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명왕성형 천체

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1. 개요

명왕성형 천체는 2006년 국제천문연맹(IAU)에서 명왕성이 행성에서 왜행성으로 분류된 후 해왕성 바깥 천체의 새로운 분류로 제안되었다. 초기에는 'pluton' 또는 'plutonian object' 등의 명칭이 제안되었으나, 지질학 용어와의 중복 등의 이유로 최종적으로 'plutoid'라는 명칭이 채택되었다. 명왕성형 천체는 해왕성 궤도보다 멀리 떨어져 있으며, 절대 등급이 +1 등급보다 밝은 왜행성으로 정의된다. 현재 명왕성형 천체로 공식 분류된 천체는 명왕성, 에리스, 마케마케, 하우메아 4개이다.

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명왕성형 천체
개요
유형왜행성
정의태양을 공전하는 해왕성 궤도 바깥 천체 중 정역학적 평형을 이룰 만큼 충분한 중력을 가져 구형에 가까운 형태를 유지하는 천체. 단, 자체 궤도에서 다른 천체를 "소탕"하지 못하는 천체
명칭 유래명왕성과 비슷하다는 의미에서 명명됨
비고국제천문연맹에서 2008년 6월 11일에 정의함
조건해왕성 궤도 너머에 존재해야 함
태양을 직접 공전해야 함
자체 중력으로 둥근 모양을 유지해야 함
궤도 주변의 다른 천체를 청소하지 못해야 함
목록
확인된 명왕성형 천체명왕성
에리스
마케마케
하우메아
잠재적 명왕성형 천체세레스
콰오아
오르쿠스
공식적으로 확인된 왜행성 후보

2. 용어의 역사

2006년 8월 24일 국제천문연맹(IAU) 총회는 행성의 정의를 결정하면서 명왕성왜행성으로 분류하고, 해왕성 바깥 천체의 새로운 분류를 만들었다. 이 분류의 이름과 정의는 초기에는 확정되지 않았다. 처음에는 "pluton"이나 "plutonian object" 등의 명칭이 제안되었으나, 지질학계의 반발과 투표 결과로 인해 부결되었다.[3][4][5][6] 초기 정의는 궤도 주기와 기울기 등을 기준으로 했으나, 최종적으로는 해왕성 바깥 천체인 왜행성으로 정의되었다.[7][8]

일본학술회의는 2007년 4월 9일 보고를 통해 한국어 명칭으로 "명왕성형 천체"를 제안했다.[9] 이후 IAU는 2008년 6월 11일 "plutoid"라는 명칭을 승인하고, "해왕성 바깥 천체에 속하는 왜행성"으로 정의했다.[1]

2. 1. 명칭의 변천 과정

2006년 8월 24일 국제천문연맹(IAU) 총회에서는 명왕성왜행성으로 분류하고, "궤도 근처에서 다른 천체를 제거했는가"라는 행성의 조건에 해당하지 않는 해왕성 바깥 천체를 분류하는 새로운 범주를 만들기로 결정했다.[3] 이 새로운 분류의 이름은 총회 초기에 "pluton" 또는 "plutonian object"로 제안되었다. 그러나 "pluton"은 이미 지질학에서 사용되는 용어였기 때문에 많은 지질학자들의 반발로 부결되었다.[4][5][6]

이 분류의 정의 또한 초기에는 명확하지 않았다. 처음에는 태양 주위를 200율리우스년 이상 공전하는 왜행성이며, 궤도가 크게 기울어져 고전적 행성에 비해 더 타원형인 천체로 정의되었다.[7] 그러나 왜행성을 행성과 다른 범주로 분류하는 안이 나오면서, 이 분류는 해왕성 바깥 천체인 왜행성으로 정의가 바뀌었고, 궤도 기울기와 이심률은 고려되지 않았다. 결국, 최종 결의에서는 이 분류의 정의와 명칭은 추후에 결정하는 것으로 미뤄졌다.[8]

2007년 4월 9일, 일본학술회의는 "태양계 천체의 명칭 등에 관한 검토 소위원회"의 보고를 통해 이 분류의 한국어 명칭으로 "명왕성형 천체"를 제안했다.[9]

