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행성의 정의

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목차

1. 개요

행성의 정의는 시대와 문명에 따라 변화해 왔으며, 2006년 국제천문연맹(IAU)에서 공식적으로 정의되었다. 고대 그리스에서는 '떠돌아다니는 별'을 행성으로 인식했으며, 중세 시대에는 태양과 달을 포함한 7개의 행성을 일반적인 개념으로 받아들였다. 코페르니쿠스의 지동설 이후 지구도 행성에 포함되었고, 18세기 이후 천왕성, 해왕성, 명왕성의 발견으로 행성 수는 늘어났다. 2006년 IAU는 태양 주위를 공전하고, 자체 중력으로 둥근 형태를 유지하며, 궤도 주변의 영역을 청소해야 한다는 세 가지 조건을 충족하는 천체를 행성으로 정의하고, 명왕성을 왜행성으로 분류했다. 이 정의는 논란의 여지가 있으며, 궤도 청소의 모호성, 이중 행성 및 위성, 외계 행성 및 갈색 왜성과의 경계 문제 등 다양한 비판에 직면해 있다.

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행성의 정의
정의
국제 천문 연맹의 태양계 행성 정의태양을 궤도로 공전한다.
자기 중력이 강체력을 능가하여 정역학적 평형 (거의 둥근) 상태를 유지할 만큼 충분한 질량을 가진다.
자신의 궤도 주변의 미행성체들을 소탕했다.
어원
그리스어ἀστέρες πλανῆται (astéres planêtai)
의미떠돌아다니는 별

2. 역사

선사 시대부터 대부분의 인간 문명은 행성에 대한 지식을 가지고 있었다. '행성'이라는 단어는 고대 그리스에서 유래했다. 고대 그리스인들은 천동설에 따라 지구가 우주의 중심에 고정되어 있고, 천체들이 지구 주위를 돈다고 믿었다. 그리스 천문학자들은 별 사이를 움직이는 천체를 '떠돌아다니는 별' (ἀστέρες πλανῆται|아스테레스 플라네타이|grc)이라고 불렀다.[189][190] 수성, 금성, 화성, 목성, 토성은 고대 그리스인들이 인지한 다섯 행성이다.

그리스-로마 시대의 우주론에서는 태양과 달을 포함하여 일곱 개의 행성을 고려했다. 19세기 독일의 자연주의자 알렉산더 폰 훔볼트는 그의 저서 코스모스(''Cosmos'')에서 이와 관련한 내용을 언급하기도 했다.

플라톤은 기원전 360년에 기록한 티마이오스(''Timaeus'')에서 "태양과 달 그리고 다섯 개의 별을 행성으로 부른다."라고 언급했다.[192] 플라톤의 제자 아리스토텔레스 역시 그의 저서 '천체에 관하여'(''On the Heavens'')에서 "태양과 달의 운동은 나머지 행성들의 그것에 비해 작다."라고 서술했다.[193]

천동설이 소개되기 전 사람들이 생각했던 행성들의 모습.


중세와 르네상스 시대 작가들은 일반적으로 행성이 7개라는 개념을 수용했다. 중세 천문학의 기본 개념을 수립한 사크로보스코의 저서 '세계의 천구 위에서'(De sphaera mundi)에는 태양과 달을 행성으로 포함하고 있다.[201] 전문적인 이론을 담은 '행성의 이론'(Theorica planetarum)에서도 행성을 7개로 정의한다.[202] 알폰소 천문표 사용법에는 태양, 달, 다섯 행성을 동등하게 취급한다.[203] 14세기 시인 존 가워는 연금술과 행성을 연결하여 자신의 저서 연인의 고백(Confessio Amantis)에서 태양과 달을 행성으로 언급했다.[204] 천동설을 반박했던 니콜라우스 코페르니쿠스는 태양과 달을 행성에 포함할지에 대해 모호한 입장을 보였다. 그는 '천구의 혁명에 대해'(De Revolutionibus)에서 '태양, 달, 행성, 항성'을 명확히 구분했지만,[205] 바오로 3세에게 헌정한 작품에서는 '태양과 달... 그리고 나머지 다섯 행성들의 움직임'이라 표현하여 태양과 달을 행성에 포함하는 견해를 드러냈다.[206]

