명왕성은 행성인가?

명왕성은 달은 아니이다.

그 크기와 구성이 태양 외계의 많은 달과 비슷하기 때문에 여기서 논의한다. 명왕성에 대한 우리의 이해는 2015년 뉴 호라이즌스 플라이 바이 결과 극적으로 변화했습니다. 명왕성은 중력 이론에서 위치를 계산한 해왕성과는 달리 세심하고 체계적인 탐색을 통해 발견되었다. 그럼에도 불구하고, 명왕성을 찾는 역사는 천왕성이 예측된 궤도에서 약간 이탈했다는 징후와 함께 시작되었다. 그것은 발견되지 않은 플래닛 X의 중력 때문일 수도 있다. 20세기 초에 몇몇 천문학자들, 특히 퍼시벌 로웰은 정수의 옹호자로서 그의 명성이 최고조에 달 했을 때입니다. 화성에서 생명체가 발견되었고, 이 아홉 번째 행성을 찾는 것에 관심을 갖게 되었습니다. 로웰과 그의 동시대인들은 주로 천왕성의 움직임에서 설명되지 않은 작은 불규칙성에 근거했다. 로웰의 계산은 섭동 행성 X에 대해 두 개의 가능한 위치를 가리켰습니다. 둘 중 더 가능성이 높은 것은 제미니 별자리였다. 그는 지구와 해왕성 사이의 중간 질량을 예측했다. 그러나 다른 천문학자들은 해왕성 너머의 두 행성을 나타내는 하나의 모형을 포함하여 작은 궤도 불규칙으로부터 다른 해결책을 얻었다. 로웰은 애리 조나 주의 천문대에서 1906년부터 1916년 사망할 때까지 이 미지의 행성을 성공적으로 찾지 못했으며, 1929년이 되어서야 수색 작업이 재개되었다. 1930년 2월, 젊은 관찰 조수가 그해 1월 23일과 29일에 자신이 만든 사진을 비교한 결과, 해왕성의 궤도를 훨씬 벗어난 행성에 거의 맞는 것처럼 보이는 희미한 물체를 발견했다. 이 새로운 행성은 새로운 행성과 마찬가지로 멀리 떨어진 어둠 속에서 어슬렁거리는 저승의 로마 신 플루토의 이름을 따서 명명되었다. 이 이름의 선택은, 제안된 수백 개의 이름 중에서, 처음 두 글자가 퍼시벌 로웰의 이니셜이라는 사실에 도움을 받았다. 비록 명왕성의 발견이 처음에는 해왕성의 위치를 예측하는 데 있어서 이전의 아담스나 르 베리 에르의 승리와 비슷한 중력 이론의 진언으로 보였지만, 우리는 이제 로웰의 계산이 틀렸다는 것을 알게 되었습니다. 마침내 그것의 질량과 크기가 측정되었을 때, 명왕성은 천왕성이나 해왕성 중 어느 한 곳에도 측정 가능한 힘을 발휘할 수 없었을 것이라는 것이 밝혀졌다. 천문학자들은 이제 천왕성의 움직임에서 보고된 작은 변칙들이 실제가 아니라고 확신하고 있다. 발견 당시부터 명왕성은 다른 네 개의 태양계 바깥 행성들처럼 거인이 아니라는 것이 분명했습니다. 오랫동안 명왕성의 질량은 지구와 비슷하여, 제5의 지상 행성으로 분류되어, 어쩐지 태양계의 먼 외계에서 위치가 잘못되어 있다고 생각되었다. 그러나 명왕성의 궤도가 다른 어떤 행성의 궤도보다 더 괴이하고 우리 태양계의 평면에 기울었기 때문에 다른 변칙도 있었다. 1978년 달 샤론이 발견된 후에야 명왕성의 질량을 측정할 수 있었고, 이는 지구의 질량에 훨씬 못 미치는 것으로 밝혀졌다. 명왕성에는 샤론 외에도 네 개의 작은달이 있다. 차론의 후속 관측 결과 이 달은 역행 궤도에 있으며 직경은 명왕성 자체의 절반 이상인 약 1200km 정도 합니다. 이로써 샤론은 모 행성에서 가장 큰 부분을 차지하는 달이 되었다. 명왕성과 샤론까지도 이중의 세계라고 생각할 수 있었다. 명왕성에서 본 샤론은 지구 상에 있는 8개의 보름달만큼 클 것이다. 많은 천문학자들에게 명왕성은 다음 가족 모임에 모두가 나타나지 않기를 바라는 이상한 사촌처럼 보였다. 태양 주위를 도는 길이나 그 크기 모두 거대한 행성이나 지구 행성과 닮지 않았다. 1990년대에 천문학자들은 멀리 떨어져 있는 태양계에서 작은 물체들을 추가로 발견하기 시작했고, 명왕성이 독특하지 않다는 것을 보여주었다. 