나의 학창시절엔 태양계 행성은 총 9개로 배웠다. 그러나 현재 명왕성은 행성에서 퇴출되어 왜소행성으로 강등되었고 총 8개의 행성만이 공식적 행성지위를 유지하고 있다. 태양에서 가장 멀리 떨어진 (한때) 행성 명왕성은 1930년에 클라이드 톰보가 발견한 이래 새로운 행성탐사는 비인기 종목으로 하락하였다. 하지만 21세기 현재에도 신규행성을 탐사하는 천문학자 마이크 브라운은 오히려 기존의 명왕성을 행성에서 퇴출시키는 주인공으로 대두되었다. 과연 행성이란 무엇이며 왜 명왕성을 행성의 지위를 삭제했을까? 이 과정에서 과학계 용어와 단어의 정의에 대해 곱씹게 된다.
마이크 브라운. 그는 왜 행성 킬러가 되었나?
명왕성을 행성의 지위에서 떨어뜨린 마이크 브라운의 직업은 행성 킬러가 아닌 오히려 새로운 행성을 찾는 천문학자이다. 그가 15세되던 당시 하늘의 오리온 자리 아래에 위치한 별 두개가 매일 밤마다 같은 시간 비슷한 위치에서 만나며 춤을 추는걸 목격하였다. 그 별은 사실 행성 목성과 토성의 만났던 시기로서 매일 저녁 두 별의 위치가 마치 연인이 처음 호감에 이르러 점점 가까워지고, 만나고, 결국 헤어지듯 멀어지는 춤사위를 지켜보며 천문학과 태양계 행성을 사랑하는 훗날 천문학자로 성장하였다.
*목성의 1년은 지구시간으로 11~12년이고, 토성은 약 30년이다. 이런 공전주기의 차이로 20년 주기로 두 행성은 만나게 된다.
명왕성 발견이후, 천문학계에서 태양계내 새로운 행성을 찾는다는 건 스포츠로 치면 비인기 종목이 되었다. 대부분 심우주와 외계 태양계의 행성, 블랙홀, 중성자별, 초신성, 은하, 성단, 우주의 기원 등 심우주를 탐사하고 연구한다. 태양계 내 새로운 행성은 명왕성 발견 이후 시들해졌지만 마이크 브라운은 태양계 내 새로운 행성이 분명 존재할거란 (근거있는) 믿음으로 태양계 신규 행성탐사라는 비인기종목에서 묵묵히 자신의 연구를 진행하였다. 하지만 외로이 비인기 종목에서 고전분투 하는 학자로서 그는 행성 탐사 연구에 관련된 여러 사건들로 너무 지쳐 새로운 행성을 쫓는 건 시간낭비처럼 여겨 지기도 했다. 누구나 경험하듯 현실 앞에 타협을 하기도 하며 자신의 초심을 잃게 되기도 한다. 그때 저자는 세상 모두가 인기종목에만 매달리고 사람들의 시선이 머물지 않는 곳에도 여전히 우리가 살아가는 세상의 중요한 한 축을 담당하고 있다는 걸 느끼며 모두가 불나방처럼 밝은 빛 만을 쫓아가는 평범함 사람이 되는 걸 단호히 거부하기도 한다.
옛날에는 다른 사람이 뭐라고 생각하든 신경 쓰지 않았고 내 소신대로 살았는데, 왜 이제는 다른 사람이 하는 생각을 신경 쓰고 있는 거지? ... 과거에는 문제의 원인이 뭔지도 몰랐지만, 지금은 그 원인이 무엇인지도 알고 있었다. … 가장 큰 진짜 문제는 나 스스로 포기하고 천문학자가 아닌 그냥 평범한 사람이 되어버렸다는 것이었다. p.158~169
마이크 브라운은 새로운 행성 탐사 천문학자이자 (실제 한때 10번째 행성 에리스를 발견하였다) 명왕성을 행성에서 탈락시킨 주역이다. 그 시작은 1992년 대학원 시절 동료 제인의 명왕성 외곽의 카이퍼 벨트를 발견부터 시작된 나비효과로, 카이퍼 벨트와 왜소행성, 행성이란 무엇인가라는 엄청난 논쟁을 불러일으키고, 행성의 정의를 세우는 계기가 된다. 결과론적으로 마이크 브라운은 스스로 10번째 행성발견자라는 과학적이고 명예로운 업적을 스스로 반납하는 동시에 기존의 명왕성까지 행성에서 퇴출하게 된 명왕성 킬러가 되었다.
