19[sr]우주,지구

태양계 [太陽系, solar system]

이름없는풀뿌리 2015. 9. 17. 14:46

 

 

태양계 [, solar system]

 

태양의 둘레에서 지구를 비롯한 9개의 대행성, 다수의 소행성 ·혜성 등이 태양의 인력에 의해 공전하며 1개의 천체계를 구성하고 있는 것.

집필자 : witch851004

 

1. 태양계

 

1) 태양계란?

태양계는 태양을 중심으로 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성으로 구성되어 있으며 각 행성에는 행성 주위를 도는 위성이 있고 그밖에 소행성, 혜성이 있다. 태양에서 가장 멀리 떨어져 있는 명왕성까지의 거리는 약 60억 km이지만, 태양 혼자서 태양계 전체 질량의 99.866%를 차지하고 있다. 나머지 0.134%를 행성과 그 위성들이 차지한다. 수적으로 가장 많은 소행성과 혜성의 총질량은 태양계 전체의 10만분의 1 정도이다. 행성 중 목성의 질량은 다른 행성을 합친 것보다 두 배나 많다.

태양계 내의 모든 천체는 태양의 주위를 하늘의 북극에서 볼 때 시계 반대방향으로 공전한다. 공전궤도는 거의 동일한 평면상에 있고, 궤도는 태양을 초점으로 하는 원에 가까운 타원궤도를 돌고 있다.

지구보다 안쪽에 있는 수성, 금성을 내행성이라 하고, 지구 바깥쪽의 화성에서 명왕성까지를 외행성이라 한다. 금성과 수성을 제외하고는 모든 행성이 위성을 거느리고 있다.

행성들은 지구형 행성과 목성형 행성으로 구분한다. 지구형 행성은 주로 암석으로 이루어져 있으며 수성, 금성, 지구, 화성 그리고 명왕성이 포함된다. 목성형 행성은 지구에 비해 매우 크며 목성과 같이 수소, 핼륨으로 이루어져 있다. 또한, 목성형 행성은 모두 고리가 있으며 위성의 수도 많다.

태양계는 은하계 중심에서 2.8만 광년 떨어져 있으며 나선팔의 한 중심에 있다. 태양계는 은하계를 초속 220km로 공전한다.

2) 태양계의 생성순서

 

성운설에 의하면 우리 태양계는 별이 죽으면서 생겨난 성간 물질들 속에서 생성되었다. 약 50억년 초신성 하나가 폭발 하면서 발생한 충격파가 성간 구름 사이를 통과하면서 밀도가 높은 덩어리가 생겨나 원시 태양 성운이 되었다.

압축이 시작되면 덩어리는 부피가 줄면서 회전하게 된다. 구름은 처음에는 아주 천천히 돌지만 안으로 모여들면서 점점 그 속도가 빨라 진다.

빨리 돌면 이번에는 점점 원심력이 커지기 때문에 가로 방향으로는 수축하기가 어려워진다. 그래서 전체가 점점 수축하면서 세로방향으로 원심력이 작용하지 않고 가로방향으로 원심력이 크게 작용하므로 가스구름은 점점 납작해져서 원반모양을 이루게 된다. 원반의 중심 부분에는 물질이 아주 많이 모여들기 때문에 자기가 가진 중력 때문에 점점 수축하고 뭉쳐져서 별이 된다. 태양계의 가스 구름 중심에 뭉쳐진 것이 바로 원시 태양이다. 원시 태양이 수축하면서 빛과 열이 방출되면서 주위에 있는 가스를 멀리까지 날려 보낸다.

그리고 그 바깥쪽의 남은 가스 물질에서 지구와 같은 행성들이 생성되었다. 즉, 별은 중력 수축을 계속하면서 결국 중심의 온도가 아주 높아져서 충분히 핵융합 반응이 일어나지만, 행성이라는 것은 별과 달라서 중심 온도가 낮기 때문에 핵융합 반응이 일어나지 않는 천체다. 바깥으로 밀려난 가스구름이 뭉쳐져서 미행성체가 만들어지고, 이것들이 서로 충돌하면서 깨어지기도 하지만 더 많이 뭉치게 되어서 여러 개의 행성을 만들게 된다.

태양을 중심으로 공전하고 있는 행성들의 공전궤도가 거의 같은 평면에 있고, 수성이나 금성, 화성, 달과 같은 행성이나 위성의 표면에 수많은 크레이터가 존재하는 것은 이 때문이다.

2. 태양계의 행성

1) 수성

수성은 태양계의 행성 중 태양에 가장 가까운 행성이다. 지구에서 볼 때 28° 이상 태양으로부터 떨어지지 않기 때문에 해넘이 후 또는 해돋이 전의 아주 짧은 시간에만 볼 수 있다. 그러므로 수성을 관측하기가 어렵다.

수성의 크기는 달과 화성의 중간쯤 된다. 태양계에서는 수성보다 큰 위성이 있다. 토성의 타이탄과 목성의 가니메데가 대표적이다. 이오, 에우로파, 칼리스토는 수성과 비슷하다.

Mercury라는 이름은 날개가 달린 모자와 신을 신고 날아 다닌다는 신들의 사자 메르쿠리우스에서 유래되었다. 메르쿠리우스는 그리스의 헤르메스에 해당한다. 수성은 다른 행성에 비해 매우 빠르므로 신들의 전령에 비유되었다. 옛날에는 저녁에 볼 수 있는 수성과 밝을 때 보이는 수성은 별개의 행성으로 여겼으며 그리스에서는 해뜨기 전에 보이는 것은 아폴론, 해 진 뒤에 보이는 것을 헤르메스라고 불렀다. 중국에서는 진성(辰星)이라 불렀다.

수성은 명왕성을 제외하고 행성 중 가장 작지만 평균밀도는 지구 다음으로 크다. 큰 행성일수록 자신의 중력에 의해 압축되기 때문에 평균 밀도는 겉보기에 커진다. 이런 점을 고려하면 수성의 평균 밀도는 행성 중에서 가장 큰 것이 된다. 그래서, 수성에는 반지름의 3/4에 이르는 핵이 있다고 생각된다. 지구의 핵은 지구 반지름의 1/2이라는 점과 비교할 때 그 크기를 비교할 수 있다.

 

 

질량(1024kg)

0.33022

이심률

0.205 619

적도반경(km)

2439.7

궤도 경사각(°)

0.01

평균밀도(g/cm³)

5.43

황도 경사각(°)

7.005 03

태양과의 거리(km)

57,910,000

표면중력(지구=1)

0.38

자전주기(일)

58.6462

탈출속도(km/s)

4.25

공전주기(일)

87.969

광도(등급)

-2.4

공전속도(km/s)

47.36

표면온도(℃)

-173 < 179 < 427

 

 

2) 금성

금성은 태양에서 두 번째인 행성으로 지구에서 볼 때 태양, 달 다음으로 밝은 천체이다. 지구보다 태양에 가깝고 태양에서 48° 이상 떨어지지 않기 때문에 한밤중에는 보이지 않고 일몰 후의 서쪽하늘, 또는 일출 전 동쪽하늘에 보일 뿐이다.