우리는 나중에 혜성과 소행성에 관한 장에서 이러한 해왕성 전이 물체에 대해 다른 작은 물체들과 토론할 것이다. 태양계의 잔해. 그중 하나(에리스라고 불림)는 명왕성과 거의 같은 크기이고, 다른 하나는 상당히 작다. 천문학자들에게 명왕성은 다른 행성들과 너무 달라 새로운 분류가 필요하다는 것이 명백해졌다. 따라서 이 행성은 지구 행성보다 훨씬 작은 행성을 의미하는 왜성으로 불렸다. 우리는 이제 명왕성 근처의 많은 작은 물체들을 알고 있고 우리는 몇몇을 왜성으로 분류했다. 비슷한 역사가 소행성의 발견과 연관되었다. 19세기 초에 최초의 소행성이 발견되었을 때, 새로운 행성으로 칭송되었다. 그러나 다음 해에 다른 물체들도 세레스와 궤도가 비슷한 것이 발견되었다. 천문학자들은 이것들이 모두 행성으로 간주되어서는 안 된다고 판단하여 소행성 또는 소행성이라고 불리는 새로운 부류의 물체를 발명하였다. 오늘날 세레스는 왜성으로 불리기도 한다. 소행성들과 왜소 행성들은 모두 비슷한 물체의 전체 또는 구역의 일부이다. 그렇다면, 명왕성은 행성일까요? 우리의 대답은 그렇다지만, 그것은 왜행성으로, 분명히 8개의 주요 행성과 같은 동맹관계에 있지는 않다. 명왕성이 재분류되었을 때 몇몇 사람들이 화가 났지만, 우리는 왜소 나무가 여전히 나무의 한 종류이고 왜소 은하는 여전히 은하의 한 종류라고 지적할지도 모른다. 뉴 호라이즌스 탐사선의 데이터를 이용해 천문학자들은 명왕성의 직경을 2370km로 측정했는데, 우리 달만큼 큰 것은 60개에 불과하다. 직경과 질량에서 1.9g/cm의 3 밀도를 발견하는데, 이는 명왕성이 많은 외부행성 달과 거의 같은 비율로 암석 물질과 물의 얼음을 혼합한 것임을 시사한다. 명왕성 표면의 일부는 매우 반사적이며, 그 스펙트럼은 얼어붙은 메탄, 일산화탄소, 질소의 표면에 존재하는 것을 보여준다. 최대 표면 온도는 명왕성이 태양에서 가장 멀리 있을 때 약 50K부터 가장 가까운 때인 60K까지 다양하다. 이 작은 차이도 메탄과 질소 얼음의 부분 승화를 일으키기에 충분하다. 이것은 명왕성이 태양에 가까이 있을 때 대기를 생성하고 명왕성이 더 멀리 있을 때 얼어버린다. 이 얇은 대기를 통해 멀리 떨어진 별들을 관찰한 결과 표면 압력이 지구의 약 1만 분의 1 수준임을 알 수 있다. 명왕성은 트리톤보다 몇 도 더 따뜻하기 때문에, 그것의 대기압은 약 10배 더 크다. 이 대기에는 타이탄의 대기층처럼 광화학 반응에 의해 유발된 것으로 추정되는 몇 개의 뚜렷한 아지랑이 포함되어 있다. 우주선으로 명왕성을 도달하는 것은 특히 나사 예산이 줄어든 시대에 갈릴레오와 카시니 같은 크고 비싼 임무를 지원할 수 없었던 큰 도전이었다. 그러나 갈릴레오와 카시니처럼 명왕성 임무에는 플루토늄의 열을 이용하여 기구에 동력을 공급하고 태양의 온기와 멀리 떨어진 곳에서 작동하게 하는 원자력 전기 시스템이 필요할 것이다. 나사는 그러한 임무에 마지막 원자력 발전기 중 하나를 사용할 수 있게 했다. 저렴하지만 성능이 뛰어난 우주선을 만들 수 있다고 가정하면 수십 년을 기다리지 않고 지구로부터 거의 50억 킬로미터 떨어진 명왕성에 도착하는 문제가 여전히 남아 있었다. 답은 목성의 중력을 이용해 명왕성을 향해 우주선을 쏜다는 것이었다. 2006년 뉴호라이즌의 발사는 빠른 속도로 임무를 시작했으며, 불과 1년 뒤 목성 플라이 바이는 필요한 추가 부양을 제공했다. 뉴 호라이즌스 우주선은 2015년 7월 초속 14km의 상대 속도로 비행하며 명왕성에 도착했다. 이렇게 빠른 속도로 플라이 바이 시퀀스 전체를 단 하루로 압축했다. 가장 가까운 접근방법에 가까운 곳에 기록된 대부분의 데이터는 몇 달이 지나서야 지구로 전송될 수 있었지만, 마침내 그것이 도착했을 때, 천문학자들은 이미지와 데이터의 보물창고로 보상을 받았다.