2. 1. 고대의 행성

선사 시대부터 대부분의 인간 문명은 행성에 대한 지식을 가지고 있었다. '행성'이라는 단어는 고대 그리스에서 유래했다. 고대 그리스인들은 천동설에 따라 지구가 우주의 중심에 고정되어 있고, 천체들이 지구 주위를 돈다고 믿었다. 그리스 천문학자들은 별 사이를 움직이는 천체를 '떠돌아다니는 별' (ἀστέρες πλανῆται|아스테레스 플라네타이|grc)이라고 불렀다.[189][190] 수성, 금성, 화성, 목성, 토성은 고대 그리스인들이 인지한 다섯 행성이다.

그리스-로마 시대의 우주론에서는 태양과 달을 포함하여 일곱 개의 행성을 고려했다. 플라톤은 기원전 360년에 기록한 티마이오스(''Timaeus'')에서 "태양과 달 그리고 다섯 개의 별을 행성으로 부른다."라고 언급했다.[192] 플라톤의 제자 아리스토텔레스 역시 그의 저서 '천체에 관하여'(''On the Heavens'')에서 "태양과 달의 운동은 나머지 행성들의 그것에 비해 작다."라고 서술했다.[193]

2. 2. 중세의 행성

중세와 르네상스 시대 작가들은 일반적으로 행성이 7개라는 개념을 수용했다. 중세 천문학의 기본 개념을 수립한 사크로보스코의 저서 '세계의 천구 위에서'(De sphaera mundi)에는 태양과 달을 행성으로 포함하고 있다.[201] 전문적인 이론을 담은 '행성의 이론'(Theorica planetarum)에서도 행성을 7개로 정의한다.[202] 알폰소 천문표 사용법에는 태양, 달, 다섯 행성을 동등하게 취급한다.[203] 14세기 시인 존 가워는 연금술과 행성을 연결하여 자신의 저서 연인의 고백(Confessio Amantis)에서 태양과 달을 행성으로 언급했다.[204] 천동설을 반박했던 니콜라우스 코페르니쿠스는 태양과 달을 행성에 포함할지에 대해 모호한 입장을 보였다. 그는 '천구의 혁명에 대해'(De Revolutionibus)에서 '태양, 달, 행성, 항성'을 명확히 구분했지만,[205] 바오로 3세에게 헌정한 작품에서는 '태양과 달... 그리고 나머지 다섯 행성들의 움직임'이라 표현하여 태양과 달을 행성에 포함하는 견해를 드러냈다.[206]

2. 3. 근대의 행성

코페르니쿠스의 지동설이 천동설보다 널리 받아들여지면서 지구는 행성으로 포함되었고, 태양과 달은 행성에서 제외되었다. 이는 행성에 대한 이해에 개념적 혁명을 가져왔다. 과학사학자 토머스 쿤은 그의 저서 ''과학 혁명의 구조''에서 다음과 같이 언급했다.[20]

> "전통적인 '행성'이라는 명칭을 태양에 적용하는 것을 거부했던 코페르니쿠스 학자들은 ... 모든 천체가 이전과는 다른 방식으로 보여지는 세상에서 유용한 구분을 계속하기 위해 '행성'의 의미를 바꾸고 있었다... 달을 보면서, 코페르니쿠스주의로 개종한 사람은 ... '나는 한때 달을 행성이라고 생각했지만, 착각했었다.'라고 말한다."