금성의 이심률은 행성 중 가장 작아 거의 원궤도를 돌고 있다. 공전주기가 224.7일인데 비해 자전주기는 이보다 늦어 243일이며, 공전방향과 반대 방향으로 돌고 있다. 그래서, 지구처럼 해돋이에서 다음날의 해돋이까지를 하루로 한다면 금성의 하루는 약 117일이 된다. 거의 절반 정도 자전한 곳에서 다음 날의 해돋이가 일어나게 된다. 천문학에서는 자전주기에 해당하는 하루는 '1항성일', 해돋이에서 다음날의 해돋이까지의 하루를 '1태양일'이라고 한다. 금성의 경우 1항성일은 약 2태양일에 해당하므로 금성에서 1년은 겨우 2일에 지나지 않는다.

금성은 지구와 매우 유사하다. 크기와 질량이 지구와 거의 가깝고 거의 같은 물질이 모여 형성되었다고 생각되며 지구와 흡사한 내부 구조를 하고 있는 것으로 추정된다. 지표에서 지하 10∼30km까지 지각이 퍼지고, 그 밑에 깊이 약 3000km까지 맨틀이 있다. 중심에는 반지름 약 3000km의 핵이 있는 것으로 생각되지만 확실하지 않다. 그러나 금성의 자전속도가 느리기 때문에 자기장의 세기는 지구의 10만분의 1 정도밖에는 되지 않는다.

한국에서는 저녁 때 서쪽 하늘에 나타나는 금성을 태백성, 장경성으로 불렀으며 새벽에는 샛별, 계명성, 명성이라 하였다. 바빌로니아에서는 농업에 필요한 달력의 길잡이가 되기 때문에 풍양의 신 이슈타르의 이름을 붙여 숭상하였고 그리스에서는 미의 여신 아프로디테, 로마신화의 비너스가 유래가 되었다. 고대 그리스에서는 저녁하늘에 보일 때에는 헤스페로스, 새벽하늘에 보일 때에는 헤오스포로스라고 불렀다. 중국에서는 금성을 태백성으로 불렀으며 저녁하늘에 보일 때에는 장경성, 새벽하늘에 보일 때에는 계명성으로 불렀다. 갈릴레이가 달과 같이 차고 이지러짐을 발견하여 코페르니쿠스의 지동설을 지지하는 계기가 되기도 하였다.

 

질량(1024kg)

4.8690

이심률

0.006 769

적도반경(km)

6051.8

궤도 경사각(°)

177.36

평균밀도(g/cm³)

5.24

황도 경사각(°)

3.394 60

태양과의 거리(km)

108,200,000

표면중력(지구=1)

0.91

자전주기(일)

-243.018

탈출속도(km/s)

10.36

공전주기(일)

224.701

광도(등급)

-4.7

공전속도(km/s)

35.02

표면온도(℃)

482

 

 

3) 지구

지구는 태양계에서 세 번째인 행성으로 신이 창조한 천체 중 가장 아름답다. 태양계의 행성 중 유일하게 액체 상태의 물이 있고, 생물이 존재한다. 형태는 완전한 구형이 아니고, 적도 부분이 약간 부풀어 있다. 대기는 질소와 산소로 구성되어 있으며 평균수심 3795m의 바다가 있다. 바다는 표면의 70%를 덮고 있다.

지구 내부는 지각, 맨틀, 핵의 층구조를 이루고 있다. 지각은 암석으로 되어 있으며, 맨틀은 주로 감람암, 핵은 철을 주성분으로 하는 금속으로 이루어져 있다. 지구를 둘러싸고 있는 대기는 원자와 분자로 이루어진 중성 대기와 그 위에 전자와 이온으로 전리된 플라스마 대기로 나눈다. 이곳을 자기권이라고 하는데 태양풍과의 상호작용으로 혜성같은 모양을 하고 있다.

지구는 태양을 중심으로 하는 타원 위를 1년에 한바퀴 돈다. 자세히 보면 지구의 공전운동은 달이나 다른 행성의 영향을 받아 복잡한 양상을 띤다. 지구의 공전궤도면은 지구의 자전축과 약 66.5° 기울어져 있다. 이 때문에 1년 동안에 봄, 여름, 가을, 겨울의 4계절이 생긴다. 지구의 자전주기는 23시간 56분이지만, 태양의 공전운동 때문에 태양이 어떤 지점에서 남중하고 그 다음 남중할 때까지는 약 24시간이 걸린다. 이 태양의 운동을 기준으로 하루를 결정한 것을 태양일이라 하고 1년간 태양일의 평균을 평균태양일이라 하며 24시간으로 정해져 있다.

지구의 자전은 달에 의해 생기는 밀물과 썰물에 의해 달의 공전으로 조금씩 변화된다. 그래서, 달은 지구에서 멀어지면서 동시에 지구의 자전속도가 줄어들어 하루의 길이가 차츰 길어지고 있다.

 

 

질량(1024kg)

5.9742

공전속도(km/s)

29.78

위성수

1

이심률

0.016 709

적도반경(km)

6378.14

궤도 경사각(°)

23.45

평균밀도(g/cm³)

5.515

황도 경사각(°)

0.000 25

태양과의 거리(km)

149,600,000

표면중력(지구=1)

1.00

자전주기(일)

0.99726963

탈출속도(km/s)

11.18

공전주기(일)

365.256

표면온도(℃)

15

 

 

4) 화성

화성은 지구 궤도의 바로 바깥쪽 궤도를 도는 행성이다. 밤 하늘에 붉게 빛나는 모습이 피의 색깔을 연상시켜 고대 사람들은 불길하게 여겼다. 그래서 전쟁의 신 이름을 따서 Mars로 부르고 있다.

화성이 붉게 보이는 이유는 전체 표면의 70% 이상이 적갈색의 물질로 덮혀 있기 때문이다. 화성의 일년 중 1/4은 이런 붉은 흙이 화성의 대기로 날아 올라 시속 수백km나 되는 모래 폭풍이 되어 맹렬히 불어댄다. 이 흙은 산화철이나 점토 광물과 같은 풍화 생성물이다. 이런 물질은 지구에서는 열대 등의 고온 다습한 기후 조건에서 만들어진다. 그러므로 과거 화성에도 액체인 물이 안정되게 존재할 수 있는 온난한 기후가 있었을 것으로 생각된다.

40억년 전 탄생한지 얼마 되지 않은 화성에서는 활발한 화산 활동에 의하여 내부의 가스가 왕성하게 대기에 공급되었다. 또한 혜성이나 미행성의 잦은 충돌에 의하여 충돌물질로부터 가스가 이탈하고, 지각에 축적된 얼음이나 표면물질의 이산화탄소가 순식간에 기화하여 대기에 합쳐졌다. 이런 식으로 물이나 이산화탄소 등의 휘발성 물질이 대기에 공급되어 진한 대기가 생겼다. 이산화탄소는 온실효과를 유발하여 물이 액체상태로 존재할 수 있는 온화한 기후를 유지할 수 있었다.

 

 

질량(1024kg)

0.64191

공전속도(km/s)

24.08

위성수

2

이심률

0.093 368

적도반경(km)

3397

궤도 경사각(°)

25.19

평균밀도(g/cm³)

3.94

황도 경사각(°)

1.849 92

태양과의 거리(km)

227,940,000

표면중력(지구=1)

0.38

자전주기(일)

1.02595675

탈출속도(km/s)

5.02

공전주기(일)

686.98

광도(등급)

-3.0

 

 

5) 목성

목성은 거대한 크기와 높은 반사율 때문에 밤하늘에 매우 밝게 보이는 행성이다. 그래서, 목성은 선사시대부터 잘 알려져 있었다. 목성의 자전주기는 적도 근처에서 9시간 50분이다. 이처럼 매우 빠른 속도로 자전을 하기 때문에 적도부분이 더 불룩하게 나와 있다.