이후 IAU 총회에서 소천체 명명 위원회(CSBN)[10]와 행성계 명명 워킹 그룹(WGPSN)[11]이 "plutoid"라는 새로운 명칭을 제안했고, 2008년 6월 11일 노르웨이 오슬로에서 열린 IAU 집행위원회에서 승인되었다.[12] IAU는 "모든 해왕성 바깥 천체에 속하는 왜행성은 명왕성형 천체이다"라는 간단한 정의와 함께 이 용어를 발표했다.[1]

2. 2. 한국어 명칭

2006년 8월 24일 국제천문연맹(IAU) 총회에서 행성 정의가 결정되면서, 명왕성은 "궤도 근처에서 다른 천체를 제거했는가"라는 조건에 해당하지 않아 왜행성으로 분류되었다. 이때 명왕성은 해왕성 바깥 천체의 새로운 분류의 전형적인 예시로 인정되었으나, 이 분류의 명칭은 바로 결정되지 않았다.[3]

총회 초기에는 "pluton" 또는 "plutonian object"라는 명칭이 제안되었으나, "pluton"은 이미 지질학 용어로 사용되고 있어 많은 지질학자들의 지적에 따라 부결되었다.[3][4][5] "Plutonian object" 역시 2006년 8월 24일 IAU 총회에서 다수의 찬성을 얻지 못하고 부결되었다.[6]

일본학술회의의 "태양계 천체의 명칭 등에 관한 검토 소위원회"는 2007년 4월 9일 대외 보고(제1 보고)를 통해[9] 이 분류의 한국어 명칭으로 "명왕성형 천체"를 권장하였다.

이후 IAU 총회에서 소천체 명명 위원회(CSBN) 멤버가 제안하고[10], 행성계 명명 워킹 그룹(WGPSN)이 수리하여[11], 노르웨이 오슬로에서 2008년 6월 11일 개최된 IAU 집행위원회에서 "plutoid"라는 명칭을 승인하였다.[12] 이 용어는 "모든 해왕성 바깥 천체에 속하는 왜행성은 명왕성형 천체이다"라는 간소화된 정의와 함께 발표되었다.[1]

3. 명왕성형 천체의 정의 및 분류

2006년 국제천문연맹(IAU) 총회에서는 왜행성의 정의와 함께, 해왕성 바깥 천체 중 특정 조건을 만족하는 천체를 분류하는 새로운 범주를 만들기로 결정했다. 이 범주는 명왕성과 유사한 특징을 가진 천체들을 포함한다.

초기에는 이 분류에 대한 명칭과 정의가 명확하게 정해지지 않았다. 'pluton'이나 'plutonian object'와 같은 명칭이 제안되었으나, 기존에 사용 중인 용어이거나 혼란을 야기할 수 있다는 이유로 채택되지 않았다. 또한, 분류 기준 역시 궤도 경사나 이심률 등을 고려하는 방안이 논의되었으나, 최종적으로는 명확한 기준이 정해지지 않은 채 추후 논의를 통해 결정하기로 했다.

2008년 IAU는 노르웨이 오슬로에서 열린 집행위원회에서 이 새로운 분류의 명칭을 명왕성형 천체(plutoid)로 정식 채택하고, "해왕성 바깥 천체에 속하는 왜행성은 모두 명왕성형 천체"라는 간단한 정의를 발표했다.[1]

명왕성형 천체로 분류되기 위해서는 궤도 긴반지름이 해왕성보다 커야 하고, 절대 등급이 H = +1 등급보다 밝아야 한다.[1] 이 조건을 만족하는 천체는 직경이 최소 838km 이상이어야 한다.[14][13] 그러나 이 기준을 만족하더라도 반드시 정역학적 평형 상태에 있다고 보기는 어렵다.

3. 1. 국제천문연맹(IAU)의 정의

2006년 8월 24일 국제천문연맹(IAU)은 행성의 정의를 결정했는데, 그 조건 중 하나인 "궤도 근처에서 다른 천체를 제거했는가"에 해당하지 않는 명왕성왜행성으로 분류했다.

이때 IAU 총회에서는 명왕성이 해왕성 바깥 천체의 새로운 분류의 전형적인 예로 인정된다는 결정도 내려졌다.

