천왕성, 해왕성과 명왕성 3

명왕성은 훨씬 큰 행성인 해왕성의 강력한 중력으로부터 간섭받지 않으며 위의 세 가지 특징을 가지는 카이퍼 벨트 천체 역시 마찬가지인데 이들을 명왕성족이라고 부른다. 해왕성과 명왕성 밖에서 공전하고 있는 천체를 해왕성 바깥 천체라고 하는데 카이퍼 벨트 천체와 다른 성질을 가질 수도 있다. 세드나라는 천체는 2004년 3월에 발견되었으며 태양에서 90AU의 거리에 위치하는데 카이퍼 벨트가 끝나는 지점보다 훨씬 더 멀다. 세드나는 대략 995킬로미터 지름의 천체로 왜소행성으로 쳐도 손색이 없을 만큼 크다. 어떤 천문학자들은 세드나가 오르트 구름 일부라고 생각한다. 해왕성 바깥에 있는 '알려진' 행성은 모두 우리와 다른 태양을 공전하는 천체이다. 경험만 있다면, 천왕성과 해왕성은 찾을 수 있지만, 작은 명왕성은 찾기 어렵다. 천왕성은 망원경으로 관측할 수 있으며 환상적인 관측 환경에서는 맨눈으로 보이기도 한다. 경험을 많이 쌓고 나면 쌍안경으로 천왕성을 찾을 수 있다. 망원경으로 본다면 다른 별과 쉽게 구별할 수 있다. 

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천왕성의 모습은 초록빛으로 희미하게 빛난다. 관측 환경이 좋다면 고배율 접안렌즈를 사용해서 천왕성의 면을 확인할 수 있다. 시야에 들어오는 별을 기준으로 천왕성의 움직임을 기록하면 궤도를 알 수 있다. 이런 경우 저배율 망원경을 사용하면 시야가 넓어져서 더 많은 별이 보이기 때문에 편하게 관측할 수 있다. 몇 시간 뒤나 다음 날 밤에 다시 관측하면서 경로를 기록하도록 하자.

대구경 아마추어 망원경을 쓰면 천왕성으 ㅣ27개 위성 중에 몇 개는 희미하게나마 볼 수 있지만 천문대에 가서 더 좋은 망원경으로 보는 걸 추천한다. 천왕성의 어두운 고리는 허블 우주망원경으로 관측이 가능하며 지구의 대구경 망원경으로도 볼 수 있다.

해왕성은 천왕성보다 더 희미하게 보이며 광도는 8등급이다. 해왕성은 천왕성과 실제 크기는 비슷하지만, 더 멀리 있기 때문에 망원경으로 봤을 때 더 작게 보인다. 해왕성을 별과 구분하려면 대구경 아마추어 망원경이 필요할 수도 있다. 망원경으로 보이는 희미한 물체들의 색깔을 잘 분간하는 편이라면, 해왕성이 파란색이라는 사실까지 확인할 수 있다. 

해왕성이 천왕성보다 바깥 궤도를 돌기 때문에, 더 느리게 움직인다. 느린 공전 속도와 지구에서 멀리 떨어진 거리 때문에 하늘에서 해왕성은 천왕성보다 보통 더 느리게 움직이며 하루에 수 각초정도 이동한다. 따라서 해왕성이 별들 사이로 움직이는 모습을 확인하려면 하루 이틀 기다려야 할지도 모른다. '보통'이라고 말한 이유는 천왕성과 해왕성은, 지구 너머의 다른 행성과 마찬가지로 지구에서 봤을 때 역행이 일어난다. 따라서 때때로 속도가 느려지면서 진행 방향이 반대로 바뀌는 것처럼 보인다. 만약 천왕성의 역행을 관측하게 된다면 천왕성의 겉보기 운동이 평소보다 느려지며, 대조적으로 해왕성이 전속력으로 움직이는 것처럼 보인다.

해왕성의 14개 위성 중 가장 큰 위성은 트리톤이다. 해왕성의 위치를 찾는 데 숙달이 되면 맑고, 어두운 날에 6인치 이상의 망원경으로 트리톤을 찾아보는 것을 추천한다. 트리톤은 큰 공전궤도를 가지며 해왕성에서 8~17각초가량 떨어져 있기 때문에 별과 착각할 수도 있다. 하지만 며칠 동안 해왕성을 관측하면서 주변의 희미한 '별'들의 모습을 기록한다면, 빛나는 밤하늘 사이로 해왕성의 주변을 따라다니는 어두운 '별' 중에서 트리톤을 찾아낼 수 있다. 트리톤이 해왕성의 주변을 완전히 한 바퀴 도는 데 거의 6일이 걸린다. 

명왕성은 태양계의 어떤 행성보다도 관측하기 까다로운 천체다. 지구로부터 아주 멀리 떨어진 거리에서 공전하고 있으며 크기도 작다. 보통 명왕성의 밝기는 14등급이다. 현재 태양과 지구에서 멀어지는 공전궤도에 있으며 248년 주기로 공전하는 동안 앞으로 오랫동안은 더 멀어질 것이다. 명왕성의 가장 큰 위성인 카론은 명왕성에서 아주 가까운 공전궤도를 가지며 6일 9시간 18분마다 한 바퀴를 돈다. 천문대의 성능 좋은 망원경을 쓰면 카론의 모습을 볼 수 있다. 다른 작은 위성들은, 지상에서는 찾아보기 힘들다. 2016년 1월에 캘리포니아 공과대학교의 천문학자들은 해왕성과 명왕성 너머에 존재할 것으로 의심되는 거대한 행성을 쫓고 있다고 밝혔다. 세드나와 일부 해왕성 바깥 천체들의 특이한 긴 타원 형태의 공전궤도를 비교하여 제9행성의 존재를 추론해냈다. 만약 실재한다며 카이퍼 벨트 천체들의 궤도에 영향을 주면서 이들의 근일점을 한 지점으로 몰아넣을 만큼 질량이 큰 천체일 것이다. 

2017년 2월 나사는 백야드 월드:플래닛 나인 프로젝트를 발표해 아마추어 천문학자들과 다른 시민 과학자들에게 도움을 청했다. 이유는 어떤 전문가들이 WISE 위성이 보내온 어마어마한 양의 적외선 영상에 제9행성의 모습이 찍혀 있을지도 모른다고 생각했기 때문이다. WISE의 사진에는 우주의 한 부분을 몇 년에 걸쳐서 찍은 사진이 있는데 어쩌면 아홉 번째 행성이 별들 사이를 천천히 움직이는 모습이 찍혔을지도 모른다. 이 행성은 목성과 토성처럼 내부에서 높은 열을 낼 것으로 보이는데 적외선으로 보면 태양 빛을 반사해 빛나는 다른 행성들 사이에서 쉽게 알아볼 수 있을 것이다. 문제는 어마어마한 사진 속에서 희미한 흔적을 찾는 이 일을 컴퓨터 프로그램으로 돌리자니 단서를 놓치거나, 행성의 흔적을 데이터 결함과 혼동할 가능성이 있었다. 나사는 이번 프로젝트에 사람의 눈과 뇌가, 아주 많이 필요했다. 나사 내부의 인력으로 이 프로젝트를 진행하려면 아마도 로켓을 발사할 사람이 남아 있지 않을 것이다.