목성은 태양계의 행성 중 가장 크다. 그 성분의 대부분은 수소와 헬륨이다. 목성의 내부는 다음과 같이 되어 있는 것으로 생각되고 있다. 표면에서 100km 까지는 몇 겹의 구름 층이 있다. 맨 위층에는 흰 암모니아구름, 그 밑에는 황화수소암모늄구름, 그 밑에는 얼음구름이나 암모니아 물방울 구름이 층을 이루고 있다. 대기층은 표면에서 1000km까지 계속되는데 수소가스는 1000기압이라는 고압이기 때문에 액체수소 상태에 있다. 더 밑으로 내려고 25,000km 되는 깊은 곳에서 압력은 3백만 기압이나 되어 수소는 금속수소 상태로 있을 것으로 생각된다.

지금으로부터 약 46억년 전, 원시태양을 둘러싼 원반 모양의 먼지 덩어리가 뭉쳐 원시행성이 형성되었다. 목성 궤도 위에서 지구 질량의 십여 배의 크기로 자란 원시행성은, 거대한 중력에 의해 자체 질량의 약 20배나 되는 많은 원시 태양계 성운가스를 주위로 끌어 당겼다. 수소를 주성분으로 하는 원시 성운가스는 철과 규산염의 암석으로 된 원시행성 위에 두텁게 달라붙어 목성이 되었다.

태양계 최대의 행성인 목성은 태양을 제외한 태양계 전체 질량의 70%를 차지한다. 목성을 구성하고 있는 물질의 대부분은 수소와 헬륨으로 태양과 비슷하다

 

질량(1024kg)

1898.8

공전속도(km/s)

13.06

위성수

112

이심률

0.048 553

적도반경(km)

71492

궤도 경사각(°)

3.13

평균밀도(g/cm³)

1.33

황도 경사각(°)

1.304 66

태양과의 거리(km)

778,330,000

표면중력(지구=1)

2.37

자전주기(일)

0.41354

탈출속도(km/s)

59.53

공전주기(일)

4332.1

광도(등급)

-2.8

 

표면온도(℃)

-121

 

 

6)토성

  토성은 지구에서 맨 눈으로 볼 수 있는 행성 중 가장 바깥쪽에 있다. 목성 다음으로 크며 보이저 탐사 이전에는 알려진 것이 거의 없었다. 토성의 하루는 10시간 39분으로 자전속도가 매우 빨라 적도 부근이 많이 나와있다. 주로 수소로 이루어져 있으며 밀도가 물보다 낮은 유일한 행성이다. 토성의 가장 큰 특징은 거대한 고리이다.

토성도 목성과 마찬가지로 줄무늬가 있다. 그러므로, 토성과 목성의 대기 운동은 흡사하다. 적도 부근에는 초속 500m의 강풍이 분다. 목성과 달리 서풍이 불며 위도가 높아질수록 풍속은 감소한다. 토성의 대기에도 목성과 같은 얼룩무늬가 있다. 목성과는 달리 이 무늬는 흰색이기 때문에 대백점이라고 부른다. 이것은 1876년 미국의 천문학자 홀이 발견하였다. 목성의 대적점은 최소한 300년이지만 토성의 대백점은 수주일 혹은 1년을 넘기지 못한다. 대백점은 토성 대기의 밑에서 올라온 대기가 상공에서 응결되어 구름을 형성하는 현상으로 보인다. 구름의 성분은 암모니아 입자로 생각된다.

토성의 내부는 목성과 비슷할 것으로 생각된다. 중심에는 암석이나 얼음으로 된 핵이 있으며 그 바깥쪽에는 액체상태의 수소와 헬륨이 있으며 가장 바깥쪽에는 두꺼운 대기로 되어 있다. 대기의 성분은 주로 수소이다. 목성과 마찬가지로 토성도 자전속도가 매우 빨라 강력한 자기장이 있다. 목성보다 약하지만 지구의 20배이다. 토성도 내부에서 에너지를 방출하고 있다. 그러나, 목성처럼 생성시 중력에너지로는 충분하지 못하다. 그래서, 액체 수소 안을 헬륨이나 얼음 등이 떨어져 들어갈 때 해방되는 중력에너지가 열을 발생하는 것으로 추정하고 있다.

 

 

질량(1024kg)

568.50

공전속도(km/s)

9.65

위성수

31

이심률

0.054 201

적도반경(km)

60268

궤도 경사각(°)

26.73

평균밀도(g/cm³)

0.70

황도 경사각(°)

2.485 25

태양과의 거리(km)

1,429,400,000

표면중력(지구=1)

0.94

자전주기(일)

0.44401

탈출속도(km/s)

35.48

공전주기(일)

29.458

광도(등급)

-0.5

 

표면온도(℃)

-125

 

 

7)천왕성

천왕성은 태양계의 7번째 행성으로 크기는 세 번째이다. 과거에는 태양계의 끝은 토성으로 인식하였으나 1781년 윌리엄 허셜이 천왕성을 발견함으로 토성의 바깥쪽에도 행성이 있다는 사실이 비로소 밝혀졌다. 1690년 성도에 이미 표시되어 있었지만 아무도 행성인 줄은 몰랐다. 허셜은 영국 왕실 천문학회에 새로운 행성을 보고 하면서 행성의 이름을 당시 영국 국왕 조지1세의 이름으로 할 것을 제안했다. 그래서 1850년까지 조지성으로 불렀으나 독일, 프랑스 등 유럽대륙의 천문학자들은 토성의 아버지인 우라노스로 불러야 한다는 보데의 주장을 받아들여 지금까지 사용하고 있다.

적도 반지름은 지구의 4배이며 질량은 지구의 14.5배이다. 천왕성의 하루는 17시간이고 표면중력은 지구보다 작다. 천왕성은 지구에서 관측할 때 육안으로 겨우 보인다. 천왕성도 목성과 마찬가지로 수소로 이루어진 목성형 행성이다. 대기 성분은 주로 수소이고 헬륨과 메탄이 포함되어 있다. 천왕성이 청록색으로 보이는 것은 메탄 때문이다. 메탄은 스펙트럼의 적색을 흡수한다. 목성과 토성에는 암모니아가 검출되지만 천왕성에서는 검출되지 않는다. 천왕성은 온도가 너무 낮아 암모니아가 얼어 있기 때문이라고 생각된다. 내부는 암모니아와 메탄이 섞인 얼음으로 이루어진 맨틀과 암석질의 핵으로 구성되어 있는 것으로 보인다.