코페르니쿠스는 ''천체의 회전에 관하여''에서 "따라서 나는 지구에 귀속시키는 운동을 권말에 가정했는데, 오래도록 강렬한 연구를 통해 다른 행성의 운동이 지구의 궤도와 상관관계가 있다면..."이라고 말하며 지구를 간접적으로 행성으로 언급했다.[18] 갈릴레오 갈릴레이 역시 ''두 개의 주요 세계 체제에 관한 대화''에서 "달이나 다른 행성 못지않게, 지구는 원형으로 움직이는 자연적 천체에 포함되어야 한다"고 주장한다.[21]

25일 간격으로 촬영한 두 이미지에서 본 하늘을 가로지르는 천왕성의 움직임


1781년, 천문학자 윌리엄 허셜은 별의 시차를 찾기 위해 하늘을 탐색하던 중 황소자리에서 혜성으로 추정되는 천체를 관측했다. 고배율에서도 빛의 점으로만 보이는 별과는 달리, 이 물체의 크기는 사용된 배율에 비례하여 증가했다. 허셜은 이 이상한 물체가 행성일 가능성은 전혀 생각하지 못했다. 왜냐하면 지구 바깥의 다섯 행성은 고대부터 인류의 우주 개념의 일부였기 때문이다. 당시에는 소행성이 아직 발견되지 않았기 때문에, 혜성은 망원경으로 발견할 수 있을 것으로 예상되는 유일한 움직이는 물체였다.[23] 그러나 혜성과 달리, 이 물체의 궤도는 거의 원형이었고 황도면에 있었다. 허셜이 자신의 "혜성" 발견을 발표하기 전에, 그의 동료인 영국의 영국 왕립 천문학자 네빌 매스컬린은 그에게 편지를 써서 "나는 그것을 뭐라고 불러야 할지 모르겠습니다. 그것은 매우 찌그러진 타원 궤도로 움직이는 혜성만큼이나 태양에 거의 원형 궤도로 움직이는 규칙적인 행성일 가능성이 있습니다. 나는 아직 그 어떤 코마나 꼬리도 보지 못했습니다."라고 말했다.[22] 이 "혜성"은 또한 매우 멀리 떨어져 있었고, 단순한 혜성이 스스로를 드러내기에는 너무 멀리 떨어져 있었다. 결국 그것은 일곱 번째 행성으로 인식되었고, 토성의 아버지의 이름을 따서 천왕성이라고 명명되었다.

천왕성의 관측된 궤도에서 중력에 의해 유발된 불규칙성은 결국 1846년 해왕성의 발견으로 이어졌고, 해왕성 궤도의 추정된 불규칙성은 이후 교란 물체를 찾기 위한 탐색으로 이어졌다. 하지만 이것은 나중에 해왕성의 질량을 과대평가하여 발생한 수학적 인공물로 밝혀졌다. 그럼에도 이 탐색은 1930년에 명왕성을 발견하는 결과로 이어졌다. 처음에는 지구 질량의 대략 1/5로 여겨졌지만, 관측을 통해 명왕성의 추정 질량이 점차 줄어들어 겨우 1/500 정도로 밝혀졌다. 이는 해왕성의 궤도에 전혀 영향을 미치기에는 너무 작았다.[23] 1989년, 보이저 2호는 불규칙성이 해왕성의 질량 과대평가 때문임을 확인했다.[24]

2. 4. 현대의 행성

1930년 미국의 클라이드 톰보가 명왕성을 발견하고 태양계의 9번째 행성으로 발표했으나, 천문학계는 곧 커다란 논란에 휩싸였다. 이는 행성의 정의를 깊이 있게 생각하는 중요한 계기가 되었다. 명왕성의 지름은 지구의 위성인 달보다도 작았기 때문이다.

1990년에 인류 역사상 처음으로 발견된 외계 행성인 펄사 PSR B1257+12 주위를 도는 암석 행성의 발견은 이러한 논란을 더욱 격화시켰다. 이후 지름이 1200km 내외인 콰오아나 세드나, 그리고 명왕성보다도 지름이 긴 에리스의 발견으로 논란은 극에 달했다.

2. 4. 1. 국제천문연맹(IAU)의 정의

2006년 국제천문연맹은 명왕성을 행성에서 제외하고 에리스 등과 함께 왜행성으로 새로 정의하여, 행성의 정의를 구체화하였다.[2] 이때 확정된 정의는 일단 태양계에만 적용되며, 조건은 다음과 같다.

