비행기가 소리보다 빠르게 날면 하늘에서 ‘쾅’ 하는 큰 소리가 들릴 수 있어. 이 소리를 ‘소닉붐’이라고 해. 과학마녀 일리가 소닉붐의 원리를 알려 줄게! 행성과 다르게 분류되는 왜소행성도 함께 알아보자!

 

 

소닉붐은 비행기 같은 물체가 음속보다 빠르게 움직일 때 생긴 충격파가 지상에 닿으며 나는 큰 소리예요. 공기 중에서 소리가 퍼지는 속도를 ‘음속’, 음속보다 빠른 속도를 ‘초음속’이라고 해요.

비행기는 날면서 주변 공기를 밀어 압력 변화를 만들어요. 압력 변화는 공기 중에서 음속으로 퍼져 나가지요. 비행기가 음속보다 느리면 압력 변화가 비행기보다 앞서 사방으로 퍼져요. 

반면 비행기가 음속보다 빠르면 미처 퍼지지 못한 압력 변화가 겹쳐 비행기의 앞부분과 날개 주변에 공기압이 급격히 변하는 충격파가 생겨요.

충격파는 비행 경로 주변으로 퍼져 지상까지 이동해요. 충격파가 지상에 닿으면 공기압이 갑자기 변하면서 ‘쾅’ 하는 소리가 나지요. 
소닉붐은 비행기가 음속을 돌파하는 순간에만 한 번 생기는 소리가 아니에요. 비행기가 초음속으로 나는 동안 계속 만들어져 비행 경로를 따라 넓은 지역에서 들릴 수 있어요.

소닉붐은 큰 소음 때문에 초음속 항공기의 육지 상공 비행에 걸림돌이 되어 왔어요. 미국항공우주국(NASA)은 소닉붐을 줄이려고 연구용 초음속 비행기 X-59를 개발했어요. NASA는 X-59의 기체 모양을 특별히 설계해 여러 충격파가 합쳐지는 것을 줄이고, 지상에서 비교적 작은 ‘쿵’ 소리가 들리도록 했어요.

 

 

 

 

왜소행성은 태양 주위를 돌지만 행성에는 포함되지 않는 천체예요. 국제천문연맹(IAU)은 2006년 태양계 행성의 기준을 정하면서 왜소행성의 조건도 함께 제시했어요. 

왜소행성이 되려면 네 가지 조건을 만족해야 해요. 태양 주위를 공전해야 하고, 자신의 중력으로 둥근 모양을 만들 만큼 충분한 질량을 가져야 해요. 공전 궤도 주변을 정리하지 못하면서, 다른 천체의 위성도 아니어야 하지요.

행성과 왜소행성을 가르는 가장 큰 차이는 ‘공전 궤도 주변을 정리했는가’예요. ‘정리한다’는 말은 행성이 성장하면서 주변의 작은 천체를 끌어당겨 합치거나 다른 궤도로 밀어내 공전 영역에서 지배적인 천체가 됐다는 뜻이에요. 왜소행성은 공전 영역에서 행성만큼 큰 영향력을 갖지 못해 주변에 많은 천체가 함께 남아 있어요.

가장 잘 알려진 왜소행성은 명왕성이에요. 명왕성은 해왕성 바깥의 카이퍼 벨트에서 수많은 얼음암석 천체와 함께 태양을 공전해요. 공전 궤도 주변의 천체를 정리하지 못해 국제천문연맹은 2006년 명왕성을 행성에서 왜소행성으로 재분류했어요.

현재 국제천문연맹이 공식적으로 인정하는 왜소행성은 다섯 개예요. 해왕성 바깥에 있는 명왕성, 하우메아, 마케마케, 에리스와 달리 세레스는 화성과 목성 사이 소행성대에 있답니다.