몇년 전 미국 캘리포니아 공과대학(CalTech) 연구진이 태양계 카이퍼벨트영역 안에 지구보다 10배 무겁고 크기는 4배 정도 큰 행성이 존재할 거라는 단서를 찾았다고 발표하면서 9번행성(Planet Nine)이라는 이름을 붙여주었다고 합니다.
물론 이 플래닛 나인은 실제로 발견된 것은 아니고 해왕성의 섭동(행성의 궤도가 다른 천체에 의해 간섭을 받아 궤도를 벗어나는 현상)을 보고 수학적으로 계산해 낸 소위 플래닛X에 불과하지만 해왕성과 명왕성 역시 이런 계산에 의해 먼저 예측되고 후에 실제로 같은 위치에서 발견되었다는 점을 감안하면 가볍게 넘길 사안은 아닌것 같습니다.
원래 태양계의 9번째 행성은 명왕성(Pluto)이었는데 2006년 국제천문연맹(IAU)에서 행성자격을 박탈당하고 왜소행성(Dwarf Planet)로 지위가 격하 되었지요.
미국이 유일하게 발견한 행성이 명왕성이었고 행성자격이 박탈된 2006년 초에 명왕성 탐사선인 뉴 호라이즌(New Horizens)호를 발사시킨 미국으로서는 매우 아쉽고 안타까웠을 것 같습니다.
하지만 이번 9번 행성을 이론적으로 예측해냈고 또 향후 그 행성을 미국이 찾아낸다면 2006년의 불명예는 싹 씻어낼 수 있겠지요.
수금지화목토천해 8개의 행성중 수성,금성,화성,목성,토성 5개행성은 육안으로도 볼 수 있기 때문에 오래전부터 그 존재를 알고 있었습니다.
그래서 동양에서는 해와 달을 포함하여 일주일의 각 요일 이름으로 사용되었고 5행설과 관련 지어 행성에 이름을 붙였지요.
불(화)은 물(수)이 이기고 물은 흙(토)이 품으며 흙은 나무(목)가 뚫고 나무는 쇠(금)가 자르며 쇠는 불(화)가 녹인다는 오행설은 우습게도 우리나라에서 가장 많은 김씨 성이 원래 금씨에서 김씨로 바뀌게 되는 원인이 되었습니다.
태조 이성계가 역성혁명을 일으켜 왕이 되고 보니 5행설로 보니 오얏나무 李씨성에 들어 있는 나무 木자때문에 金씨성에 잘리는 형상인 겁니다.
그렇다고 신라시대부터 고려시대까지 왕족과 귀족으로 번성해 온 수많은 김씨들을 어찌 할 수는 없고 할 수 없이 생각해낸 고육지책이 쓰기는 金(금)씨로 쓰고 부를 때는 김씨라고 부르도록 한 것입니다.
졸지에 금씨가 김씨로 바뀌었습니다.
이성계는 왕이 되기 전에 木子得國이라는 말을 퍼트렸지요.
가만이 생각해 보면 이 말도 음양오행설에 입각해 말을 만든 것은 아닌가 합니다.
고려 王씨에서 위의 一자를 빼면 土자가 되지 않나요?
흙은 나무가 이기니 오행설로 보아서는 말이 됩니다.
오행설을 굳게 믿은 이성계로서는 금씨를 김씨로 바꿔 부르게 할 충분한 이유가 있었다고 보여집니다.
아무튼 수성,금성,화성,목성,토성은 오래전부터 인류가 육안으로 보고 알고 있었기 때문에 누가 최초 발견했는지 불분명합니다.
다만 천동설을 믿고 있던 지구에서 항상 같은 위치에 있는 다른 별들과 달리 가까이 있는 행성들은 그 움직임이 왔다리 갔다리 하는 모습이 이해가 안 가고 특이했던지라 좀 특별한 별이라고 생각했었지요.
천동설을 믿던 사람들에게 5개 행성의 움직임은 매우 골치아픈 문제였을것 같습니다.
그리고 1781년에 영국의 천문학자 윌리암 허셜이 직접 만든 망원경으로 밤하늘을 관측하다가 천왕성을 처음 발견하였습니다.
육안이 아닌 망원경에 의해 발견된 첫 번째 행성이지요
그리고 해왕성과 명왕성은 너무 멀리 떨어져 있어서 웬만한 망원경으로도 발견하기가 힘들었는데 1880년대 초에 천왕성의 궤도 움직임을 보고 영국의 애덤스와 프랑스의 르베리에라는 천문학자가 계산해 본 결과 천왕성 바같쪽 어느 위치쯤에 행성이 하나 있을 거라고 예측을 하였는데 정말로 1846년도에 독일의 갈레라는 천문학자가 그 위치에서 해왕성을 발견하게 됩니다.