# 태양 주위를 공전해야 하며, 자체 중력으로 둥근 구체를 형성할 수 있을 정도가 되어야 한다.

# 천체 자신의 공전 궤도 상에 있는, 자신보다 작은 '이웃 천체를 없애야' 한다.

이 정의는 외계 행성의 경우를 반영하지 않았다는 문제가 있다. 따라서 떠돌이 행성이 행성에 속하는지 여부나, 갈색 왜성과 행성의 구분을 명확히 할 수 없다는 문제가 있다. 이러한 이유로, 아직도 행성의 정의는 명확하게 확립되지 않았다고 할 수 있다.

별의 배경을 가로지르는 '빛'의 움직임은 고전적인 행성의 정의, 즉 방랑하는 별의 기초가 된다.


에리스의 발견으로 인해 IAU는 정의에 대한 조치를 취해야 했다. 2005년 10월, 세드나 발견 이후 정의에 대해 연구해오던 19명의 IAU 회원 그룹은 승인 투표를 사용하여 세 가지 선택 사항으로 범위를 좁혔다. 그 정의는 다음과 같았다.[48][49]

  • 행성이란 태양 주위를 공전하는 지름이 2,000 km 이상인 모든 물체이다. (찬성 11표)
  • 행성이란 자체 중력으로 인해 모양이 안정적으로 유지되는 태양 주위를 공전하는 모든 물체이다. (찬성 8표)
  • 행성이란 주변에서 지배적인 위치를 차지하는 태양 주위를 공전하는 모든 물체이다. (찬성 6표)


어떤 합의도 이루어지지 않자, 위원회는 2006년 8월 프라하에서 열린 IAU 총회에서 이 세 가지 정의에 대한 광범위한 투표를 실시하기로 결정했다.[50] 8월 24일, IAU는 세 가지 제안 중 두 가지 요소를 결합한 최종 초안을 투표에 부쳤다. 이것은 '행성'과 '암석'(또는 '소행성체') 사이의 중간 분류를 만들어 '왜행성'이라고 불렀으며, 명왕성을 세레스, 에리스와 함께 이 분류에 포함시켰다.[51][52]

IAU는 위성을 제외한 태양계의 행성과 기타 천체를 다음과 같은 세 가지 범주로 정의하기로 결의했다.

# "행성"은 다음과 같은 천체이다.

  • 태양 주위를 공전하고,
  • 자체 중력으로 고체력에 굴복하여 유체 평형 (거의 둥근) 형태를 갖출 만큼 충분한 질량을 가지고 있으며,
  • 궤도 주변의 영역을 청소했다.

# "왜행성"은 다음과 같은 천체이다.

  • 태양 주위를 공전하고,
  • 자체 중력으로 고체력에 굴복하여 유체 평형 (거의 둥근) 형태를 갖출 만큼 충분한 질량을 가지고 있으며,
  • 궤도 주변의 영역을 청소하지 않았고,
  • 위성이 아니다.

# 위성을 제외한 태양 주위를 공전하는 다른 모든 물체는 "소행성체"라고 한다.

IAU는 또한 명왕성은 위의 정의에 따른 "왜행성"이며, 해왕성 바깥 천체의 새로운 범주의 원형으로 인식된다고 결의했다.

투표는 424명의 천문학자가 투표에 참여하여 통과되었다.[63][53][54] IAU는 "'행성'과 '왜행성'은 두 개의 별개의 물체 클래스"라는 결의안을 통과시켰으며, 이는 왜행성이 이름에도 불구하고 행성으로 간주되지 않는다는 것을 의미했다.[54]

2006년 9월 13일, IAU는 에리스, 그 위성 디스노미아, 그리고 명왕성을 소행성 목록에 포함시키고, 공식 소행성 명칭을 (134340) 명왕성, (136199) 에리스, (136199) 에리스 I 디스노미아로 부여했다.[55]

2008년 6월 11일, IAU 집행위원회는 명왕성이 원형인 "해왕성 바깥 천체의 새로운 범주"를 포함하는 왜행성의 하위 분류를 설립한다고 발표했다. 플루토이드라고 명명된 이 새로운 물체 클래스에는 명왕성, 에리스 및 기타 해왕성 바깥 왜행성이 포함되지만 세레스는 제외되었다.