행성사냥꾼 마이크 브라운은 실제 명왕성 외곽에서 우리 태양을 중심으로 도는 새로운 천체를 다수 발견했다. 그중 한때 10번째 행성 Xena (제나, 정식명칭 에리스)를 발견하여 현존 잠깐이나마 10번째 행성 발견자로서 현존하는 천문학자가 되기도 했다. 하지만 영광을 스스로 반납하고 오히려 명왕성까지 행성의 목록에서 빼는 것이 인간으로서 과연 쉬운일이였을까? 자라나는 자신의 딸에게 행성발견자의 딸이라는 타이틀을 줄 수 있지만 그는 명예를 스스로 거부하였다. 자기가 발견한 신규행성 에리스 발견부터 발표까지 일어난 과정속에서 결국 자신이 발견한 10번째 행성 에리스뿐 아니라 명왕성까지 행성에 포함시키면 안된다고 주장하는 스토리는 과학자로서 과학적 관점을 통해 행성의 정의에 대해 치열하게 고민했던 그를 만나볼 수 있다.
행성이란 무엇이고 과학계 논쟁을 촉발시켜 스스로 행성발견자이면서, 스스로 자신이 발견한건 행성이 되어선 안되며, 그래서 가만히 있던 명왕성까지 행성의 지위에서 탈락시킨 그 일은 수많은 논쟁을 불러 일으키고, 천문학계 뿐 아니라 일반 대중들 사이에서도 명왕성의 행성탈락에 대한 비난을 감수하였다.
2005년 7월 30일 뉴욕타임지에 자신이 발견한 제나(Xena, 훗날 정식명 에리스)가 10번째 행성으로서 1면을 장식하게 되었다. 그리고 그 다음해 2006년 8월 자신이 발견한 제나뿐 아니라 명왕성까지 태양계 내 행성의 지위를 탈락시키게 되었다. 이 짧은 1년의 시간동안 스스로 영광을 반납하고 기존의 명왕성까지 퇴출시키게 된것이다.
“명왕성은 죽었습니다.” P.364
정의(Definition)는 무엇이고 왜 정의를 세워야 하는가?
명왕성이 행성에서 퇴출되기 전에는 천문학계에선 행성의 정의를 따로 명문화하진 않았다. 행성은 천문학계의 관행과 개념에 따라 역사적으로 태양계 내 행성을 발견하는 역사와 궤를 같이 하여 이미 행성의 개념이 자리잡고 있었기 때문이다. 하지만 10번째 행성 에리스의 발견과 왜소행성으로 강등되면서 천문학계에서 행성의 정의를 세우고 이에 따른 혼란이 야기되었다.
먼저 정의(Definition) 의 정의 (Definition)를 살펴보자.
표준국어대사전: 어떤 말이나 사물의 뜻을 명백히 밝혀 규정함. 또는 그 뜻.
영영 사전. Definition: a concise explanation of the meaning of a word or phrase or symbol. (단어나 구 또는 기호의 의미에 대한 간결한 설명)
Define의 명사형인 definition은 de (완전히) + fin (끝) 이 합쳐져 ‘완전히 끝내다’라는 어원을 가진다. 즉 완전히 끝내므로 명백한 의미의 define가 명사형이 되어 definition이 정의라는 뜻으로 되었다.
결국 정의의 뜻은 “명백한” 이라는 뜻을 가지고 있는 명백한이라는 의미는 누구도 이의를 제기할 수 없을 만큼 모두에게 받아들여진다고 할 수 있다. 이것이 정의가 가진 뜻이 된다.
