태양계 목성, 토성, 천왕성과 해왕성 ?

목성은 우리 태양계에서 가장 큰 행성이다. 그래서 행성의 이름도 거기에 걸맞게 그리스의 최고신과 같은 '주피터'다. 목성의 질량은 태양계의 모든 행성의 질량을 합친 것보다 2.5배나 크다. 목성은 지구에서 볼 때 태양, 달, 금성 다음으로 네번째로 밝다. 목성은 지구와 같이 딱딱한 표면으로 되어있는 것이 아니라 다른 외행성인 토성, 천왕성, 해왕성처럼 그 중심부에 암석과 얼음으로 이루어진 핵을 가지고 있는 거대한 가스구체다. 목성은 가스와 수소로 이루어진 불투명한 층으로 덮여 있다. 그 층의 아래로 내려가면 높은 압력으로 인해 수소는 액체 상태이고, 그 중심부는 딱딱한 고체일 것으로 추정 된다. 목성은 가장 큰 행성임에도 불구하고 자전속도가 가장 빠르고 행성의 하루 길이는 10시간으로 가장 짧다. 그래서 붉고 희고 갈색을 띠는 구름대가 100킬로미터의 속도로 목성 주위를 움직인다. 이 구름대들 사이에 회오리 폭풍이 발생하는데 그 중에서도 유명한 것으로 속도가 무려 시속 400킬로미터나 되는 대적반(대적점)이 있다. 이 회오리는 그 폭이 거대해서 지구 전체가 들어갈 정도다. 

 

토성은 행성 주위를 둘러싸고 있는 커다란 고리 때문에 태양계에서 가장 아름다운 행성으로 꼽힌다. 토성 역시 가스로 이루어져 있어서 목성과는 형제행성이기도 하다. 토성의 특이한 고리체계는 고리와 고리 사이 빈 공간으로 갈라진 여러부분들로 이루어져 있다. 이 틈은 아마도 토성의 여러 위성들의 영향을 받은 것으로 추정된다. 토성의 고리는 토성 지표면으로부터 10만 킬로미터 상공 밖으로까지 퍼져 있지만 그 두께는 약 1킬로미터에 불과하다. 이 고리는 먼지에서부터 집채만 한 암석에 이르기까지 다양한 크기의 물체들이 모여 형성되었다. 토성의 고리는 토성의 파괴된 위성의 잔해일 것으로 추정된다. 

 

천왕성과 해왕성은 우리 태양계에서 가장 외곽에 있는 행성들이다. 이 행성들 역시 가스로 이루어져 있다. 해왕성에는 시속 2,000킬로미터 이상의, 태양계에서 가장 빠른 태풍이 몰아치고 있다. 천왕성은 지구에서 육안으로 관측하기가 힘들고 해왕성은 육안으로 관측이 불가능하다. 일부 천문학자들이 새로운 행성을 발견했다고 종종 주장했지만 이는 모두 거짓으로 판명되었다. 하지만 2005년의 상황은 사뭇 달랐다. 그 당시만 해도 가장 작은 행성이었던 명왕성의 궤도 밖에서 명왕성보다 약간 더 큰 또 하나의 천체가 발견된 것이다.

 

이 천체는 발견자인 세 명의 미국학자들의 제안에 따라 잠정적으로 '제나'라는 이름이 붙여졌는데, 이 이름은 그 당시 미국의 한 인기 텔레비전 시리즈에 나왔던 여전사의 이름에서 비롯되었다. 아마도 이들 발견자들 중에서 이 프로그램의 열렬한 시청자가 있었던 모양이다. 물론 일부 보수적인 과학자들은 행성의 이름에 텔레비전 프로그램 속 인물 이름을 붙이는 이와 같은 행위를 못마땅하게 여긴다. 새로 발견된 이 천체를 과연 태양계의 한 행성으로 인정해야 할 것인가, 아니면 9개 행성 중에서 가장 작고 외곽에 있는 명왕성으로부터 행성의 지위를 박탈하느냐의 문제가 그 당시에 뜨거운 논쟁거리로 대두되었다. 사실 명왕성은 크기가 너무 작고 심한 타원형의 궤도를 가지고 있어서 전형적인 행성의 특징을 찾아볼 수 없었던 것이 사실이다. 2006년 8월 체코 프라하에서 열렸던 제26차 국제천문연맹 총회는 이 새로운 천체와 관련해서 어떤 결정이 나올지를 놓고 많은 기대를 모으고 있었다. 하지만 놀랍게도 총회는 2006년 8월 24일, 명왕성으로부터 행성의 지위를 박탈하는 결정을 내리게 된다. 또한 이 총회에서 결의된 다소 복잡한 정의에 따라 행성은 다음과 같은 세 가지 조건을 충족시켜야만 그 자격을 유지할 수 있게 되었다. 첫째, 행성은 태양 주위를 공전해야 하며, 행성 자체가 태양이 되어서는 안 된다. 둘째, 행성은 자체의 중력을 통해서 감자와 같은 모양이 아니라 구의 모양을 유지할 수 있을 만큼의 크기를 가져야 한다. 셋째, 행성은 태양을 중심으로 공전궤도를 운행하는 일이 작은 천체들에게 방해받지 않을 만큼 충분한 질량을 가져야 한다. 즉, 태양을 공전하는 행성의 궤도에 있는 작은 바위조각들은 행성의 중력을 통해서 끌어당겨지고 결국 행성에의해서 포획되어야 한다. 바로 명왕성은 분명히 행성이 아니라 '왜행성'으로 강등될 수 밖에 없다.