3. 행성 정의에 대한 논란

세레스가 행성 지위 재고를 겪은 것처럼, 1930년 클라이드 톰보가 발견한 명왕성도 비슷한 과정을 거쳤다. 천왕성과 해왕성은 원형 궤도, 큰 질량, 황도면과의 근접성을 바탕으로 행성으로 선언되었지만, 명왕성은 작고 얼음으로 덮인 천체였으며 궤도도 황도에서 크게 벗어나 있었다. 1978년 명왕성의 위성 카론이 발견되면서 명왕성의 질량이 지구 달의 6분의 1에 불과하다는 것이 밝혀졌다.

1992년부터 천문학자들은 해왕성 궤도 너머에서 명왕성과 유사한 성질을 가진 얼음 천체들을 발견하기 시작했다. 이들은 단주기 혜성의 기원인 카이퍼대를 발견한 것으로 여겨졌다.[38] 명왕성의 궤도가 이 띠 안에 있었기 때문에 행성 지위에 대한 의문이 제기되었다. 많은 과학자들은 명왕성을 소행성으로 재분류해야 한다고 주장했다. 캘리포니아 공과대학교의 마이클 E. 브라운은 "행성"을 "태양계 내에서 유사한 궤도에 있는 다른 모든 천체의 총 질량보다 더 큰 질량을 가진 모든 천체"로 재정의해야 한다고 제안했다.[39]

1999년 하버드 대학교 소행성 센터의 브라이언 G. 마스덴은 명왕성에 소행성 번호 10000번을 부여하면서도 행성 지위는 유지하는 방안을 제안했다.[40][41] 명왕성의 "강등" 가능성은 대중의 항의를 불러일으켰고, 국제천문연맹은 명왕성을 행성 목록에서 삭제할 의도가 없음을 밝혔다.[42][43]

50000 콰오아와 90377 세드나 같은 해왕성 바깥 천체들의 발견은 명왕성이 특별하다는 주장을 약화시켰다. 2005년 마이크 브라운과 그의 팀은 명왕성보다 질량이 더 큰 에리스를 발견했다고 발표했다.[44][45] 에리스를 "열 번째 행성"으로 부를지에 대한 논의가 있었고, NASA도 그렇게 묘사하는 보도 자료를 배포했다.[46] 그러나 에리스를 행성으로 인정하면 명왕성에 대한 임의적인 최소 크기 설정이 필요했다. 많은 천문학자들은 명왕성의 역사적 정체성을 인정하는 것을 선호했다.[47]

국제천문연맹(IAU)이 '행성'과 '왜행성' 사이에 만든 이분법은 언어학적인 관점에서도 논란이 되었다. '왜소 행성'이라는 용어는 왜소 행성이 일종의 행성임을 시사하지만, IAU는 왜소 행성을 명시적으로 행성이 아니라고 정의한다. 벤자민 짐머는 이러한 혼란을 "IAU가 왜소 행성을 '진짜' 행성과 구별되도록 생각하게 하려는 사실은 '왜소 행성'이라는 어휘 항목을 '웰시 래빗'(진짜 토끼가 아님) 및 '로키산맥 굴'(진짜 굴이 아님)과 같은 기묘한 것들과 함께 묶는다"라고 요약했다.[108] 다바 소벨은 "왜소 행성은 행성이 아니며, 천문학에는 별인 왜성, 은하인 왜소 은하가 있으므로, 아무도 좋아할 수 없는 용어인 왜소 행성이다"라고 언급했다.[109] 마이크 브라운은 "역학 연구를 하는 사람들의 대부분은 '왜소 행성'이라는 단어를 정말로 원하지 않았지만, 친 플루토 진영에 의해 강요되었다. 그래서 왜소 행성이 행성이 아니라는 이 터무니없는 짐을 떠안게 되었다"라고 말했다.[110]