총회 초기에는 이 새로운 분류의 명칭으로 "pluton" 또는 "plutonian object"가 제안되었다. 하지만 "pluton"은 지질학 용어로 이미 존재했기 때문에[3], 많은 지질학자들의 지적에 따라 부정되었다.[4] "pluton" 명칭은 총회에서 심의가 계속되었으나, 최종 안(6b)에서는 제외되었다.[5] "Plutonian object"는 2006년 8월 24일 국제천문연맹 총회에서 다수의 찬성을 얻지 못하고 부결되었다.[6]

분류 정의 또한 초기 단계에서는 흔들렸다. 첫 번째 안이 제안되었을 때(임시 명칭 "Pluton"), 이 구분은 태양 주위를 200율리우스년 이상 공전하는 dwarf planet영어이었다. 당시 행성은 수성에서 해왕성까지의 classic planet영어(고전적 행성)과 dwarf planet영어을 모두 포함하는 것으로 간주되었고, 궤도가 크게 기울어져 고전적 행성의 궤도와 비교하여 더 강하게 타원형인 것으로 간주되었다.[7] dwarf planet영어을 행성이 아닌 다른 범주로 분류하는 대안이 제안되면서, 명왕성형 천체(Pluto-like objects영어)의 구분은 해왕성 바깥 천체 조건을 충족하는 왜행성이며, "명왕성형"은 당시 궤도의 기울기와 이심률로 간주되었다. 최종적으로 결의에서는 이 분류의 정의가 제외되었으며, 명칭과 함께 나중에 결정되는 것으로 했다.[8]

이 분류의 한국어 명칭에 대해서는, 2006년 IAU 총회 결의에 따라 일본학술회의의 "태양계 천체의 명칭 등에 관한 검토 소위원회"가 검토한 결과, 2007년 4월 9일의 대외 보고(제1 보고)에서[9] "명왕성형 천체"를 권장하게 되었다.

이후 IAU 총회에서, 소천체 명명 위원회(CSBN)[10] 멤버에 의해 "plutoid"라는 명칭이 제안되었고, 행성계 명명 워킹 그룹(WGPSN)[11]에 의해 IAU 제III분과에 수리되었으며, 노르웨이 오슬로에서 2008년 6월 11일 개최된 IAU 집행위원회에서 시인되었다.[12] 이 용어는 집행위원회 회합 후, "모든 해왕성 바깥 천체에 속하는 왜행성은 명왕성형 천체이다"라는 간소화된 정의와 함께 발표되었다.[1]

2006년 IAU 총회에서 왜행성의 정의가 정해져, 케레스, 에리스, 명왕성이 초기 멤버로 규정되었다. 그러나 어떻게 정역학적 평형을 이루는지를 측정하는 방법에 대해서는 미정의 상태로 남아 있었다. 왜행성의 하한 크기를 정하는 공식적인 계산 방법이 없는 상태에서는, 다른 어떤 천체도 자동으로 새롭게 왜행성에 추가될 수 없었다.

명명 프로세스는 이러한 규정을 가지지 않은 채로 진행되었으며, 여러 천체가 왜행성의 조건을 명확히 충족하는 것으로 여겨졌다. 그 때문에 IAU는 명왕성형 천체 명명 조건을 다음과 같이 규정했다.

:(a) 궤도 긴반지름이 해왕성을 초과할 것[1]

:(b) 절대 등급이 H = +1 등급보다 밝을 것[1]

수학적으로 이 조건을 충족할 수 있는 하한 천체는 절대 등급이 +1 등급(반사 계수가 1인 완전 반사 조건의 천체)이고, 직경이 838km이다.[14][13] 이 조건을 초과하는 천체가 물질 구성에 관계없이 확실히 정역학적 평형이 되는 임계값을 넘는다는 증거가 될 필연성은 매우 낮다고 여겨진다. 발표에서는, 명왕성형 천체로 명명된 천체가 추가 조사를 통해 정역학적 평형이 아님을 확인하게 된 경우, IAU는 그 천체를 재분류하지만 이름은 변경하지 않는다고 한다.[1]

