명왕성 (행성 부활, IAU 투표, 왜소행성)
수금지화목토천해명. 학창 시절 이 아홉 글자를 외우느라 애먹었던 기억, 다들 있으실 겁니다. 그런데 이 중 마지막 글자 하나가 어느 순간 조용히 사라졌습니다. 그리고 최근 미국 항공우주국(NASA) 청문회장에서 그 이름을 다시 불러들이자는 움직임이 나왔습니다. 20년 만에 재점화된 명왕성 논쟁, 그 속을 들여다봤습니다.
명왕성 행성 탈락, 2006년 그날 무슨 일이 있었나
저도 학교 다닐 때 명왕성을 태양계 아홉 번째 행성으로 배웠습니다. 시험에도 나왔고 순서를 못 외우면 감점당하던 시절이었죠. 그런데 나중에 알고 보니 2006년 8월 24일, 제가 전혀 모르는 사이에 명왕성의 지위가 뒤바뀌어 있었더군요.
체코 프라하에서 열린 국제천문연맹(IAU) 총회에서 행성의 공식 정의가 처음으로 표결에 부쳐졌습니다. 여기서 국제천문연맹이란 전 세계 천문학자들이 모여 천체의 이름과 분류 기준을 공식적으로 정하는 국제기구입니다. 이 기구가 정한 새 기준에 명왕성이 걸려 넘어진 겁니다.
새 기준은 세 가지였습니다.
첫째, 태양 주위를 돌 것.
둘째, 자체 중력으로 둥근 모양을 유지할 만큼 질량이 클 것.
셋째, 자기 궤도 주변의 다른 천체를 정리할 만큼 압도적인 힘을 가질 것.
명왕성은 이 중 세 번째 조건에서 걸렸습니다. 2005년 명왕성 근처에서 명왕성보다 질량이 더 큰 천체 에리스가 발견됐는데, 이걸 행성으로 인정하면 비슷한 천체가 줄줄이 행성 대열에 합류해야 하는 상황이 됐던 겁니다. 결국 투표를 통해 명왕성은 카이퍼 벨트에 속한 왜소행성으로 재분류됐습니다. 여기서 카이퍼 벨트란 해왕성 바깥쪽에서 태양 주위를 도는 얼음 천체들이 모여 있는 영역을 말합니다. 그리고 왜소행성이란 둥근 모양은 갖췄지만 자기 궤도 주변을 지배할 힘은 없는 천체를 가리키는 분류입니다.
궤도 지배력이라는 기준, 대체 뭐길래 문제였나
여기서 계속 등장하는 궤도 지배력이라는 말이 좀 낯설게 느껴지실 수 있습니다. 쉽게 말하면 자기 궤도 근처에 있는 다른 천체를 자기 중력으로 끌어당기거나 밀어내서 그 구역을 사실상 혼자 차지하는 능력입니다. 지구는 이 기준을 여유 있게 통과하지만, 명왕성은 카이퍼 벨트라는 붐비는 동네에 다른 천체들과 함께 자리하고 있어서 이 조건을 채우지 못했습니다.
그런데 이 기준 자체에 문제를 제기하는 학자들도 적지 않습니다. 미국 센트럴플로리다대 필립 메츠거 교수는 2018년 학술지 논문에서 지난 200년간 발표된 천문학 논문 수천 편을 검토한 결과, 궤도 지배력을 행성 정의 기준으로 쓴 논문은 사실상 한 편뿐이었다고 밝혔습니다(출처: Icarus, 2018, doi:10.1016/j.icarus.2018.08.026).
메츠거 교수는 지구도 형성 초기 수억 년 동안은 궤도를 지배하지 못했는데 그럼 그 시기의 지구는 행성이 아니었냐는 반문을 던지기도 했습니다. 저는 이 지적을 읽으면서 확실히 기준 자체가 애매한 구석이 있다는 생각이 들었습니다.
뉴호라이즌스가 찍어온 명왕성의 진짜 얼굴
명왕성 퇴출 결정이 내려진 지 9년 뒤인 2015년, NASA의 탐사선 뉴호라이즌스가 명왕성 근접 촬영에 성공했습니다. 9년 반, 48억km를 날아간 끝에 도착한 이 탐사선이 보내온 사진은 과학계를 놀라게 했습니다.
단순한 얼음덩어리일 거라 예상했던 명왕성에는 흐르는 질소 얼음강, 3000m가 넘는 얼음산맥, 대기를 채운 질소 안개층까지 있었습니다. 당시 지구와 화성에서만 확인됐던 지질 활동까지 명왕성에서 발견되면서 이 작은 천체를 그저 얼음 조각으로만 취급하기 어려워졌습니다.
탐사 책임자였던 앨런 스턴 박사는 이 결과를 두고, 대기와 빙하와 산맥과 지질 활동을 모두 갖췄고 위성을 다섯 개나 거느린 명왕성을 지구물리학적으로 완전한 행성이라 평가했습니다. 뉴호라이즌스 프로젝트는 약 7억 달러(약 1조500억 원)가 투입된 대형 미션이었던 만큼, 이 데이터 하나가 논쟁에 새 연료를 부은 셈입니다.