반면, 로버트 커밍은 "'소행성'이라는 이름은 '소행성'과 거의 동의어였다. 따라서 '왜소 행성'의 도입으로 모호성이나 혼동의 위험에 대해 불평하는 것은 매우 어리석은 일이라고 생각한다"라고 언급했다.[108]

3. 1. IAU 정의에 대한 비판

IAU의 행성 정의에 대한 비판적인 시각도 존재한다. 일부 비평가들은 이 정의가 임의적이며 혼란을 야기한다고 주장한다.[175] 예를 들어, 앨런 스턴은 지구, 화성, 목성, 해왕성도 자신의 궤도 주변을 완전히 청소하지 못했기 때문에 행성으로 간주될 수 없다고 주장했다.

내부 태양계에 존재하는 소행성


"궤도 주변의 천체를 제거한다"는 표현의 정확한 의미에 대한 논쟁도 주요 쟁점 중 하나이다. 앨런 스턴은 "왜행성과 행성 사이에 명확한 선을 긋는 것은 불가능하다"고 주장하며, 지구, 화성, 목성, 해왕성도 궤도 영역의 먼지를 완전히 제거하지 못했으므로 IAU의 정의에 따르면 어떤 천체도 행성으로 분류될 수 없다고 비판했다.[175]

그러나 Steven Soter영어 등의 정량적 평가에 따르면, 적어도 태양계 내에서는 행성과 왜행성 사이의 차이가 뚜렷하다.[144] 행성 중 소천체를 비교적 덜 제거한 화성조차도 그 질량 총합이 화성 질량에 비해 매우 적은 반면, 왜행성의 경우 자신의 질량보다 몇 배나 더 크다(애초에 에리스와 케레스를 제외하면 가장 큰 천체도 아니다).

3. 2. 정역학적 평형

행성은 자체 중력으로 인해 정역학적 평형 상태를 이루어야 하는데, 이는 행성이 구체 또는 회전타원체 형태여야 함을 의미한다. 이 정도 질량에 도달하기 전에는 천체의 형태가 불규칙할 수 있지만, 일정 질량을 넘어서면 중력이 물질을 중심 방향으로 끌어당겨 구형으로 붕괴된다.[173]

하지만 이 기준은 모호하다는 비판을 받는다. 물체의 화학적 조성, 열 에너지 등에 따라 정역학적 평형에 도달하는 지점이 달라지기 때문이다. 예를 들어, 위성인 미마스, 엔켈라두스, 미란다는 과거 큰 충돌의 영향으로 표면에 큰 요철을 가지고 있다. 준행성 후보 중에는 더 심한 요철을 가진 경우도 있을 수 있다.

자전이 빠른 토성이나 하우메아가 원심력 때문에 평평한 편구형을 띠는 것은 정역학적 평형 상태가 아닌 것이 아니라, 정역학적 평형의 결과이다.

3. 3. 이중 행성과 위성

국제천문연맹(IAU)의 정의는 위성을 명확하게 정의하지 않았다.[166] 처음 초안에서는 명왕성과 그 최대 위성인 카론을 이중 행성으로 간주했는데, 그 이유는 이 둘의 공통 질량 중심이 완전히 천체 외부에 있었기 때문이다. 그러나 최종안에서는 질량이 비슷하더라도 명왕성만을 왜행성으로 분류했다.[166]

같은 정의에 따르더라도, 지구와 달의 공통 질량 중심은 지구 내부에 있다. 따라서 달의 크기가 비교적 큼에도 불구하고 지구-달 계는 공식적으로 이중 행성으로 인식된 적이 없다. 그러나 달과 지구 사이의 거리는 점차 멀어지고 있기 때문에, 질량 중심의 정의에 따르면 지구와 달은 결국 이중 행성이 될 것으로 예상된다.