대부분의 행성은 자기축과 자전축이 평행하다. 그러나, 천왕성의 자기축은 약 60°나 기울어져 있고, 천왕성의 중심을 지나지 않고 있다. 축은 중심에서 30%나 떨어진 곳을 지나고 있다. 천왕성에 이런 특징이 있는 이유에 대해 아직 밝혀지지 않았으나 과거에 충돌에 의한 것으로 생각하고 있다

 

 

질량(1024kg)

86.625

이심률

0.042 825

위성수

21

궤도 경사각(°)

097.77

적도반경(km)

25559

황도 경사각(°)

0.773 12

평균밀도(g/cm³)

1.30

표면중력(지구=1)

0.89

태양과의 거리(km)

2,870,990,000

탈출속도(km/s)

21.29

자전주기(일)

0.71833

광도(등급)

5.3

공전주기(년)

84.022

표면온도(℃)

-193

공전속도(km/s)

 6.81

발견자(시기)

허셜(1781)

 

 

8)해왕성

해왕성의 질량은 지구 질량의 17배 정도이고 밀도는 1.5 g/cm3 정도이며 반지름은 지구반지름의 4배 정도이다. 해왕성은 아주 큰 궤도를 돌고 있기 때문에 공전 주기가 매우 길어서 165년이나 된다. 따라서 1846년에 발견된 해왕성이 다시 발견된 자리에 와서 인간에게 발견된 1주년 기념식을 하기 위해서는 아직도 몇 년 더 기다려야 한다. 2011년에 그런 축제가 해왕성이 아닌 지구의 어느 곳에서 해왕성의 팬들에 의해 마련될런지도 모른다. 해왕성의 자전주기는 18시간 정도이다. 보이저 2호는 다른 목성형 행성과 마찬가지로 해왕성의 적도 상공에도 메탄 덩어리로 된 2개의 테가 있는 것을 확인하였다.

   해왕성의 대기는 천왕성의 대기와 매우 비슷한 조성을 하고 있을 것으로 보여 주로 수소와 헬륨, 그리고 메탄으로 이루어졌을 것으로 추정되고 있으며, 초속 수백 km의 폭풍, 흰색의 대기이동 등이 확인되어 해왕성의 대기가 활발하게 움직이고 있음을 알 수 있다. 해왕성의 표면은 수소 액체로 되어 있으며 수소 액체의 깊이는 8,000 km 정도이고 그 밑에는 물이 언 얼음과 암모니아가 언 얼음이 뒤섞인 얼음층의 맨틀이 다시 8,000 km 쯤 계속된 후에, 철을 함유하고 있는 매우 뜨거운 상태의 핵이 있을 것이다.

   해왕성의 가장 큰 수수께끼는 해왕성 주위를 돌고 있는 8개의 위성 중 비교적 큰 두 위성의 운동이다. 바깥쪽을 돌고 있는 작은 위성 네레이드는 일 년을 주기로 해왕성 주위를 공전하고 있는데 반해 안 쪽을 돌고 있는 달보다 조금 작은 트리톤은 6 일의 주기로 해왕성 주위를 공전하고 있다. 그런데 아직 우리가 이해 할 수 없는 것은 트리톤의 공전 방향이 해왕성의 공전 방향과 반대 방향이라는 것과 트리톤과 네레이드의 공전면이 지구에서 볼 때 대각선을 이루고 교차하고 있는 것이다

 

 

질량(1024kg)

102.78

이심률

0.010 904

위성수

8

궤도 경사각(°)

28.32

적도반경(km)

24,746

황도 경사각(°)

1.767 48

평균밀도(g/cm³)

1.76

표면중력(지구=1)

1.11

태양과의 거리(km)

4,504,000,000

탈출속도(km/s)

23.49

자전주기(일)

0.67125

광도(등급)

7.8

공전주기(년)

164.774

표면온도(℃)

-193 ∼ -153

공전속도(km/s)

5.44

발견자(시기)

갈레(1846)

 

 

9)명왕성

로웰 천문대에 새로운 망원경이 설치된 지 1 년이 채 못되는 1930년 3월 12일 톰보는 드디어 새로운 행성을 발견하였다. 새로운 행성의 소식은 곧 전 세계에 알려졌고 많은 천문대에서 이 발견을 확인했다. 이 새로운 행성은 그리스 신화에서 유래한 이름인 명왕성으로 명명되었다.

명왕성은 자신의 크기에 반 정도나 되는 샤론이라는 위성과 함께 지구 공전 궤도 반지름의 40배나 되는 거리에서 태양의 주위를 돌고 있다. 명왕성의 유일한 위성인 샤론은 명왕성에서 20,000 km 밖에 안 떨어져 명왕성과 동행하고 있으므로 지구에서 보면 하나로 보이기 때문에 1978년에 와서야 발견된 위성이다. 샤론의 크기가 명왕성과 매우 비슷하고 조성과 구조도 비슷한 것으로 알려져 샤론을 명왕성의 위성이라기 보다는 명왕성과 샤론은 이중 행성이라고 부르는 것이 더 알맞을 것이라고 주장하는 사람도 있다. 샤론의 공전 주기는 6일이다.

명왕성의 크기와 질량도 최근에 겨우 결정되었다. 명왕성의 질량은 그때까지 태양계의 막내로 알려졌던 수성보다도 작아, 달과 비슷한 질량을 가지고 있는 것으로 알려졌으며, 직경도 3,000 km 밖에 안되는 것으로 관측되었다. 명 왕성의 온도는 절대 0o 에 가까워 모든 것은 얼어붙어 있고 분자들도 운동을 멈춘 상태일 것으로 생각된다. 명왕성을 얼어붙은 기체 덩어리라고도 하는데 얼어붙었다는 말과 기체라는 말이 잘 어울릴 것 같지 않지만 얼음의 밀도보다도 작은 밀도를 가지고 있는 이 행성을 설명하는데는 다른 더 적당한 단어를 찾아내기도 힘들 것 같다.

 

질량(1024kg)

0.015

이심률

0.247 272

위성수

1

궤도 경사각(°)

122.53

적도반경(km)

1195

황도 경사각(°)

17.131 10

평균밀도(g/cm³)

1.1

표면중력(지구=1)

0.07

태양과의 거리(km)

5,913,520,000

탈출속도(km/s)

1.26

자전주기(일)

6.3872

광도(등급)

13.6

공전주기(년)

248.54

발견자(시기)

톰보(1930)

공전속도(km/s)

4.68

 

 

 

태양계 [, solar system]

 

태양의 둘레에서 지구를 비롯한 9개의 대행성, 다수의 소행성 ·혜성 등이 태양의 인력에 의해 공전하며 1개의 천체계를 구성하고 있는 것.

 

 

 

1. 태양계

 

 

1) 태양계란?

태양계는 태양을 중심으로 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성으로 구성되어 있으며 각 행성에는 행성 주위를 도는 위성이 있고 그밖에 소행성, 혜성이 있다. 태양에서 가장 멀리 떨어져 있는 명왕성까지의 거리는 약 60억 km이지만, 태양 혼자서 태양계 전체 질량의 99.866%를 차지하고 있다. 나머지 0.134%를 행성과 그 위성들이 차지한다. 수적으로 가장 많은 소행성과 혜성의 총질량은 태양계 전체의 10만분의 1 정도이다. 행성 중 목성의 질량은 다른 행성을 합친 것보다 두 배나 많다.

태양계 내의 모든 천체는 태양의 주위를 하늘의 북극에서 볼 때 시계 반대방향으로 공전한다. 공전궤도는 거의 동일한 평면상에 있고, 궤도는 태양을 초점으로 하는 원에 가까운 타원궤도를 돌고 있다.

지구보다 안쪽에 있는 수성, 금성을 내행성이라 하고, 지구 바깥쪽의 화성에서 명왕성까지를 외행성이라 한다. 금성과 수성을 제외하고는 모든 행성이 위성을 거느리고 있다.

행성들은 지구형 행성과 목성형 행성으로 구분한다. 지구형 행성은 주로 암석으로 이루어져 있으며 수성, 금성, 지구, 화성 그리고 명왕성이 포함된다. 목성형 행성은 지구에 비해 매우 크며 목성과 같이 수소, 핼륨으로 이루어져 있다. 또한, 목성형 행성은 모두 고리가 있으며 위성의 수도 많다.