절대 등급 개념은 수성과 비슷한 수준으로 해석할 수 있으며, 실제로 마케마케는 절대 등급이 수성과 동등(H = -0.4)하다.[14] 다만 비교 대상인 수성은 명왕성형 천체가 아니며, 원래 이 점만으로 행성의 격이 결정되는 것은 아니다. 예를 들어 명왕성형 천체가 아니지만 같은 왜행성으로 분류된 케레스의 경우, 절대 등급은 수성보다 수 단계 어두운 H = +3.3 정도이며, 이는 세드나(H = +1.6), 오르쿠스(H = +2.3), 콰오아(H = +2.7) 등에 못 미친다.

한편, 일본 학술 회의는 2007년 4월 9일 대외 보고(제1 보고)에서 IAU에 이 서브 그룹의 적절한 명칭을 제안하는 동시에, 왜행성의 정의에 일정 이상의 직경(예: 직경 1,000km)을 추가하는 것을 검토한다고 했다.

3. 2. 분류 기준의 문제점

2006년8월 24일 국제천문연맹(IAU)은 행성의 정의를 결정했는데, 그 조건 중 하나인 "궤도 근처에서 다른 천체를 제거했는가"에 해당하지 않는 명왕성왜행성으로 분류했다.

국제천문연맹 총회에서는 명왕성을 해왕성 바깥 천체의 새로운 분류의 전형적인 예로 인정하고, 이 분류 명칭을 결정하기 위한 절차를 설치하기로 결정했다.[3] 초기에 "pluton" 또는 "plutonian object"가 제안되었으나, "pluton"은 이미 지질학 용어로 존재했기 때문에 많은 지질학자들의 지적에 따라 부정되었다.[4] "Plutonian object"도 2006년 8월 24일 국제천문연맹 총회에서 다수의 찬성을 얻지 못하고 부결되었다.[5][6]

분류 정의 또한 초기에는 흔들렸다. 처음에는 태양 주위를 200율리우스년 이상 공전하는 왜행성이며, 궤도가 크게 기울어져 고전적 행성의 궤도와 비교하여 더 강하게 타원형인 것으로 간주되었다.[7] 그러나 왜행성을 행성이 아닌 다른 범주로 분류하는 대안이 제안되면서, 명왕성형 천체는 해왕성 바깥 천체 조건을 충족하는 왜행성으로 정의되었고, 궤도의 기울기와 이심률은 고려되지 않았다. 결국, 결의에서는 분류 정의가 제외되었고, 명칭과 함께 나중에 결정하기로 했다.[8]

2007년4월 9일, 일본학술회의는 "명왕성형 천체"를 권장하는 대외 보고(제1 보고)를 발표했다.[9]

이후 IAU 총회에서 "plutoid"라는 명칭이 제안되었고, 2008년6월 11일 노르웨이 오슬로에서 개최된 IAU 집행위원회에서 승인되었다.[10][11][12] 이 용어는 "모든 해왕성 바깥 천체에 속하는 왜행성은 명왕성형 천체이다"라는 간소화된 정의와 함께 발표되었다.[1]

왜행성의 정의는 정역학적 평형을 이루는지를 측정하는 방법에 대해서는 미정의 상태로 남아 있었다. 왜행성의 하한 크기를 정하는 공식적인 계산 방법이 없는 상태에서는, 다른 어떤 천체도 자동으로 새롭게 왜행성에 추가될 수 없었다.

IAU는 명명에 있어서 명왕성형 천체로 명명하는 천체의 조건을 다음과 같이 규정했다.