그런데 해왕성의 공전궤도가 예측치와 조금 달랐습니다.
그래서 과학자들은 해왕성의 궤도에 영향을 주는 아홉번째 행성이 있을거라는 예측을 다시 하게 됩니다.
그리고 1900년대 초에 미국의 천문학자 퍼시벌 로웰이라는 사람이 행성이 있을 거라고 예측한 부근에서 로웰이 만든 천문대에서 일하던 아마추어 천문학자 클라이드 톰보라는 사람이 명왕성을 발견하게 됩니다.
그런데 명왕성은 달의 3분의 2 정도 크기로 아주 작은 행성이고 명왕성의 위성인 카론은 명왕성의 반절 정도의 크기인데 서로를 도는 모습이 이중행성 같이 보이고 태양을 도는 궤도도 다른 8개의 행성과 달리 아주 긴 타원형으로 되어 있을 뿐만 아니라 질량이 너무 작아서 해왕성의 궤도움직임에 영향을 줄 정도가 못되었습니다.
따라서 명왕성 외에 다른 행성이 하나 더 있을 거라는 추측을 하게 되었고 이번에 카이퍼벨트 지역 안의 얼음덩어리들의 궤도가 이상한 것을 보고 9번 행성의 위치를 예측하게 된 것입니다.
참고로 작은행성,위성들의 크기를 큰 순서대로 나열해보면 목성의 3번째 위성인 가니메데,토성의 위성인 타이탄, 수성, 목성의 4번째 위성인 칼리스토, 목성의 첫번째 위성인 이오, 달, 목성의 두번째 위성인 유로파,해왕성의 위성인 트리톤,명왕성 순으로 큽니다.
위성만 비교했을 때 달은 5번째로 큰 위성입니다만 지구지름과 비교했을 때 행성대비 상대적으로 가장 큰 위성이라고 할 수 있습니다.(왜소행성인 명왕성의 위성 카론은 제외하고)
그리고 행성의 크기 순서는 목성,토성,천왕성,해왕성,지구,금성,화성,수성 순서입니다.
목성은 지름이 143,000키로미터로 지름이 12,756키로미터인 지구보다 11배 크며 질량은 다른 행성 7개를 합친것보다 두배 더 무겁습니다.
목성의 부피는 언듯 계산상으로 11*11*11=1,331배가 지구보다 커야 하는 하는 것처럼 계산되는데 목성의 자전속도가 빨라서 가로지름보다 세로지름이 작아서 실제 부피는 지구보다 약 900배 큰 것으로 알고 있습니다.
물론 태양은 태양계 질량의 99.9%를 차지할 정도로 무겁고 지름은 140만 키로미터로 지구보다 109배 크며 부피로는 지구가 130만개 들어갈 정도로 크고 질량은 지구보다 33만배 더 무겁습니다.
다시 본론으로 돌아가서 2003년에 명왕성보다 더 큰 천체인 에리스를 발견하게 되면서 과학자들은 행성에 대한 정체성이 무엇인지 고민하게 되었는데 드디어 2006년 8월에 국제천문연맹 회의에서 천문학자들의 투표 결과 명왕성이 행성지위를 박탈 당하게 됩니다.
이때 행성에 대한 정의를 내렸는데..
첫째 태양 주위를 돈다.
둘째 충분한 질량을 가지고 있어서 자체중력 때문에 둥글다.
셋째 자신의 궤도 안에서 다른 천체들을 물리칠 정도로 짱이어야 한다는 것입니다.
그런데 명왕성은 첫째와 둘째 조건은 충족시키는데 세번째 조건을 충족시키지 못해서 행성에서 탈락해 왜소행성으로 격하 된 것입니다.
명왕성을 사랑했던 수많은 사람들이 이에 반대해 행성복귀 운동을 벌이기도 했었지요.
참고로 명왕성은 긴 타원궤도를 돌고 있어 지구와 가까웠다 멀어졌다 하는데 지구로부터의 평균거리가 59억 키로미터로서 지구와 태양사이의 거리(1AU,1억5천만 키로미터)보다 약 40배(40AU)정도 멀리 떨어져 있고 명왕성의 공전주기는 248년입니다. 즉,명왕성의 1년은 우리의 248년인 셈입니다.