태양계는 은하계 중심에서 2.8만 광년 떨어져 있으며 나선팔의 한 중심에 있다. 태양계는 은하계를 초속 220km로 공전한다.

2) 태양계의 생성순서

 

성운설에 의하면 우리 태양계는 별이 죽으면서 생겨난 성간 물질들 속에서 생성되었다. 약 50억년 초신성 하나가 폭발 하면서 발생한 충격파가 성간 구름 사이를 통과하면서 밀도가 높은 덩어리가 생겨나 원시 태양 성운이 되었다.

압축이 시작되면 덩어리는 부피가 줄면서 회전하게 된다. 구름은 처음에는 아주 천천히 돌지만 안으로 모여들면서 점점 그 속도가 빨라 진다.

빨리 돌면 이번에는 점점 원심력이 커지기 때문에 가로 방향으로는 수축하기가 어려워진다. 그래서 전체가 점점 수축하면서 세로방향으로 원심력이 작용하지 않고 가로방향으로 원심력이 크게 작용하므로 가스구름은 점점 납작해져서 원반모양을 이루게 된다. 원반의 중심 부분에는 물질이 아주 많이 모여들기 때문에 자기가 가진 중력 때문에 점점 수축하고 뭉쳐져서 별이 된다. 태양계의 가스 구름 중심에 뭉쳐진 것이 바로 원시 태양이다. 원시 태양이 수축하면서 빛과 열이 방출되면서 주위에 있는 가스를 멀리까지 날려 보낸다.

그리고 그 바깥쪽의 남은 가스 물질에서 지구와 같은 행성들이 생성되었다. 즉, 별은 중력 수축을 계속하면서 결국 중심의 온도가 아주 높아져서 충분히 핵융합 반응이 일어나지만, 행성이라는 것은 별과 달라서 중심 온도가 낮기 때문에 핵융합 반응이 일어나지 않는 천체다. 바깥으로 밀려난 가스구름이 뭉쳐져서 미행성체가 만들어지고, 이것들이 서로 충돌하면서 깨어지기도 하지만 더 많이 뭉치게 되어서 여러 개의 행성을 만들게 된다.

태양을 중심으로 공전하고 있는 행성들의 공전궤도가 거의 같은 평면에 있고, 수성이나 금성, 화성, 달과 같은 행성이나 위성의 표면에 수많은 크레이터가 존재하는 것은 이 때문이다.

2. 태양계의 행성

1) 수성

수성은 태양계의 행성 중 태양에 가장 가까운 행성이다. 지구에서 볼 때 28° 이상 태양으로부터 떨어지지 않기 때문에 해넘이 후 또는 해돋이 전의 아주 짧은 시간에만 볼 수 있다. 그러므로 수성을 관측하기가 어렵다.

수성의 크기는 달과 화성의 중간쯤 된다. 태양계에서는 수성보다 큰 위성이 있다. 토성의 타이탄과 목성의 가니메데가 대표적이다. 이오, 에우로파, 칼리스토는 수성과 비슷하다.

Mercury라는 이름은 날개가 달린 모자와 신을 신고 날아 다닌다는 신들의 사자 메르쿠리우스에서 유래되었다. 메르쿠리우스는 그리스의 헤르메스에 해당한다. 수성은 다른 행성에 비해 매우 빠르므로 신들의 전령에 비유되었다. 옛날에는 저녁에 볼 수 있는 수성과 밝을 때 보이는 수성은 별개의 행성으로 여겼으며 그리스에서는 해뜨기 전에 보이는 것은 아폴론, 해 진 뒤에 보이는 것을 헤르메스라고 불렀다. 중국에서는 진성(辰星)이라 불렀다.

수성은 명왕성을 제외하고 행성 중 가장 작지만 평균밀도는 지구 다음으로 크다. 큰 행성일수록 자신의 중력에 의해 압축되기 때문에 평균 밀도는 겉보기에 커진다. 이런 점을 고려하면 수성의 평균 밀도는 행성 중에서 가장 큰 것이 된다. 그래서, 수성에는 반지름의 3/4에 이르는 핵이 있다고 생각된다. 지구의 핵은 지구 반지름의 1/2이라는 점과 비교할 때 그 크기를 비교할 수 있다.

 

 

질량(1024kg)

0.33022

이심률

0.205 619

적도반경(km)

2439.7

궤도 경사각(°)

0.01

평균밀도(g/cm³)

5.43

황도 경사각(°)

7.005 03

태양과의 거리(km)

57,910,000

표면중력(지구=1)

0.38

자전주기(일)

58.6462

탈출속도(km/s)

4.25

공전주기(일)

87.969

광도(등급)

-2.4

공전속도(km/s)

47.36

표면온도(℃)

-173 < 179 < 427

 

 

 

 

2) 금성

  

금성은 태양에서 두 번째인 행성으로 지구에서 볼 때 태양, 달 다음으로 밝은 천체이다. 지구보다 태양에 가깝고 태양에서 48° 이상 떨어지지 않기 때문에 한밤중에는 보이지 않고 일몰 후의 서쪽하늘, 또는 일출 전 동쪽하늘에 보일 뿐이다.

금성의 이심률은 행성 중 가장 작아 거의 원궤도를 돌고 있다. 공전주기가 224.7일인데 비해 자전주기는 이보다 늦어 243일이며, 공전방향과 반대 방향으로 돌고 있다. 그래서, 지구처럼 해돋이에서 다음날의 해돋이까지를 하루로 한다면 금성의 하루는 약 117일이 된다. 거의 절반 정도 자전한 곳에서 다음 날의 해돋이가 일어나게 된다. 천문학에서는 자전주기에 해당하는 하루는 '1항성일', 해돋이에서 다음날의 해돋이까지의 하루를 '1태양일'이라고 한다. 금성의 경우 1항성일은 약 2태양일에 해당하므로 금성에서 1년은 겨우 2일에 지나지 않는다.

금성은 지구와 매우 유사하다. 크기와 질량이 지구와 거의 가깝고 거의 같은 물질이 모여 형성되었다고 생각되며 지구와 흡사한 내부 구조를 하고 있는 것으로 추정된다. 지표에서 지하 10∼30km까지 지각이 퍼지고, 그 밑에 깊이 약 3000km까지 맨틀이 있다. 중심에는 반지름 약 3000km의 핵이 있는 것으로 생각되지만 확실하지 않다. 그러나 금성의 자전속도가 느리기 때문에 자기장의 세기는 지구의 10만분의 1 정도밖에는 되지 않는다.

한국에서는 저녁 때 서쪽 하늘에 나타나는 금성을 태백성, 장경성으로 불렀으며 새벽에는 샛별, 계명성, 명성이라 하였다. 바빌로니아에서는 농업에 필요한 달력의 길잡이가 되기 때문에 풍양의 신 이슈타르의 이름을 붙여 숭상하였고 그리스에서는 미의 여신 아프로디테, 로마신화의 비너스가 유래가 되었다. 고대 그리스에서는 저녁하늘에 보일 때에는 헤스페로스, 새벽하늘에 보일 때에는 헤오스포로스라고 불렀다. 중국에서는 금성을 태백성으로 불렀으며 저녁하늘에 보일 때에는 장경성, 새벽하늘에 보일 때에는 계명성으로 불렀다. 갈릴레이가 달과 같이 차고 이지러짐을 발견하여 코페르니쿠스의 지동설을 지지하는 계기가 되기도 하였다.