  • (a) 궤도 긴반지름이 해왕성의 그것을 초과할 것[1]
  • (b) 절대 등급이 H = +1 등급보다 밝을 것[1]


수학적으로 이 조건을 충족할 수 있는 하한 천체는, 절대 등급이 +1 등급(반사 계수가 1인 완전 반사 조건의 천체)이고, 직경이 838킬로미터인 것이 된다.[14][13] 그러나 이 조건을 초과하는 천체가 정역학적 평형이 되는 임계값을 넘는다는 증거가 될 필연성은 매우 낮다고 여겨진다. 명왕성형 천체로 명명된 천체가 추가 조사에서 정역학적 평형이 아님이 확인된 경우, IAU는 그 천체를 재분류하지만, 이름은 변경하지 않는다.[1]

절대 등급 개념은 수성과 비교될 수 있다. 마케마케는 절대 등급이 수성과 동등(H = -0.4)하다.[14] 그러나 수성은 명왕성형 천체가 아니며, 절대 등급만으로 행성의 격이 결정되는 것은 아니다. 예를 들어, 케레스는 절대 등급이 H = +3.3 정도로, 세드나(H = +1.6), 오르쿠스(H = +2.3), 콰오아(H = +2.7) 등에 비해 어둡다.

일본 학술 회의는 2007년 4월 9일 대외 보고(제1 보고)에서 왜행성의 정의에 일정 이상의 직경(예: 직경 1,000km)을 추가하는 것을 검토한다고 밝혔다.

4. 공식적인 명왕성형 천체

2006년 8월 24일 국제천문연맹(IAU) 총회에서 행성의 정의가 결정되면서, "궤도 근처에서 다른 천체를 제거했는가"라는 조건에 해당하지 않는 명왕성왜행성으로 분류되었다. 이와 함께, 명왕성은 해왕성 바깥 천체의 새로운 분류의 전형적인 예시로 인정되었다.[8]

국제천문연맹은 2008년 6월 11일 노르웨이 오슬로에서 열린 집행위원회에서 이 새로운 분류의 명칭을 "명왕성형 천체(plutoid)"로 정하고, "모든 해왕성 바깥 천체에 속하는 왜행성은 명왕성형 천체이다"라고 간략하게 정의했다.[1]

현재 공식적으로 명왕성형 천체로 분류된 천체는 명왕성, 에리스, 마케마케, 하우메아 4가지이다. 이 천체들의 특징은 다음과 같다.

'''명왕성형 천체'''
명왕성에리스마케마케하우메아
소행성 번호134340136199136472136108
임시 명칭-
절대 등급-0.7-1.12 ± 0.01-0.48+0.17
알베도0.49 − 0.660.86 ± 0.070.8 ± 0.20.7 ± 0.1
직경 (km)2390km2400km1300km − 1900km~1960km × 1518km × 996km
질량 (kg)1.305E1.67E~4E4.2E
질량 (지구 질량)0.00220.00250.000670.0007
밀도 (Mg/m3)2.03 ± 0.06~2 ?2.6 − 3.3
적도에서의 가속도 (m/s2)0.58~0.8~0.5~0.44 (변동)
자전 주기 (항성일)-6.38718
(역행)
> 0.3 ?0.16314
근일점 거리 − 원일점 거리29.66 − 49.3037.77 − 97.5638.5 − 53.135.2 − 51.5
궤도 반지름* (AU)39.4816867767.668145.843.3
궤도 긴반지름 (km)5906376200km10210000000km6850000000km6484000000km
공전 주기* (항성년)248.09557309.9285.4
평균 공전 속도 (km/s)4.74903.4364.4194.484
궤도 이심률0.248807660.441770.1590.18874
궤도 경사각 (°)17.1417544.18728.96328.19
적도 경사각 (°)119.61
평균 표면 온도 (K)4030~3032 ± 3
위성의 수5112
발견일1930년2월 18일2003년10월 21일2005년3월 31일2003년3월 7일
분류2006년8월 24일2006년 8월 24일2008년 7월2008년 9월


5. 명왕성형 천체 후보

태양계 외곽 천체의 대부분은 얼음 핵을 가지고 있는 것으로 생각되며, 따라서 직경이 지구의 3% 크기인 400km 정도만 되어도 스스로 중력 평형을 이루어 구형이 될 수 있어, 명왕성형 천체로 분류되는 준행성이 될 수 있다고 여겨진다.[2] 2006년 8월 당시에는 이러한 천체들의 직경을 대략적으로만 알 수 있었지만, 추가로 42개의 태양계 외곽 천체가 준행성이 될 수 있다고 여겨졌다.[2] 2008년에는 그 중 마케마케하우메아가 명왕성형 천체로 인정되었다.