바로 이 지점. 명백하게 끝낸다는 점에서 정의가 가진 한계점이 보인다. 물론 단어의 정의를 정의함으로써 혼란한 세상과 판단에 기준을 세우고 어리숙하게 알던 개념, 관념 등을 “명백하게” 글자로서 문서화함으로써 단순화시켜 사람들의 그 현상 및 물체를 한 번에 이해하기 쉽게 할 수 있다. 그렇지만 이러한 장점이 때론 단점으로 작용하여 마치 법률조항처럼 빼도 박도 못하는 차가운 글자속에 인간의 생각과 행동에 자물쇠로 제약을 걸어버린 결과를 낳기도 한다. 그래서 어떤 물체나 현상에 대한 정의를 세울 땐 매우 조심스럽고 꼭 필요한 곳에서만 사용되어야 한다. (대표적인 곳이 일명 평범했던 우리의 일상이 법치주의라는 미명 하에 법률의 문서에 따라 우리의 일상이 지배당하고 재단되는 현상)
이런현상은 우리사회 곳곳에서 무의미한 논쟁으로 이어지기도 한다. 글자로 이루어진 명문화된 종이의 논리속엔 글자의 의미로 논리적 모순을 지적하는 오류를 쉽게 접하는데, 엄밀히 말하면 명문화된 글의 모순이 곧 현상의 논리적 모순으로 이뤄지지 않는다. 문자로 이뤄진 글은 인간의 표현에 한계가 있기 때문이다. (이는 인간의 상호 소통하며 표현하는 수단 중에 글로 써진 언어는 인간 표현의 일부분 밖에 표현하지 못한다. 왜 제스처와 표정이 상호 소통에 중요한지, 전화상 대화와 직접 얼굴보며 대화가 다른지 생각해보자…) 이를 해결하기 위해 배경과 맥락 설명을 위한 글이 길어지게 되며, 바꿔 말하면 핵심 요약이란 짧은 글이 가진 단점이기도 하다. 이래서 맥락을 파악이 중요하고, 같은 의미의 글로 써진 문장이라도 사람이 말할 때와 글자로 읽을 때 전해지는 느낌이 완전 다른 경우가 매우 많다.
이처럼 기존의 없던 행성의 정의를 세우게 되면서 명왕성까지 퇴출되었지만, 마이크 브라운은 행성의 정의(definition)를 정의해야 하는 점, 특히 과학계에서 개념적으로 사용되는 단어의 정의에 대해 매우 부정적면을 내세웠다. 행성이라는 기존 우리가 알고 있던 통념의 행성에서, 행성이란 무엇인가 정의를 만들려고 하는 순간 우리는 우리가 알던 관념이 아닌 문자로 기술된 기계적 판단이 우선하기 때문이다.
물론 정의가 필요한 곳이 있고, 정의를 바탕으로 우리 인간문명을 영위함에 있어서 세상을 요약 단순화시켜 이해하게 된다. 그러나 이러한 편리점이 모든 분야에 적용될 때 부작용을 반드시 발생하게 된 점을 지적한다. 천문학 뿐 아니라 대부분의 과학자들은 정의가 아닌 개념을 바탕을 연구하며 일하기 때문이다. 천문학자들에게서 별이란 개념은 확실하다. 가스가 모여 핵융합반응을 통해 에너지를 만들어 내는 것. 은하는 거대한 그런 별들이 모여 있는 것처럼 개념이 아주 간단하다. 하지만 별, 행성, 은하에 대한 이러한 개념을 정의라는 이름으로 법률문서처럼 만드는 것이 우리의 인식과 판단에 스스로 사고의 범위를 닫아버리는 결과를 가져올 수 있는 점을 지적한다.
지질학분야를 생각해보자. 언덕과 산을 가르는 기준은 무엇이고 정의를 어떻게 세울까? 하천과 강은? 왜 호주는 대륙으로 분류되지만 그린란드는 대륙이 되지 못할까? 어느정도 크기가 커야 대륙으로 될까? 칼 같이 이 둘을 구분할 수 있는 정의가 필요할까? 학자들은 이런 정의가 필요 없다. 이미 관념과 개념적으로 구분하고 학술활동하기에 아무런 불편이 없기 때문이다. 그러나 이걸 칼같이 구분하기 위한 정의를 세워놓는 순간, 문자로서 우리가 여태까지 생각해오던 관념과 개념을 명문화시켜 학자들이 학술활동과는 무관하게 불필요한 논쟁이 유발될 수 있기 때문이다. 이것이 가능하다면 마치 0과 1로 이루어진 디지털 세상처럼 단 2개의 digit으로 세상 모든걸 창조, 통제, 해석하는 모든 행위가 가능하다는 세상이고 인간이 만든 법률조항과 한치의 오차없이 수학적으로 완벽함을 의미한다. (헌데 실제 세상은 그렇지 않다.) 여러분의 생각은 어떠한가요?