하지만, 일부에서는 달도 여전히 행성으로 불러야 한다고 주장한다. 1975년 아이작 아시모프는 달의 궤도가 지구의 태양 주위 궤도와 보조를 맞추고 있다고 언급했다. (절대 공간에서 달의 궤도는 태양을 향해 오목해지지 않는다.)

태양계의 다른 많은 위성들도 직접 태양 주위를 공전하지는 않지만, 실제 행성들과 공통적인 특징을 많이 가지고 있다. 예를 들어 태양계에는 정역학적 평형에 도달할 만큼 충분한 질량을 가진 위성이 19개나 되며, 물리적 변수만 고려한다면 이들도 행성으로 간주될 수 있다. 목성의 위성 가니메데와 토성의 위성 타이탄은 수성보다 크며, 타이탄은 지구보다 더 두꺼운 대기를 가지고 있다. 이오와 트리톤은 지질 활동을 보이며, 가니메데는 자기장을 가지고 있다. 항성 주위를 공전하는 천체를 항성이라고 부르는 것처럼, 행성 주위를 공전하면서 행성과 같은 특징을 가진 천체도 행성이라고 불러야 한다는 주장도 있다.[176][177][178]

3. 4. 외계 행성과 갈색 왜성

1992년부터 별 주위를 공전하는 행성 질량 천체가 400개 이상 발견되었다. 이 행성들의 대부분은 작은 별 정도의 질량을 가지지만, 한편으로는 행성 정도의 작은 질량의 갈색 왜성도 많이 발견되었다.[179]

종래에는 핵 내에서 수소를 연소시키는 능력을 가진 천체를 별로 간주했지만, 갈색 왜성은 안정적으로 수소를 연소시킬 수 없으며, 일생 중 극히 짧은 시기에 중수소를 연소시킬 뿐, 대부분의 시기에는 스스로 에너지를 생산하지 못한다.[180] 갈색 왜성은 일반적으로 별과 쌍성을 형성하는 것이 일반적이며, 많은 갈색 왜성은 별 주위를 공전하고 있다. 실제로 애리조나 대학교의 천문학자 아담 브로우즈는 "형성 과정은 달라도, 이론적인 관점에서 말하면, 태양계 외의 목성형 행성과 갈색 왜성은 본질적으로 같은 것이다"라고 말했으며,[181] 또한 시리우스 B와 같은 백색 왜성도 별이 아니라 행성으로 취급해야 한다고 주장하고 있다.[182] 그러나 현재 천문학계에서는, 생애 동안 핵융합을 일으킬 정도의 질량을 가진 천체는 별로 취급하는 것이 지배적이다.[183]

그러나 갈색 왜성과 관련된 혼란은 이것으로 끝나지 않았다. 마리아 로사 자파타리오-오소리오 등은, 젊은 성단 내에서, 13 목성 질량 이하라는, 평생 핵융합을 일으키지 않고 또한 다른 별 주위를 공전하지도 않는 많은 천체를 발견했다.[184] 이들은, 현재의 태양계 형성 이론에서는, 행성의 궤도가 불안정할 때, 행성이 항성계에서 튕겨져 나갈 가능성을 예측하고 있기 때문에, "자유 부유 행성"이라고 불리고 있다.[185]

그러나, 이러한 자유 부유 행성은 별과 같은 과정으로 형성되었을 가능성도 있다.[186] 저질량 별과 큰 목성형 행성의 조성에 큰 차이는 없으며, 크기와 온도 이외에는 목성형 행성을 별과 구별하는 차이는 거의 없다. 둘 다의 대기는 대부분 수소와 헬륨에 미량의 중원소로 구성되어 있다. 일반적으로, 별과 행성의 가장 큰 차이는 형성 과정이라고 한다. 별은, 성운의 가스가 중력에 의해 붕괴하는 "톱다운" 과정으로 형성되며, 대부분이 수소와 헬륨으로 구성되는 반면, 행성은, 젊은 별 주위의 가스나 먼지를 강착시키는 "바텀업" 과정으로 형성되며, 규소 또는 얼음으로 된 핵을 가진다고 여겨진다. 현 시점에서는, 목성형 행성이 이러한 핵을 가지고 있는지 여부는 불분명하다.[187] 만약 목성형 행성이 별과 같은 과정으로 형성되는 것이 실제로 가능하다고 하면, 가까운 목성이나 토성조차, 행성이 아니라 저질량 별이라고 불러야 하는 것이 아닌가 하는 의문이 생긴다.