 

질량(1024kg)

4.8690

이심률

0.006 769

적도반경(km)

6051.8

궤도 경사각(°)

177.36

평균밀도(g/cm³)

5.24

황도 경사각(°)

3.394 60

태양과의 거리(km)

108,200,000

표면중력(지구=1)

0.91

자전주기(일)

-243.018

탈출속도(km/s)

10.36

공전주기(일)

224.701

광도(등급)

-4.7

공전속도(km/s)

35.02

표면온도(℃)

482

 

 

 

 

3) 지구          

 

 

지구는 태양계에서 세 번째인 행성으로 신이 창조한 천체 중 가장 아름답다. 태양계의 행성 중 유일하게 액체 상태의 물이 있고, 생물이 존재한다. 형태는 완전한 구형이 아니고, 적도 부분이 약간 부풀어 있다. 대기는 질소와 산소로 구성되어 있으며 평균수심 3795m의 바다가 있다. 바다는 표면의 70%를 덮고 있다.

지구 내부는 지각, 맨틀, 핵의 층구조를 이루고 있다. 지각은 암석으로 되어 있으며, 맨틀은 주로 감람암, 핵은 철을 주성분으로 하는 금속으로 이루어져 있다. 지구를 둘러싸고 있는 대기는 원자와 분자로 이루어진 중성 대기와 그 위에 전자와 이온으로 전리된 플라스마 대기로 나눈다. 이곳을 자기권이라고 하는데 태양풍과의 상호작용으로 혜성같은 모양을 하고 있다.

지구는 태양을 중심으로 하는 타원 위를 1년에 한바퀴 돈다. 자세히 보면 지구의 공전운동은 달이나 다른 행성의 영향을 받아 복잡한 양상을 띤다. 지구의 공전궤도면은 지구의 자전축과 약 66.5° 기울어져 있다. 이 때문에 1년 동안에 봄, 여름, 가을, 겨울의 4계절이 생긴다. 지구의 자전주기는 23시간 56분이지만, 태양의 공전운동 때문에 태양이 어떤 지점에서 남중하고 그 다음 남중할 때까지는 약 24시간이 걸린다. 이 태양의 운동을 기준으로 하루를 결정한 것을 태양일이라 하고 1년간 태양일의 평균을 평균태양일이라 하며 24시간으로 정해져 있다.

지구의 자전은 달에 의해 생기는 밀물과 썰물에 의해 달의 공전으로 조금씩 변화된다. 그래서, 달은 지구에서 멀어지면서 동시에 지구의 자전속도가 줄어들어 하루의 길이가 차츰 길어지고 있다.

 

 

질량(1024kg)

5.9742

공전속도(km/s)

29.78

위성수

1

이심률

0.016 709

적도반경(km)

6378.14

궤도 경사각(°)

23.45

평균밀도(g/cm³)

5.515

황도 경사각(°)

0.000 25

태양과의 거리(km)

149,600,000

표면중력(지구=1)

1.00

자전주기(일)

0.99726963

탈출속도(km/s)

11.18

공전주기(일)

365.256

표면온도(℃)

15

 

 

4) 화성  

화성은 지구 궤도의 바로 바깥쪽 궤도를 도는 행성이다. 밤 하늘에 붉게 빛나는 모습이 피의 색깔을 연상시켜 고대 사람들은 불길하게 여겼다. 그래서 전쟁의 신 이름을 따서 Mars로 부르고 있다.

화성이 붉게 보이는 이유는 전체 표면의 70% 이상이 적갈색의 물질로 덮혀 있기 때문이다. 화성의 일년 중 1/4은 이런 붉은 흙이 화성의 대기로 날아 올라 시속 수백km나 되는 모래 폭풍이 되어 맹렬히 불어댄다. 이 흙은 산화철이나 점토 광물과 같은 풍화 생성물이다. 이런 물질은 지구에서는 열대 등의 고온 다습한 기후 조건에서 만들어진다. 그러므로 과거 화성에도 액체인 물이 안정되게 존재할 수 있는 온난한 기후가 있었을 것으로 생각된다.

40억년 전 탄생한지 얼마 되지 않은 화성에서는 활발한 화산 활동에 의하여 내부의 가스가 왕성하게 대기에 공급되었다. 또한 혜성이나 미행성의 잦은 충돌에 의하여 충돌물질로부터 가스가 이탈하고, 지각에 축적된 얼음이나 표면물질의 이산화탄소가 순식간에 기화하여 대기에 합쳐졌다. 이런 식으로 물이나 이산화탄소 등의 휘발성 물질이 대기에 공급되어 진한 대기가 생겼다. 이산화탄소는 온실효과를 유발하여 물이 액체상태로 존재할 수 있는 온화한 기후를 유지할 수 있었다.

 

 

질량(1024kg)

0.64191

공전속도(km/s)

24.08

위성수

2

이심률

0.093 368

적도반경(km)

3397

궤도 경사각(°)

25.19

평균밀도(g/cm³)

3.94

황도 경사각(°)

1.849 92

태양과의 거리(km)

227,940,000

표면중력(지구=1)

0.38

자전주기(일)

1.02595675

탈출속도(km/s)

5.02

공전주기(일)

686.98

광도(등급)

-3.0

 

 

 5) 목성      

목성은 거대한 크기와 높은 반사율 때문에 밤하늘에 매우 밝게 보이는 행성이다. 그래서, 목성은 선사시대부터 잘 알려져 있었다. 목성의 자전주기는 적도 근처에서 9시간 50분이다. 이처럼 매우 빠른 속도로 자전을 하기 때문에 적도부분이 더 불룩하게 나와 있다.

목성은 태양계의 행성 중 가장 크다. 그 성분의 대부분은 수소와 헬륨이다. 목성의 내부는 다음과 같이 되어 있는 것으로 생각되고 있다. 표면에서 100km 까지는 몇 겹의 구름 층이 있다. 맨 위층에는 흰 암모니아구름, 그 밑에는 황화수소암모늄구름, 그 밑에는 얼음구름이나 암모니아 물방울 구름이 층을 이루고 있다. 대기층은 표면에서 1000km까지 계속되는데 수소가스는 1000기압이라는 고압이기 때문에 액체수소 상태에 있다. 더 밑으로 내려고 25,000km 되는 깊은 곳에서 압력은 3백만 기압이나 되어 수소는 금속수소 상태로 있을 것으로 생각된다.

지금으로부터 약 46억년 전, 원시태양을 둘러싼 원반 모양의 먼지 덩어리가 뭉쳐 원시행성이 형성되었다. 목성 궤도 위에서 지구 질량의 십여 배의 크기로 자란 원시행성은, 거대한 중력에 의해 자체 질량의 약 20배나 되는 많은 원시 태양계 성운가스를 주위로 끌어 당겼다. 수소를 주성분으로 하는 원시 성운가스는 철과 규산염의 암석으로 된 원시행성 위에 두텁게 달라붙어 목성이 되었다.