"그냥 전통에 따라 관용적으로 정의한다.”, “천문학 분야에서 행성이라는 단어를 제외하고 마치 법률조항처럼 명확한 기준이 분명하게 정의되어 있는 다른 단어는 아무것도 없다. 왜 행성만 이런 정의를 갖고 있고, 별이나 은하 그리고 거대 분자구름과 같은 다른 단어는 정의가 없는 것일까? 그 이유는 천문학을 비롯해 대부분의 과학, 과학자가 정의가 아닌 개념을 바탕을 일하기 때문이다, .. 법률 조항만큼 깐깐하게 그 정의를 써 놓는 순간, 이제 우리는 어떤 천체가 행성인지 아닌지를 결정할 수 있는 변호사가 생기게 되는 셈이다. 하지만 천문학자는 개념을 바탕으로 연구한다. 우리가 재판을 위한 변호사를 부르는 경우는 거의 없다. … 정의는 그저 이 개념을 애써 글자로 옮겨 적어놓기 위한 허접한 시도의 결과물일 뿐이었다.” p.386-387
이 책은 저자가 10번째 행성을 발견하고, 이것이 도화선이 되어 10번째 행성 뿐 아니라 기존의 명왕성까지 행성의 지위에서 탈락시키는 결과내기까지 주인공의 시점에서 내막을 담았다. 이야기를 따라가면서 마이크 브라운과 그의 팀은 카이퍼벨트라는 해왕성 궤도 너머 태양계 외곽 태양 주변을 둥글게 맴돌고 있는 아주 많은 작은 얼음 천체들을 발견하였고 실제 몇몇 신규 행성이 될 뻔한 왜소행성이야기도 담았다. 책에는 저자가 행성탐사를 시작하게 된 계기, 망원경과 관련된 이야기, 천문학계 최초행성 발견과 관련된 아마추어 천문동호회와의 논쟁과 불화, 새로운 행성을 발견한 최초와 관련된 논쟁과 과학발견의 윤리, 행성 탐사와 관련된 긴급했던 이야기, 허블망원경 사용 등 명왕성이 행성에서 퇴출되기까지 여러 이야기가 흥미롭게 전개되어 천문학자의 삶을 일부분 엿보는 재미도 있다.
덧, 명왕성 퇴출과 관련된 주변 이야기
- 처음 발견시 제나(Xena)라는 이름으로 불렸던 한때 10번째 행성은 저자가 발견한 가칭으로 향후 천문학계의 룰에 따라 신화의 신 이름을 딴 “에리스” 공식 명칭을 부여하였다. 에리스는 발견부터 명왕성의 행성 퇴출의 과정에 지난한 갈등과 논쟁을 일으켜서, 갈등과 불화를 상징하는 그리스 신화 속 여신이름이다. 우리가 잘 아는 그리스 트로이 전쟁의 단초가 되는 신이다. 에리스는 명왕성보다 크기가 좀더 커 한때 10번째 행성으로 등록되었다가 여러 논쟁으로 결국 명왕성과 함께 모두 카이퍼 벨트대의 작은 왜소행성으로 분류된다.
- 미국 나사(NASA)는 명왕성과 외곽 카이퍼벨트를 탐사하기 위해 뉴 호라이즌 (New Horizons) 탐사선을 2006년 1월 19일에 발사하였다. 같은해 8월 24일 명왕성은 행성의 지위에서 퇴출되었다.
- 뉴 호라이즌 탐사선이 명왕성으로 날아가던 도중 같은 해 엉뚱하게 명왕성이 행성에서 퇴출되자 뉴호라이즌 탐사선이 말 그대로 어리둥절 해졌다. 이때 “새 됐어, (싸이의 노래 “난 완전히 새됐어”)의 영어식 표현이 이 뉴 호라이즌호를 빗대어 I’m plutoed 라는 문장이 나왔다. 직역하면 “난 명왕성되버렸어” 이지만 이 뜻은 한국의 표현으로 난 완전히 새 됐어 라는 의미가 된다.
- 미국 방언협회는 2006년 Plutoed를 올해의 단어로 선정하였으며 명왕성이 태양계 행성 지위 박탈을 계기로 명왕성을 뜻하는 명사 단어 Pluto를 과거분사형 단어로 선정한 것이다. 미국 방언협회 클리블랜드 에번스 회장은 “명왕성의 행성 지위 박탈에 대한 대중의 강렬한 감정적 반응을 보더라도 명왕성 이름이 갖는 중요성을 알 수 있다”고 말했다.
- 저자 마이클 브라운은 한때 10번째 행성인 에리스 (명왕서보다 약간 더 크다)를 발견했지만 그 이전에 명왕성 외곽 새로운 행성 후보 천체인 콰오아, 세드나, 하우메아을 발견하는 업적을 남겼다. 최종적으로 명왕성보다 약간 작아 행성이 되지 못했다. 명왕성을 포함하여 모두 카이퍼 벨트에 속한 천체이다.