다음은 장래에 명왕성형 천체로 인정될 가능성이 있는 천체의 대표적인 예이다.

'''케레스와 동등하거나 그 이상의 직경을 가진 태양계 외곽 천체'''
rowspan="2"|분류추정 직경(km)질량
(×1020 kg)
궤도 반지름
(AU)
출처[2]출처[15]출처[16]출처[17]
세드나분리 천체1,8001,500<1,800<1,50017–61486.0
콰오아큐비와노족1,2901,2601,2601,20010 - 2643.58
오르쿠스명왕성족1,1009099461,5006.2 - 7.039.34
익시온명왕성족9805706501065~5.839.65
케레스소행성대
975
9.52.77
style="text-align:left"|큐비와노족940793977890~5.247.30
style="text-align:left"|큐비와노족810649570 - 795~7.942.53
style="text-align:left"|큐비와노족8007091.6 - 3.743.11
바르나큐비와노족7808741,016900~5.942.90
style="text-align:left"|산란 원반 천체7101,2001,1500.7855.02



명왕성의 위성 카론은 명왕성과의 이중 천체로 여겨지기도 하며, 2006년 IAU 총회에서는 처음에는 케레스와 에리스와 함께 새로운 행성으로 하는 제안이 있었지만, 현재는 명왕성형 천체의 후보에는 포함되지 않는다.

6. 명왕성형 천체 명명 절차

2006년 8월 24일 국제천문연맹(IAU) 총회에서 명왕성을 왜행성으로 분류하고, 해왕성 바깥 천체의 새로운 분류에 대한 논의가 시작되었다. 초기에는 "pluton"이나 "plutonian object"라는 명칭이 제안되었으나, "pluton"은 이미 지질학에서 사용되는 용어였기 때문에 부정되었다.[3][4] "Plutonian object" 역시 총회에서 다수의 찬성을 얻지 못해 부결되었다.[6]

분류 정의 또한 초기에는 유동적이었다. 처음에는 200율리우스년 이상으로 태양을 공전하는 왜행성이며, 궤도가 크게 기울어져 고전적 행성보다 더 타원형인 천체로 정의되었으나,[7] 이후 왜행성을 행성이 아닌 다른 범주로 분류하는 안이 나오면서, 해왕성 바깥 천체인 왜행성으로 정의가 변경되었다. 최종 결의에서는 분류 정의가 명칭과 함께 추후 결정되는 것으로 미뤄졌다.[8]

2007년 4월 9일, 일본학술회의는 "명왕성형 천체"를 권장하는 보고서를 발표했다.[9]

2008년 6월 11일, 노르웨이 오슬로에서 열린 IAU 집행위원회는 "plutoid"라는 명칭을 승인하고, "모든 해왕성 바깥 천체에 속하는 왜행성은 명왕성형 천체이다"라는 정의를 발표했다.[1][12]

새로운 명왕성형 천체의 명명은 소행성 명명 소위원회(CSBN)[10]와 행성계 명명 워킹 그룹(WGPSN)[11]의 협력으로 진행되며, 발견자에게 명칭 제안 우선권을 부여하고 다른 태양계 소천체(소행성)와 이름이 중복되지 않도록 하는 제도가 발표되었다.

참조

[1] 웹사이트 Plutoid chosen as name for Solar System objects like Pluto http://www.iau.org/p[...] 国際天文学連合 2008-06-11
[2] 웹사이트 The Dwarf Planets http://web.gps.calte[...] California Institute of Technology, Department of Geological Sciences 2008-01-26
[3] 문서 深成岩体。日本語文献においてそのまま「プルトン」も用いられる。
[4] 뉴스 Astronomers divided over "planet" definition http://rawstory.com/[...] Rawstory.com 2006-08-22
[5] 웹사이트 The Final IAU Resolution on the definition of "planet" ready for voting http://www.iau2006.o[...] International Astronomical Union 2006-08-24
[6] 뉴스 IAU 2006 General Assembly: Result of the IAU Resolution votes http://www.iau.org/i[...] International Astronomical Union 2008-01-26
[7] 웹사이트 Draft definition, IAU press release http://www.iau2006.o[...] International Astronomical Union 2006-08-16
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