명왕성

명왕성은 어떤 천체인가요

명왕성(冥王星, Pluto)은 134340이라는 소행성 번호를 가진 왜행성이에요. 암석과 얼음으로 이뤄졌고, 달과 비교해 질량은 약 6분의 1, 부피는 약 3분의 1이에요. 이름 'Pluto'는 로마 신화의 저승의 신 이름이고 그리스 신화의 하데스에 해당해요.

NASA에 따르면 이 이름은 잉글랜드 옥스퍼드의 11살 소녀 베네티아 버니가 할아버지에게 제안했고, 할아버지가 로웰 천문대에 전해서 채택됐어요. 위키백과는 'Pluto'의 첫 두 글자 PL이 천문대 설립자 퍼시벌 로웰의 머리글자와 같다는 점도 결정에 영향을 줬다고 해요. 한국어 이름 '명왕성'은 일본의 노지리 호에이가 1930년 10월에 제안한 이름에서 비롯된 것으로 보여요.

명왕성은 어떻게 공전하고 자전하나요

명왕성의 궤도는 행성들과 달리 길쭉하고 기울어져 있어요. NASA는 이 타원 궤도가 태양에서 가장 멀 때 49.3천문단위(AU), 가장 가까울 때 30AU이며 평균은 39AU(약 59억 km)이고 한 바퀴에 248년이 걸린다고 설명해요. 1979년부터 1999년까지는 근일점 가까이 있어서 해왕성보다 태양에 더 가까웠어요. 햇빛이 태양에서 명왕성까지 가는 데는 5.5시간이 걸려요.

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자전축이 57도 기울어 거의 누워서 도는 데다 궤도도 기울고 길쭉해서, 위키백과는 1994년과 2002~2003년 사이 북극이 밝아지고 남반구가 어두워지는 표면 변화와 2000~2002년 사이 붉은색이 크게 늘어난 것을 계절 변화와 대기의 승화 작용이 궤도 때문에 증폭된 결과로 보여요.

NASA는 명왕성과 해왕성이 충돌할 일이 없는 이유를 이렇게 설명해요. 해왕성이 태양을 3바퀴 돌 때 명왕성이 2바퀴 돌아서 반복되는 패턴이 두 천체가 가까이 접근하는 것을 막기 때문이에요.

명왕성은 무엇으로 이뤄졌고 왜 왜행성이라고 하나요

NASA는 2006년 IAU 결의를 이렇게 인용해요. 왜행성은 태양을 도는 천체 중 자체 중력으로 거의 둥근 모양이 될 만큼 크지만 궤도 주변의 잔해를 치우지 못한 천체예요. 명왕성은 해왕성 바깥 영역(트랜스넵튠 영역)에서 다른 천체들이 궤도를 가로지를 수 있어서 이 범주에 들어갔어요.

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위키백과는 분류가 바뀐 경위를 이렇게 소개해요. 명왕성과 비슷한 타원 궤도의 천체가 잇따라 발견되면서 논란이 생겼고, 2005년에 발견된 에리스가 당시 명왕성보다 질량이 27% 정도 더 큰 것으로 파악됐어요. 그러면 명왕성만 행성으로 둘 수 없다는 의견이 나왔고, 국제천문연맹은 2006년 8월 24일 총회에서 행성의 기준을 새로 정하며 명왕성, 에리스, 세레스 등을 왜행성이라는 새 분류에 넣었어요. 위키백과는 미국을 비롯한 일부 과학자들이 여전히 명왕성을 행성으로 분류해야 한다고 주장한다고도 적어요.

명왕성의 내부와 표면은 어떤가요

NASA는 명왕성이 암석 핵과 그 둘레의 물 얼음 맨틀로 이뤄졌다고 설명하고, 표면은 메탄과 질소 서리로 덮여 있다고 해요. 위키백과는 허블 관측으로 밀도를 1.8~2.1g/cm³로 보고 질량의 50~70%가 암석, 30~50%가 얼음일 것으로 추정해요. 핵 지름은 약 1,700km로 가정하는데 명왕성 지름의 약 70%예요. 내부 가열이 지금도 이어진다면 핵과 맨틀 사이에 두께 100~180km의 액체 물층이 있을 수도 있다고 해요.

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표면은 98% 이상이 고체 질소이고 메탄과 일산화탄소가 조금 있어서 태양계에서 색 대비가 가장 뚜렷한 천체 중 하나로 차콜 블랙, 어두운 주황색, 흰색이 보여요.

명왕성의 대기는 어떻게 변하나요

명왕성에는 아주 얇은 대기가 있어요. 주성분은 질소이고 메탄과 일산화탄소도 있어요. NASA는 이 대기가 혜성처럼 태양에 가까워지면 부풀고 멀어지면 가라앉는다고 설명해요. 태양에 가까워지면 표면의 얼음이 승화해 대기를 이루고, 멀어지면 대기 대부분이 얼어 눈처럼 내릴 수 있어요. 명왕성의 낮은 중력(지구의 약 6%) 때문에 대기가 지구보다 훨씬 높게 퍼져요.

