명왕성(冥王星, Pluto)은 1930년 2월 18일 미국 애리조나주 로웰 천문대의 직원인 클라이드 톰보가 발견했습니다.
퍼시벌 로웰은 30대에 천문학에 헌신하기로 결심하고 해왕성 바깥에 있는 제9의 행성을 찾는 것을 인생의 목표로 삼았습니다. 천왕성의 이상 운동을 근거로 해왕성을 발견된 후 이 행성의 궤도에도 오차가 있는 것으로 밝혀져 해왕성 바깥쪽에 다른 행성이 존재할 거라는 믿음이 당시 널리 퍼져 있었습니다. 로웰은 해왕성 너머로 궤도에 영향을 미치는 또 다른 행성이 있을 것으로 추정하고 이를 행성 X라 불렀습니다. 로웰은 1894년 애리조나주에 있는 해발 2,210m의 플래그스탭 산에 로웰 천문대를 세우고 행성 X를 찾기 위한 프로젝트를 시작했습니다. 그러나 로웰은 꿈을 이루지 못하고 61살에 우주로 떠났습니다. 그런 로웰의 꿈은 14년 후 천문대에 들어온 클라이드 톰보에 의해 이루어졌습니다. 당시 24살인 톰보는 최신 기술인 천체사진술을 이용하여 동일한 지역의 밤하늘 사진을 2주 간격으로 촬영했으며, 그 이미지 중에서 위치가 바뀐 천체를 분석하는 방법으로 끈기 있게 탐색했습니다. 마침내 1930년 2월에 명왕성을 발견해 냈습니다.
1. 명왕성의 태양계 행성 지위 박탈
명왕성이 태양계 행성 지위에서 박탈돼 왜행성으로 분류된 데는 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였습니다. 톰보가 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년에 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했습니다. 그 후에도 비슷한 크기의 소행성들이 연이어 발견되면서 국제천문연맹은 2006년 행성의 정의를 다시 정했습니다. 그 첫 번째는 태양을 중심으로 공전할 것, 두 번째는 자체 중력으로 유체역학적 평형을 이룰 것, 세 번째는 가까운 형태를 유지할 것, 그리고 네 번째는 주변 궤도 위의 천체들이 충돌, 포획, 기타 궤도 변화 등의 물리적 과정을 완료했을 것이 행성 정의에 들어갑니다. 이 정의에 따라 2006년 체코 프라하에서 열린 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 태양계 행성의 지위에서 박탈당했습니다.
그러나 아직도 미국에서는 명왕성의 태양계 행성 지위 회복을 주장하고 있을 정도로 명왕성의 인기는 대단합니다. 2015년 7월 명왕성 근접 비행에 성공한 뉴 호라이즌스는 명왕성 탐사를 계기로 미국인들의 명왕성 지위 회복 요구가 더 거세지고 있습니다. 2006년 1월 19일 발사된 최초의 명왕성 탐사선 뉴 호라이즌스는 목성의 중력 도움을 이용하여 2015년 7월 명왕성에 도착했으며, 명왕성 표면으로부터 지구 지름에 해당하는 12,550km 거리까지 접근하는 역사적인 근접 비행에 성공했습니다.
2. 명왕성의 특성
명왕성은 암석과 얼음으로 이루어져 있으며, 지름이 2,400km로 달의 70퍼센트 크기입니다. 태양으로부터 평균 약 60억km 떨어져 타원형 궤도를 돌고 있습니다. 명왕성의 공전주기는 약 248년이며, 자전주기는 6.4일입니다. 명왕성의 궤도는 길쭉한 타원형이기 때문에 해왕성의 궤도보다 안쪽으로 들어올 때도 있습니다.
명왕성의 표면에는 얼음과 흙이 많으며, 태양으로부터 거리가 60억km가 되면 햇빛이 1,000분의 1의 수준으로 약해져, 표면 온도가 섭씨 영하 230도가 됩니다.
명왕성 주변에는 5개의 위성이 있습니다. 그중 가장 큰 천체는 1978년에 발견된 카론이 있으며, 닉스와 히드라는 2005년에 발견되었고, 케르베로스는 2011년, 스틱스는 2012년에 발견되었습니다.
명왕성의 겉보기등급은 평균 15.1등급이고, 근일점에서는 13.65등급까지 밝아집니다. 그래서 맨눈으로는 관측할 수 없고 망원경으로 관측할 수 있습니다.
허블 망원경의 관측 결과 내부 조성은 질량의 대략 50~70퍼센트 정도는 바위층, 얼음이 30~50퍼센트 정도를 차지하는 것으로 보입니다. 바위층은 밀도가 높은 핵을 형성하고 있으며, 얼음층은 맨틀을 형성하고 있을 것으로 추측됩니다. 명왕성의 질량은 지구의 0.2퍼센트 정도이며, 부피는 지구의 약 0.6퍼센트에 불과합니다. 위성 카론의 발견 결과 케플러 제3 법칙을 이용하여 명왕성의 질량을 구할 수 있게 되었으며, 적응 제어 광학의 발명으로 카론과의 식을 이용한 결과 명왕성의 직경과 형태도 더 정확하게 측정할 수 있었습니다.
명왕성의 대기는 표면의 물질들로부터 생성된 질소, 메탄 및 일산화탄소의 얇은 층으로 구성되어 있습니다. 명왕성의 타원형 궤도는 대기권에 큰 영향을 주게 되는데, 명왕성이 태양으로부터 멀어지면, 대기의 물질들은 얼어붙어 지표면에 떨어집니다. 그리고 명왕성이 태양에 가까워지면 표면의 온도가 올라가 얼어붙었던 물질들이 다시 승화하여 대기권으로 올라갑니다.
3. 명왕성의 명칭
명왕성의 발견은 전 세계적으로 화제가 되었으며, 이 새로운 별을 어떻게 부를지에 대한 권리를 가진 로웰 천문대는 전 세계에서 1000건 이상의 제안을 받기도 했습니다. 베네티아 버니는 잉글랜드 옥스퍼드의 11살 소녀였으며, 고전 신화와 천문학에 모두 관심을 가지고 있었습니다. 그녀는 로마 신화의 저승 신이 어둡고, 추울 것으로 생각하여 Pluto라는 이름이 명왕성에 적합할 것으로 여겼습니다. 그래서 그녀는 할아버지 팔코너 마단과 상의하고, 마단이 그 이름을 허버트 홀 터너 교수에게 전달했습니다. 그 후 명왕성의 이름은 다른 이름 후보와 경쟁해 투표를 통해 플루토로 정해졌습니다.