태양계 최대의 행성인 목성은 태양을 제외한 태양계 전체 질량의 70%를 차지한다. 목성을 구성하고 있는 물질의 대부분은 수소와 헬륨으로 태양과 비슷하다

 

질량(1024kg)

1898.8

공전속도(km/s)

13.06

위성수

112

이심률

0.048 553

적도반경(km)

71492

궤도 경사각(°)

3.13

평균밀도(g/cm³)

1.33

황도 경사각(°)

1.304 66

태양과의 거리(km)

778,330,000

표면중력(지구=1)

2.37

자전주기(일)

0.41354

탈출속도(km/s)

59.53

공전주기(일)

4332.1

광도(등급)

-2.8

 

표면온도(℃)

-121

 

 

 

6)토성    

 토성은 지구에서 맨 눈으로 볼 수 있는 행성 중 가장 바깥쪽에 있다. 목성 다음으로 크며 보이저 탐사 이전에는 알려진 것이 거의 없었다. 토성의 하루는 10시간 39분으로 자전속도가 매우 빨라 적도 부근이 많이 나와있다. 주로 수소로 이루어져 있으며 밀도가 물보다 낮은 유일한 행성이다. 토성의 가장 큰 특징은 거대한 고리이다.

토성도 목성과 마찬가지로 줄무늬가 있다. 그러므로, 토성과 목성의 대기 운동은 흡사하다. 적도 부근에는 초속 500m의 강풍이 분다. 목성과 달리 서풍이 불며 위도가 높아질수록 풍속은 감소한다. 토성의 대기에도 목성과 같은 얼룩무늬가 있다. 목성과는 달리 이 무늬는 흰색이기 때문에 대백점이라고 부른다. 이것은 1876년 미국의 천문학자 홀이 발견하였다. 목성의 대적점은 최소한 300년이지만 토성의 대백점은 수주일 혹은 1년을 넘기지 못한다. 대백점은 토성 대기의 밑에서 올라온 대기가 상공에서 응결되어 구름을 형성하는 현상으로 보인다. 구름의 성분은 암모니아 입자로 생각된다.

토성의 내부는 목성과 비슷할 것으로 생각된다. 중심에는 암석이나 얼음으로 된 핵이 있으며 그 바깥쪽에는 액체상태의 수소와 헬륨이 있으며 가장 바깥쪽에는 두꺼운 대기로 되어 있다. 대기의 성분은 주로 수소이다. 목성과 마찬가지로 토성도 자전속도가 매우 빨라 강력한 자기장이 있다. 목성보다 약하지만 지구의 20배이다. 토성도 내부에서 에너지를 방출하고 있다. 그러나, 목성처럼 생성시 중력에너지로는 충분하지 못하다. 그래서, 액체 수소 안을 헬륨이나 얼음 등이 떨어져 들어갈 때 해방되는 중력에너지가 열을 발생하는 것으로 추정하고 있다.

 

 

질량(1024kg)

568.50

공전속도(km/s)

9.65

위성수

31

이심률

0.054 201

적도반경(km)

60268

궤도 경사각(°)

26.73

평균밀도(g/cm³)

0.70

황도 경사각(°)

2.485 25

태양과의 거리(km)

1,429,400,000

표면중력(지구=1)

0.94

자전주기(일)

0.44401

탈출속도(km/s)

35.48

공전주기(일)

29.458

광도(등급)

-0.5

 

표면온도(℃)

-125

 

 

 7)천왕성                 

  

천왕성은 태양계의 7번째 행성으로 크기는 세 번째이다. 과거에는 태양계의 끝은 토성으로 인식하였으나 1781년 윌리엄 허셜이 천왕성을 발견함으로 토성의 바깥쪽에도 행성이 있다는 사실이 비로소 밝혀졌다. 1690년 성도에 이미 표시되어 있었지만 아무도 행성인 줄은 몰랐다. 허셜은 영국 왕실 천문학회에 새로운 행성을 보고 하면서 행성의 이름을 당시 영국 국왕 조지1세의 이름으로 할 것을 제안했다. 그래서 1850년까지 조지성으로 불렀으나 독일, 프랑스 등 유럽대륙의 천문학자들은 토성의 아버지인 우라노스로 불러야 한다는 보데의 주장을 받아들여 지금까지 사용하고 있다.

적도 반지름은 지구의 4배이며 질량은 지구의 14.5배이다. 천왕성의 하루는 17시간이고 표면중력은 지구보다 작다. 천왕성은 지구에서 관측할 때 육안으로 겨우 보인다. 천왕성도 목성과 마찬가지로 수소로 이루어진 목성형 행성이다. 대기 성분은 주로 수소이고 헬륨과 메탄이 포함되어 있다. 천왕성이 청록색으로 보이는 것은 메탄 때문이다. 메탄은 스펙트럼의 적색을 흡수한다. 목성과 토성에는 암모니아가 검출되지만 천왕성에서는 검출되지 않는다. 천왕성은 온도가 너무 낮아 암모니아가 얼어 있기 때문이라고 생각된다. 내부는 암모니아와 메탄이 섞인 얼음으로 이루어진 맨틀과 암석질의 핵으로 구성되어 있는 것으로 보인다.

대부분의 행성은 자기축과 자전축이 평행하다. 그러나, 천왕성의 자기축은 약 60°나 기울어져 있고, 천왕성의 중심을 지나지 않고 있다. 축은 중심에서 30%나 떨어진 곳을 지나고 있다. 천왕성에 이런 특징이 있는 이유에 대해 아직 밝혀지지 않았으나 과거에 충돌에 의한 것으로 생각하고 있다 

 

질량(1024kg)

86.625

이심률

0.042 825

위성수

21

궤도 경사각(°)

097.77

적도반경(km)

25559

황도 경사각(°)

0.773 12

평균밀도(g/cm³)

1.30

표면중력(지구=1)

0.89

태양과의 거리(km)

2,870,990,000

탈출속도(km/s)

21.29

자전주기(일)

0.71833

광도(등급)

5.3

공전주기(년)

84.022

표면온도(℃)

-193

공전속도(km/s)

 6.81

발견자(시기)

허셜(1781)

 

 

  

8)해왕성             

 

해왕성의 질량은 지구 질량의 17배 정도이고 밀도는 1.5 g/cm3 정도이며 반지름은 지구반지름의 4배 정도이다. 해왕성은 아주 큰 궤도를 돌고 있기 때문에 공전 주기가 매우 길어서 165년이나 된다. 따라서 1846년에 발견된 해왕성이 다시 발견된 자리에 와서 인간에게 발견된 1주년 기념식을 하기 위해서는 아직도 몇 년 더 기다려야 한다. 2011년에 그런 축제가 해왕성이 아닌 지구의 어느 곳에서 해왕성의 팬들에 의해 마련될런지도 모른다. 해왕성의 자전주기는 18시간 정도이다. 보이저 2호는 다른 목성형 행성과 마찬가지로 해왕성의 적도 상공에도 메탄 덩어리로 된 2개의 테가 있는 것을 확인하였다.

   해왕성의 대기는 천왕성의 대기와 매우 비슷한 조성을 하고 있을 것으로 보여 주로 수소와 헬륨, 그리고 메탄으로 이루어졌을 것으로 추정되고 있으며, 초속 수백 km의 폭풍, 흰색의 대기이동 등이 확인되어 해왕성의 대기가 활발하게 움직이고 있음을 알 수 있다. 해왕성의 표면은 수소 액체로 되어 있으며 수소 액체의 깊이는 8,000 km 정도이고 그 밑에는 물이 언 얼음과 암모니아가 언 얼음이 뒤섞인 얼음층의 맨틀이 다시 8,000 km 쯤 계속된 후에, 철을 함유하고 있는 매우 뜨거운 상태의 핵이 있을 것이다.