동역학적 정의와 지구물리학적 정의, 뭐가 다른가
지금 명왕성 논쟁의 핵심은 결국 행성이라는 단어를 어떤 기준으로 정의하느냐입니다. 학계는 크게 두 진영으로 갈립니다.
| 구분 | 동역학적 정의 (IAU) | 지구물리학적 정의 |
|---|---|---|
| 판단 기준 | 궤도 지배력 여부 | 둥근 형태 + 핵융합 없음 |
| 명왕성 지위 | 왜소행성 | 행성 |
| 태양계 행성 수 | 8개 | 100개 이상 (달, 가니메데 등 포함) |
지구물리학적 정의를 채택하면 달이나 목성의 위성 가니메데, 토성의 위성 타이탄까지 행성에 포함돼 태양계 행성 수가 100개를 훌쩍 넘게 됩니다. 이게 바로 IAU가 궤도 지배력이라는 조건을 굳이 넣은 이유이기도 합니다. 반대로 궤도 지배력을 기준으로 삼으면 명왕성처럼 억울하게 걸리는 천체가 생긴다는 게 반대 진영의 논리입니다. 제 생각엔 두 정의 모두 나름의 논리는 있어 보였습니다.
과학이 투표로 결정된다는 것, 합리적인가
저는 이 기사를 읽으면서 가장 걸렸던 부분이 바로 이 지점입니다. 명왕성 퇴출은 물리적 실험이나 관측 데이터로 확정된 게 아니라 투표로 결정됐습니다. 당시 국제천문연맹 회원 약 1만 명 가운데 현장 참석자는 2500명 정도였고, 실제 투표권을 가진 인원은 424명에 불과했습니다. 전체 회원의 4%도 안 되는 숫자입니다.
솔직히 이건 예상 밖이었습니다. 저는 어릴 때 과학적 결론이라는 게 실험과 데이터로만 정해지는 줄 알았는데, 실제로는 학회장에 남아 있던 소수 인원의 손이 올라간 숫자로 태양계 행성 개수가 바뀐 셈입니다. 뉴호라이즌스 탐사 책임자였던 스턴 박사가 전체 회원의 4%가 만든 결정이라며 강하게 반발한 것도 이해가 갑니다.
반면 IAU 쪽 입장도 아예 근거가 없는 건 아닙니다. 애초에 행성이라는 분류 체계 자체가 자연의 절대 법칙이 아니라 인간이 편의상 만든 약속이라는 논리입니다. 물리 법칙은 투표로 못 바꾸지만 분류 기준은 합의로 바꿀 수 있다는 겁니다. 제 경험상 이런 식의 분류 논쟁은 과학보다 오히려 행정이나 예산 문제와 더 얽혀 있는 경우가 많더군요. 실제로 명왕성이 왜소행성으로 남을수록 관련 탐사 예산과 관심이 줄어들 수 있다는 우려도 나옵니다.
명왕성 관련 자주 묻는 질문 Q&A
Q1. 명왕성은 정확히 언제 행성 지위를 잃었나요?
2006년 8월 24일 체코 프라하에서 열린 국제천문연맹(IAU) 총회 투표에서 왜소행성으로 재분류됐습니다.
Q2. 명왕성이 퇴출된 직접적인 계기는 무엇인가요?
2005년 명왕성 인근에서 명왕성보다 질량이 더 큰 천체 에리스가 발견되면서, 명왕성을 행성으로 유지하면 유사 천체까지 모두 행성으로 인정해야 하는 상황이 생겼기 때문입니다.
Q3. 명왕성을 다시 행성으로 만들자는 주장은 누가 하나요?
NASA 국장을 지낸 인물들과 뉴호라이즌스 탐사 책임자 앨런 스턴 박사, 일부 행성과학자들이 지구물리학적 정의를 근거로 이를 주장하고 있습니다.
Q4. IAU가 다시 투표할 가능성이 있나요?
2026년 현재까지 공식 재투표 일정은 발표되지 않았으며, 청문회 발언과 학계 논쟁 수준에 머물러 있습니다.
Q5. 지구물리학적 정의를 채택하면 어떤 문제가 생기나요?
달, 가니메데, 타이탄 등도 행성으로 분류돼 태양계 행성 수가 100개를 넘어서게 되는 문제가 생깁니다.
결론
명왕성 논쟁은 단순히 천체 하나의 이름표를 두고 벌어진 다툼이 아닙니다. 과학적 분류가 어떻게 만들어지고 누가 그 기준을 정하는지에 대한 근본적인 질문입니다. 저는 이 기사를 계기로 제가 학교에서 외웠던 수금지화목토천해명이라는 문구가 언제든 다시 바뀔 수 있다는 사실을 새삼 깨달았습니다.
① 명왕성은 2006년 IAU 투표(424명, 전체 회원의 4%)로 왜소행성으로 재분류됐다.
② 원인은 명왕성보다 질량이 큰 천체 에리스의 발견과 궤도 지배력 기준 미충족이다.
③ 2015년 뉴호라이즌스 탐사로 명왕성이 대기와 지질 활동을 가진 복잡한 천체임이 드러났다.
④ 학계는 동역학적 정의(IAU)와 지구물리학적 정의로 갈려 여전히 논쟁 중이다.
⑤ 소수 투표로 과학적 분류가 결정된 방식 자체도 함께 논란이 되고 있다.