그런데 명왕성을 발견한 클라이드 톰보라는 사람은 고졸학력의 시골 농부였는데 농기구를 분해하여 망원경을 만들고 천체를 관측하고 그 관측자료를 로웰천문대에 보내곤 했는데 로웰천문대에서 그런 톰보가 기특하였는지 인턴직원으로 채용을 하게 됩니다.
톰보는 로웰이 계산한 자료에 근거하여 천문관측을 하다가 드디어 1930년에 명왕성을 발견하는 대업을 이루었습니다.
이때 로웰이 사망한지 이미 14년이 흐른 시점인데 존경하는 선배를 기리고자 명왕성의 이름을 퍼시벌 로웰의 첫글자인 P가 들어가는 Pluto(저승의 신)라고 지었다고 합니다.
우리에게는 뽀빠이 만화에서 올리브를 괴롭히는 근육질 남자 이름과 미키마우스에 나오는 개이름으로 더 익숙한 이름입니다.
그런데 로웰천문대를 만든 퍼시벌 로웰(1855~1916년)은 우리나라와 관계가 있는 사람으로 사업가이자 작가 이며 수학자이자 천문학자입니다.
그의 남동생은 하버드대 총장을 오랬동안 역임했고 여동생은 유명한 시인이며 로웰 본인도 하버드를 졸업했습니다.
조선과 미국이 1882년도에 조미수호통상조약을 맺고 이듬해에 사절단인 보빙사를 미국에 보내는데 이때 일본에 체류중이던 로웰이 보빙사절단 8명(홍영식,민영익,서광범,유길준등)을 미국까지 안내하고 돌아오는 길도 함께 하였는데 홍영식이 그 공로를 고종에게 아뢰어서 고종의 초청으로 조선에 입국하여 약 3개월 간을 머무르게 되는데 이때 조선의 정치,경제,문화,사회를 예의 관찰하여 2년 후 1885년도에 고요한 아침의 나라 조선(Choson.the Land of the Morning Calm)이라는 책을 발간합니다.
이 말은 후에 조선을 방문했던 여행 가나 선교사들이 많이 인용하여 사용해서 유명해졌지요.
로웰이 쓴 글의 일부를 읽어 보았는데 로웰 이후에 조선을 방문한 후 여행기를 썼던 다른 어떤 외국인들보다 조선에 대해서 긍정적이고 애정과 친근감을 갖고 쓴 글이었기에 저 역시 로웰에 대해서 호감을 많이 가지고 있습니다.
퍼시벌 로웰은 1894년도에 아리조나주에 거금을 들여 자신의 이름을 딴 로웰천문대를 건설하는데 그 발단은 이렇습니다.
1877년도에 이탈리아 천문학자 스키아파렐리가 화성에서 줄모양의 무늬를 발견했다고 발표하면서 영어로 해협,협곡을 의미하는 Channel을 이탈리아 말로 Canali라고 발표를 하는데 미국에서 이 단어를 운하를 의미하는 Canal로 잘못 번역하면서 화성이 매스컴에 많이 오르락거리게 되는데 그 이유는 운하는 자연물이 아니고 인공물을 의미하므로 화성에 문명이 존재했다는 오해를 불러 일으켰고 수많은 사람들이 이에 열광하였는데 그 중 한 명이 로웰이었고 급기야는 그 운하를 찾겠다고 천문대까지 직접 만들게 된 것입니다.
당시의 망원경은 성능이 떨어져 화성의 마리너 협곡이 인공 구조물로 보였던지라 로웰은 화성에 문명이 존재했었다고 주장을 했고 그의 주장은 우주전쟁이라는 소설과 각종 SF영화나 드라마로 각색 되면서 화성붐을 일으켰습니다.
지금은 여러번의 궤도선이나 탐사선 발사를 통해 화성이 황량한 붉은 행성이라는 사실을 모두들 알게 되었지만요.
참고로 화성의 마리너 협곡은 길이가 4,000키로미터 폭이 200키로미터 깊이는 최대 7키로미터에 달한다고 합니다.
미국의 그랜드캐년이 길이 800키로미터 폭이 30키로미터 깊이가 1.8키로미터라고 하니 그 규모가 어마어마함을 알수 있습니다.
또한 화성에 있는 순상화산인 올림포스몬스 화산은 높이가 26,000미터 높이라고 하니 에베래스트산보다 3배가 높습니다.
로웰은 화성에 대한 집착 이외에도 수학적 계산을 통해 지금의 명왕성 위치쯤에 행성X가 존재할 것이라고 주장을 하였는데 로웰이 죽고 14년 후인 1930년도에 자신이 만든 천문대에서 근무하던 아마추어 관측자인 클라이드 톰보에 의해 실제로 명왕성이 발견된 것입니다.