위키백과는 대기 압력이 지구의 약 70만분의 1(약 0.15파스칼, 1988년 관측)이었는데 2002년 관측에서는 명왕성이 태양에서 더 멀어졌음에도 약 0.3파스칼로 계산됐다고 소개하고, 1987년 남극이 120년 만에 햇빛을 받아 질소가 더 승화했을 것이라는 설명을 덧붙여요. 표면의 승화는 열을 빼앗아 가서 땀이 몸을 식히듯 온실효과와 반대로 작용하는데, 메탄 때문에 표면보다 약 10km 높이의 대기가 약 36K 더 따뜻한 역전층을 이뤄요.

명왕성의 위성은 몇 개이고 카론은 어떤 위성인가요

NASA에 따르면 명왕성에는 위성이 5개 있어요.

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카론은 행성에 대한 비율로 태양계에서 가장 큰 위성이라서 명왕성과 카론은 흔히 '이중행성'으로 불려요. 두 천체는 서로 같은 면만 보며(조석 고정) 카론이 명왕성의 같은 곳 위 하늘에 머물러서 뜨지도 지지도 않아요. 위키백과는 명왕성과 카론의 질량 중심이 명왕성 내부가 아닌 두 천체 사이에 있지만 국제천문연맹은 아직 공식 정의를 내놓지 않았고 카론은 위성으로 정의되어 있다고 설명해요. 나머지 네 위성은 지름이 160km 미만의 불규칙한 모양이고 조석 고정이 아니라 각자 자전해요. 명왕성에는 알려진 고리가 없어요.

명왕성 발견과 탐사의 역사는 어떻게 되나요

한국천문연구원은 행성 X 이야기를 이렇게 소개해요. 천왕성과 해왕성의 궤도운동이 이론과 맞지 않는다는 사실에서 해왕성 바깥의 행성 X가 있다는 설이 나왔고, 명왕성은 행성 X를 찾는 과정에서 발견된 천체지만 연구자들이 찾던 행성 X는 아니었다고 해요. 명왕성의 질량은 해왕성의 궤도를 설명하기엔 너무 작았어요.

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NASA는 뉴호라이즌스호가 찍은 명왕성의 '하트' 영상(2015년 7월 13일, 표면에서 76만 8천 km 거리)이 산, 골짜기, 평원, 크레이터, 빙하가 있는 복잡한 세계를 보여줬다고 소개해요.

명왕성은 한국에서 어떻게 보이고 다음 일정은 무엇인가요

명왕성의 겉보기 밝기는 평균 15.1등급이고 근일점에서 13.65등급까지 밝아져요. 맨눈으로는 볼 수 없고 구경 약 30cm 정도의 망원경이 필요하며, 각지름이 0.11초밖에 안 돼서 큰 망원경으로도 별처럼 보이고 고리 같은 것은 보이지 않아요.

한국천문연구원 천문우주지식정보 사이트는 행성 X와 명왕성의 발견 과정을 소개해요. NASA는 지금까지 명왕성을 가까이서 탐사한 우주선은 뉴호라이즌스호뿐이라고 밝혀요.

그 뉴호라이즌스호의 다음 일정은 NASA 발표에 나와 있어요. 2023년 NASA는 뉴호라이즌스호의 임무를 늘려 2025 회계연도부터 태양권 자료를 모으는 데 집중한다고 밝혔어요. 지금 과학계가 아는 범위에는 닿을 수 있는 카이퍼 대 천체가 없지만, 이 방식이면 나중에 가까이 지나갈 만한 천체가 찾아질 경우 탐사선을 쓸 수 있고 그동안 연료와 운영 부담도 아낄 수 있다고 해요. 2026년 6월 23일에는 8월 7일부터 이어진 321일의 가장 긴 동면에서 건강한 상태로 깨어났고, 지구에서 약 95억km 떨어진 카이퍼 대에서 모은 과학 자료를 보내기 시작할 준비를 마쳤어요.

명왕성을 더 이해하려면 알아 둘 말은 무엇인가요

• 왜행성: 둥근 모양이지만 궤도 주변을 치우지 못한 천체로 명왕성, 에리스, 세레스 등이에요.
• 카이퍼 대: 해왕성 궤도 바깥 약 30~50AU의 원반 모양 영역으로, 얼음 천체 수천 개가 있고 명왕성도 여기에 속해요.
• 행성 X: 해왕성 바깥에 있다고 가정했던 가상 행성이에요.
• 조석 고정: 한 천체가 다른 천체에 항상 같은 면만 보이는 상태로 명왕성과 카론이 해당해요.
• 이중행성: 명왕성과 카론처럼 크기가 비슷한 두 천체를 가리켜 부르는 말이에요.
• 승화: 얼음이 액체를 거치지 않고 곧바로 기체가 되는 변화로 명왕성의 대기가 이 과정으로 생겨요.

명왕성에 대해 흔히 하는 오해는 무엇인가요

• 명왕성은 너무 작아서 행성에서 빠졌다: IAU의 기준은 크기가 아니라 궤도 주변을 치웠는지가 핵심이에요.
• 명왕성은 늘 가장 바깥 행성이었다: 1979~1999년에는 명왕성이 해왕성보다 태양에 가까웠어요.
• 명왕성은 위성이 없다: 위성 5개가 있고 카론은 명왕성의 절반 크기예요.
• 명왕성은 모든 과학자가 행성이 아니라고 본다: 일부 과학자는 지금도 행성으로 분류해야 한다고 주장해요.