2003년, 국제천문연맹은 외계 행성과 별을 정의하는 공식 성명을 발표했다.[188] 오늘날에도, 이것은 이 문제에 관한 국제천문연맹의 유일한 공식 성명이다. 2006년 위원회에서도, 이 정의를 변경하거나, 새로운 정의에 넣거나 하는 것은 하지 않았다.

행성과 갈색 왜성의 경계에 위치하는 CHXR 73 b

4. 한국의 관점

국제천문연맹의 행성 정의에 대한 지지자들은 에리스를 발견한 마이클 브라운과 미국 자연사 박물관의 교수 스티븐 소터였다. 마이클 브라운은 궤도 영역에 차지하는 질량 비율의 큰 차이는 "어떤 천체가 행성에 속하고 속하지 않는지에 대한 의심의 여지를 절대적으로 없애는 것이다"라고 강력하게 주장하고 있다.[172]

4. 1. 한국 천문학의 역사

고대 한국에서는 삼국시대부터 천문 관측이 활발하게 이루어졌다. 삼국사기와 삼국유사 등의 역사 기록에는 일식, 월식, 혜성 출현 등 다양한 천문 현상에 대한 기록이 남아있다. 특히, 신라에서는 첨성대를 건립하여 천체를 관측하고 시간을 측정하였다. 첨성대는 현존하는 동양에서 가장 오래된 천문 관측 시설로, 당시 한국의 높은 과학 기술 수준을 보여준다.

조선시대에는 세종대왕의 적극적인 지원으로 천문학이 크게 발전하였다. 세종대왕은 천문학 연구 기관인 서운관을 설치하고, 학자들에게 천문 관측 기구 제작과 역법 연구를 명하였다. 그 결과, 혼천의, 앙부일구(해시계), 자격루(물시계) 등 정교한 천문 관측 기구들이 제작되었다. 또한, 칠정산이라는 독자적인 역법이 개발되어 조선의 시간 체계를 확립하는 데 기여하였다.

현대 한국에서는 한국천문연구원을 중심으로 천문학 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 한국천문연구원은 보현산천문대, 소백산천문대, 레몬산천문대 등 국내 주요 천문 관측 시설을 운영하며, 우주의 기원과 진화, 외계 행성 탐색 등 다양한 연구를 수행하고 있다. 또한, 국제 협력을 통해 거대 마젤란 망원경(GMT) 건설 프로젝트 등 국제적인 천문학 연구에도 참여하고 있다.

4. 2. 한국의 행성 교육

대한민국의 교육과정에서는 국제천문연맹(IAU)의 행성 정의를 반영하여 행성에 대한 내용을 가르치고 있다. 초등학교, 중학교, 고등학교 과학 교과서에서 행성과 태양계에 대한 내용을 다루며, 천문대, 과학관 등에서도 행성과 관련된 전시 및 교육 프로그램을 운영하고 있다.

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[201] 문서 사크로보스코, '천구 위에서', ''A Source Book in Medieval Science,'' (Cambridge: Harvard University Press, 1974), p. 450. "태양을 뺀 모든 행성들은 [[주전원]]을 그리고 있다(''every planet except the sun has an epicycle'')."
[202] 문서 Anonymous, "The Theory of the Planets,", ''A Source Book in Medieval Science,'' (Cambridge: Harvard University Press, 1974), p. 452.
[203] 문서 색스니의 존, "알폰소 천문표에서 뽑아낸 것들과 그것들의 사용 방법(''Extracts from the Alfonsine Tables and Rules for their use'')", ''A Source Book in Medieval Science,'' (Cambridge: Harvard University Press, 1974), p. 466.
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