- 흥미롭게도 해왕성 너머 행성의 지위를 얻지 못한 명왕성을 비롯해 저자가 발견한 행성 후보천체들은 카이퍼 벨트에 속하며 모두 태양계 행성과 다르게 공전궤도가 기울어진 커다란 타원궤도를 형성하고있다. 이 타원궤도는 가까워질 때 명왕성만큼 태양과 가까워지는 한 동일한 지점을 이룬다. 이것은 그 너머 보다 큰 행성이 존재한다면 왜 이렇게 도는지 설명이 완벽해진다. 이런 암시로 새로운 행성이 존재할 가능성은 여전히 존재하며 마이크 브라운은 지금도 비인기 종목은 새로운 행성탐사를 묵묵히 수행중이다.
- 명왕성을 발견했던 클라이드 톰보는 278 년 전, 혹은 278년 후 태어났다면 행성의 궤도가 명왕성보다 가까워져 저자보다 먼저 명왕성과 함께 카이퍼 벨트 왜소행성을 발견했을 것이다.
- 영미권에서 명왕성의 행성 탈락으로 새로운 행성순서 외우기 위한 연상 문장: Mean Very Evil Men Just Shortened Up Nature (아주 많이 사악한 사람이 그냥 세상을 축소했다)
마이크 브라운과 그의 팀 채드, 데이비드가 함께 발견한 카이퍼 벨트대 왜소행성들
1. 콰오아
2002년 6월 최초 발견시 천체 X라 불렀으며 콰오아란 이름은 통바족 신화에서 따온 이름
2. 세드나
최초 발견시 가명으로 플라잉 더치맨. 정식 명칭 세드나는 이누이트 신화에 등장하는 바다의 여신이다. (2003년 11월 14일발견, 공식명칭: 2018AG37, 1만1000년 1궤도년으로 태양계 내 인류가 발견한 천체 중 심지어 카이퍼 벨트보다 더 먼 가장 극단적으로 먼거리로 타원형 궤도를 도는 천체이다. 명왕성의 1/3크기. (높은 알베도값으로 초기 명왕성보다 큰것으로 착각하였다.
3. 하우메아
하와이 신화에 등장하는 출산의 여신. 2004년 12월 24일 크리스마스 이브에 발견하여 첫 예명은 산타였다. 하우메아가 발견된 이후 몇 년 동안 태양계 외곽에 있는 다른 많은 천체를 발견하였는데, 분석결과 과거 태양계의 진화 과정 속에서 원래 크기가 더 컸던 하우메아는 시속 1만 마일의 속도로 빠르게 움직이는 또 다른 카이퍼 벨트의 얼음 천체와 부딪치면서 파편이 날아갔다고 추정된다. 하우메아의 위성을 각각 산타의 순록인 루돌프(공식명: 히아카; 하와이 빅아일랜드의 수호신이자 훌라춤의 여신)와 블리첸 (공식명: 나마카; 바다의 정령)가 있다
: 루돌프(히아카)의 질량은 산타(하우메아) 질량의 1/3
: 하우메아는 명왕성의 1/3질량. 이는 하우메아 위성 루돌프의 궤도를 추적하여 산타의 질량을 정밀하게 계산됨.
4. 에리스
첫 예명은 제나 Xena (산타를 발견 2주 후 발견, 드라마 여전사 제나 속 주인공 이름, 실제 신화가 아닌 TV 드라마속 신화에 등장) à이후 명칭이 2003 UB313에서 공식적으로 에리스 지음.
:120AU (지금껏 발견된 태양 궤도를 도는 가장 먼 천제)에서 18.8등급밝기 (명왕성이 이 거리라면 19.7이 됨, 즉 3배 더 어두워짐)
:관측한 시점 이 천체는 태양에서 가장 멀리 떨어진 지점을 지나고 있었음. 1궤도=557년이며, 절반인 278년이 지나면 태양에서 가장 가까운 지점을 통과하며 이때 거리는 명왕성보다 더 가까워져 지구에서 봤을 때 명왕성과 비슷한 밝기로 보일 것. 톰보가 278년만 더 일찍 또는 더 늦게 하늘을 살펴봤다면 명왕성만큼 밝게 보였을, 우리가 새로 발견한 그 천체를 명왕성을 발견한 톰보 역시 발견했을 수 있었을 것이다.
댓글