9개 행성에서 쫓겨난 명왕성은 얼마나 '무서운'가?

19세기 천문학자들은 이론적으로 해왕성의 존재를 예측했다. 해왕성이 발견된 직후, 천문학자들은 행성의 궤도가 외부 물체의 중력에 의해 교란된다는 사실을 알아냈습니다. 그 결과, 천문학자들은 이 신비한 행성 X를 찾기 시작했습니다.

수십년 간의 탐색 끝에 1930년이 되어서야 천문학자 클라이드 톰보(Clyde Tombaugh)가 마침내 예측된 행성 X인 명왕성을 발견했습니다. 초기 추정에 따르면 명왕성은 지구의 크기에 가까웠으므로 자연스럽게 9번째 행성이 ​​되었다.

그러나 명왕성은 우리로부터 너무 멀리 떨어져 있다. 지구상의 천체 망원경으로는 명왕성을 전혀 선명하게 볼 수 없다. 강력한 허블 우주 망원경도 무력하다. 그렇다면 명왕성은 어떤 천체일까요? 명왕성은 얼마나 "무서운"가요?

명왕성의 신비를 밝히기 위해 NASA의 뉴 호라이즌스(뉴 호라이즌스라고도 함) 탐사선은 2006년 이 먼 세계로 출발했습니다. 그러나 뉴 호라이즌스가 출발한 지 반년 이상이 지나서 천문학자들은 행성에 대한 새로운 정의를 개발했고 명왕성은 등급이 하향되었습니다.

명왕성의 질량은 너무 작기 때문에(지구질량의 0.22에 불과해 기존 생각처럼 지구와 동등하지 않다), 자신의 궤도에 있는 다른 천체를 청소할 능력이 없어 명왕성은 쫓겨났다. 태양계의 9개 주요 행성 중에서 행성의 등급은 왜행성 등급으로 구분됩니다. 당시 천문학자들은 에리스(Eris)와 같이 명왕성과 비슷한 크기의 다른 여러 왜행성도 발견했습니다.

그럼에도 뉴호라이즌스의 목표는 변하지 않았습니다. 9년 반의 긴 비행 끝에 뉴호라이즌스는 마침내 명왕성으로 날아갔습니다. 그러나 뉴 호라이즌스가 운반하는 연료는 매우 제한되어 있어 속도를 늦추지 못하고 명왕성 궤도에 진입할 수 없으며, 대신 약 12,500km 거리에서 명왕성을 지나갑니다. 근접 비행 동안 뉴 호라이즌스는 명왕성에 관한 많은 양의 직접적인 정보를 포착하여 이 먼 세계의 미스터리를 처음으로 드러냈습니다.

명왕성이라는 이름처럼 이 행성은 기본적으로 생명의 낙원이 될 수 없고, 환경도 극도로 혹독하다. 명왕성의 대기는 매우 얇으며 표면 대기압은 지구 표면 대기압의 10만분의 1에 불과합니다. 명왕성에는 산소가 없으며, 지구상 생명체에 치명적인 질소, 메탄, 일산화탄소만 존재합니다.

명왕성은 태양에서 매우 멀리 떨어져 있지만, 명왕성의 관점에서 보면 태양은 여전히 ​​하늘에서 가장 밝은 별이지만 상대적으로 밝은 별점에 불과해 한계를 넘어설 정도다. 인간의 눈으로 구별할 수 있는 것 중 명왕성이 받을 수 있는 태양 복사는 매우 약합니다. 명왕성의 평균 표면 온도는 -229℃에 불과하고, 최고 온도는 -218℃에 불과하다. 이 극저온 환경에서는 질소 분자도 동결되어 고체 질소로 변합니다.

이전까지 천문학자들은 달보다 질량이 작은 명왕성은 달만큼 죽을 것이라고 믿었습니다. 그러나 뉴 호라이즌스가 반환한 데이터는 사람들의 기대를 훨씬 뛰어넘었습니다. 명왕성의 내부는 실제로 매우 활동적이며 저온으로 인해 활동이 중단되지 않았습니다.

명왕성 지하 깊은 곳에 방사성 원소가 있는데, 그 붕괴로 인해 발생하는 열이 명왕성을 가열할 수 있습니다. 명왕성의 질소 얼음 표면 아래에는 깊이가 100km가 넘는 액체 상태의 바다가 있을 수 있습니다. 또한 명왕성 표면에는 화산이 있습니다. 그러나 이런 화산은 지구상에서 마그마를 분출하는 화산이 아니라, 얼음 같은 물체를 분출하는 극저온화산이다.

뉴 호라이즌스가 반환한 데이터에 따르면 명왕성에는 여전히 움직이는 물체가 있어 사람들은 그것이 외계 생명체인지 추측하게 된다. 그러나 연구 결과 실제로는 고체 질소 위에 떠 있는 얼음인 것으로 밝혀졌습니다. 명왕성 내부의 열 대류로 인해 얼음이 질소 얼음 위로 천천히 이동합니다.