그런데 그 행성X가 명왕성이 아니라 지금은 카이퍼벨트 영역안에 존재할거라는 또다른 행성X의 예측이 같은 미국의 과학자들에 의해 주장이 되고 있으니 로웰의 계산은 잘못된 계산이었고 명왕성은 실로 운좋게 우연히 발견된것이라 고 볼 수가 있습니다.
클라이드 톰보는 1997년도에 죽었으며 죽기전 자신의 유해를 우주로 보내 달라는 유언을 남겼는데 미국의 NASA는 그 유언을 받들어 명왕성 탐사선인 뉴 호라이즌스호에 톰보의 유골 일부를 싣고 발사하였지요.
뉴호라이즌스호는 명왕성이 행성에서 퇴출 되기 7개월 전인 2006년 1월 발사되었는데 총알보다 10배 빠른속도인 초속 16키로미터의 속도로 무려 9년 6개월간 59억키로미터를 날아가 작년 7월에 명왕성을 12,500키로미터까지 가까이 지나가면서 근접 촬영을 하여 그동안 베일에 쌓여있던 명왕성의 생생한 모습을 우리에게 보여 주었습니다.
이때 찍힌 하트모양의 지역을 톰보를 기념하여 톰보영역이라고 이름도 붙여 주었습니다.
톰보로서는 살아있을때의 영광 못지않게 죽어서도 영광을 누리고 있는 셈입니다.
뉴호라이즌호는 2017년쯤이면 카이퍼벨베트영역까지 도달할 예정이라고 합니다.
뉴호라이즌스호가 근접촬영을 하기 전 명왕성이라고 보여 준 사진은 모두 상상도에 불과합니다.
명왕성이 너무 멀어서 우주에 떠 있는 허블 망원경으로도 그 모습이 아주 흐릿하게 보일 뿐이었지요.
1990년도에 허블 망원경을 우주로 띄운 이유는 지구에서는 대기로 인하여 빛이 굴절되어 사진이 잘 찍히지 않기 때문이었습니다.
허블우주망원경을 통해 우리는 우주의 생생한 모습을 담게 되었고 지금 인터넷상에 떠돌아 다니는 우주사진들은 거의 다 허블망원경이 찍은 사진들입니다.
그런 허블망원경도 궤도가 이탈되는 몇 년 후에는 퇴역할 예정이라고 합니다.
하지만 다시 우주로 망원경을 쏘아 올릴 것 같지는 않은데 그 이유는 허블망원경도 처음에 약간의 실수로 3년인가 작동을 하지 못하다가 우주인이 직접 우주로 나가 보정을 거친 후에야 지금의 성능을 확보했던 힘들었던 과정이 있었고 또 우주로 망원경을 쏘아 올리려면 비용도 많이 들 뿐 아니라 무엇보다도 지금은 지구의 대기로 인하여 빛이 굴절하는 현상을 보정할 수 있는 컴퓨터 기술이 개발되어 지상에서도 선명한 사진을 찍을 수 있기 때문입니다.
현재 지구에서 가장 큰 망원경은 하와이 마우나케아산 4000미터 고도에 있는 켁망원경으로 반사경의 지름이 10미터에 달합니다.
그런데 지금 칠레의 라스캄파나스에 설치되고 2018년도에 완공될 예정인 거대마젤란 망원경(GMT,Giant Magellan Telescope)은 반사경의 지름이 25미터급이어서 현재 하와이 켁망원경보다 두 배 이상 크고 또 해상도도 허블우주망원경보다 10배 이상 높을 거라고 하는데 한국도 여기에 10%의 지분을 투자하고 있습니다
완공되면 한국 과학자들이 1년에 한달 정도를 독점 사용할 권리가 있기 때문에 한국의 천문학자들이 많이 고무되어 있는 상황이라고 하네요.
현재 국내에 있는 천문대 망원경은 직경이 너무 작고 해외의 큰 망원경은 경쟁이 심하여 사용하기가 어렵고 사용료 또한 매우 비싼 편이라고 하니 GMT망원경에 거는 우리 천문학자들의 기대가 이해가 가는 상황입니다.
우리나라 천문학자들이 이 망원경을 이용해 위대한 발견을 해주기를 소망 해 봅니다.
그리고 9개의 행성에서 한 개를 잃어버린 지구인들에게 다시 한개의 행성을 찾아주어 명왕성 퇴출의 아쉬움을 달래주는 사건이 조속한 시일 내로 이루어지기를 소망 해 봅니다.
그 발견을 우리 천문학자들이 해준다면 금상첨화겠지요.
