계 내의 다른 행성들도 지구처럼 위성을 가지고 있다. 일테면 화성의 경우에는 포보스(Phobos)와 다이모스(Deimos)라는 두 개의 위성이 화성 주위를 공전한다. 대부분의 행성들은 많은 수의 위성을 가지고 있다. 목성은 63개, 토성은 60개, 천왕성은 27개, 그리고 해왕성은 13개의 위성이 있다. 태양과 가장 가까운 수성과 금성에만 위성이 없다. 지구의 위성은 달이며, 인류가 우주 공간에서 유일하게 착륙했던 천체이기도 하다.