   해왕성의 가장 큰 수수께끼는 해왕성 주위를 돌고 있는 8개의 위성 중 비교적 큰 두 위성의 운동이다. 바깥쪽을 돌고 있는 작은 위성 네레이드는 일 년을 주기로 해왕성 주위를 공전하고 있는데 반해 안 쪽을 돌고 있는 달보다 조금 작은 트리톤은 6 일의 주기로 해왕성 주위를 공전하고 있다. 그런데 아직 우리가 이해 할 수 없는 것은 트리톤의 공전 방향이 해왕성의 공전 방향과 반대 방향이라는 것과 트리톤과 네레이드의 공전면이 지구에서 볼 때 대각선을 이루고 교차하고 있는 것이다

 

 

질량(1024kg)

102.78

이심률

0.010 904

위성수

8

궤도 경사각(°)

28.32

적도반경(km)

24,746

황도 경사각(°)

1.767 48

평균밀도(g/cm³)

1.76

표면중력(지구=1)

1.11

태양과의 거리(km)

4,504,000,000

탈출속도(km/s)

23.49

자전주기(일)

0.67125

광도(등급)

7.8

공전주기(년)

164.774

표면온도(℃)

-193 ∼ -153

공전속도(km/s)

5.44

발견자(시기)

갈레(1846)

 

 

  

9)명왕성

 

로웰 천문대에 새로운 망원경이 설치된 지 1 년이 채 못되는 1930년 3월 12일 톰보는 드디어 새로운 행성을 발견하였다. 새로운 행성의 소식은 곧 전 세계에 알려졌고 많은 천문대에서 이 발견을 확인했다. 이 새로운 행성은 그리스 신화에서 유래한 이름인 명왕성으로 명명되었다.

명왕성은 자신의 크기에 반 정도나 되는 샤론이라는 위성과 함께 지구 공전 궤도 반지름의 40배나 되는 거리에서 태양의 주위를 돌고 있다. 명왕성의 유일한 위성인 샤론은 명왕성에서 20,000 km 밖에 안 떨어져 명왕성과 동행하고 있으므로 지구에서 보면 하나로 보이기 때문에 1978년에 와서야 발견된 위성이다. 샤론의 크기가 명왕성과 매우 비슷하고 조성과 구조도 비슷한 것으로 알려져 샤론을 명왕성의 위성이라기 보다는 명왕성과 샤론은 이중 행성이라고 부르는 것이 더 알맞을 것이라고 주장하는 사람도 있다. 샤론의 공전 주기는 6일이다.

명왕성의 크기와 질량도 최근에 겨우 결정되었다. 명왕성의 질량은 그때까지 태양계의 막내로 알려졌던 수성보다도 작아, 달과 비슷한 질량을 가지고 있는 것으로 알려졌으며, 직경도 3,000 km 밖에 안되는 것으로 관측되었다. 명 왕성의 온도는 절대 0o 에 가까워 모든 것은 얼어붙어 있고 분자들도 운동을 멈춘 상태일 것으로 생각된다. 명왕성을 얼어붙은 기체 덩어리라고도 하는데 얼어붙었다는 말과 기체라는 말이 잘 어울릴 것 같지 않지만 얼음의 밀도보다도 작은 밀도를 가지고 있는 이 행성을 설명하는데는 다른 더 적당한 단어를 찾아내기도 힘들 것 같다.

 

질량(1024kg)

0.015

이심률

0.247 272

위성수

1

궤도 경사각(°)

122.53

적도반경(km)

1195

황도 경사각(°)

17.131 10

평균밀도(g/cm³)

1.1

표면중력(지구=1)

0.07

태양과의 거리(km)

5,913,520,000

탈출속도(km/s)

1.26

자전주기(일)

6.3872

광도(등급)

13.6

공전주기(년)

248.54

발견자(시기)

톰보(1930)

공전속도(km/s)

4.68

 

 

 

 

 

태양계 행성의 이름이 붙여진 과정

 

수 성

Mercury

수성은 지구 공전 궤도 안쪽에서 공전하는 내행성이어서 해 뜨기 2시간 전과 해 진 후 2시간 사이에만 하늘에 나타난다.
고대 그리스인과 로마인은
발 빠른 전령의 신 "Hermes" 의 이름을 따서 Mercury 라고 명명했다.

 

금 성

Venus

금성은 태양과 달을 제외하고 하늘에서 가장 밝은 천체이다.
너무 밝고 아름다워서
미의 여신 아프로지테 즉 'Venus"의 이름을 따서 명명되었다.
해 뜨기 전 3시간과 해 진 후 3시간
사이에 하늘에 나타난다.

금성이 새벽에 보일 때는 점점 밝아지는 하늘에 마지막까지 빛나는 별이라 해서 "샛별",
저녁에 보일 때는 개가 밥을 달라고 짖을 때 빛난다고 해서
"개밥바라기"라 부른다.

 

화 성

Mars

화성은 맨눈으로 붉게 보이는 별이다.
피로 물든 붉은 행성 -
전쟁의 신 "Ares" 이름을 따서 "Mars"라고 명명되었다.

 

목 성

Jupiter

목성은 태양계의 모든 행성들과 다른 천체들을 합한 것보다도 크다.
신들의 왕인 제우스의 이름을 따서 Jupiter라고 명명되었다.

 

토 성

Saturn

신비한 고리를 가진 태양계에서 가장 아름답다고 하는 행성.
로마의
농업의 신의 이름을 따서 Saturn이라 명명되었다.

 

천왕성

Uranus

1871년 3월 13일 허셜이 우연히 발견, 당시 영국 왕의 이름을 따서 "조지의 별"이라 명명.
이 후 지상의 왕 이름을 붙인 어용을
하늘의 신 우라누스를 따서 새로이 명명되었다.
 

해왕성

Neptune

해왕성은 사진에서 볼 수 있듯이 푸른 바다색 빛깔을 띤다.
바다의 신인 넵툰의 이름을 따서 Neptune 라 명명되었다.

 

명왕성

Pluto

아직 미개척의 행성이며 어둡고 추운 곳에 있어서 지옥의 신인 Pluto 의 이름을 붙였다.

 

 

 

태양(太陽,Sun)

 

 

 

 

 

 

 

 

수성(水星, 머큐리, Mercury)

 

<로마 신화> 머큐리(신들의 사자(使者), 웅변·장사·과학·도적의 신;

그리스 신화의 헤르메스 Hermes에 해당

 

 

 

 

금성(金星, 비너스, Venus)

 

〈로마 신화〉 비너스(고대 로마의 봄과 꽃밭의 여신;

후에 그리스 신화의 사랑과 미(美)의 여신 아프로디테 Aphrodite와 동일시

 

 

 

  

지구(地球, Earth) 

 

 

 

 

  

 

 

화성(火星, 마르스, Mars)

 〈로마 신화〉 마르스(군신(軍神); 그리스 신화의 아레스 Ares에 해당

 

 

  

 

   

목성(木星, 쥬피터, Jupiter)

 〈로마 신화〉 주피터(모든 신의 왕으로 천계(天界)의 최고신; Jove라고도 불리며, 그리스 신화의 제우스 Zeus에 해당

  

 

 

  

토성(土星, 사투르누스, Saturn)

〈로마 신화〉 사투르누스(농경의 신; 그리스 신화의 크로누스 Cronus 신에 해당

  

 

 

 

 

천왕성(天王星, 유러너스 Uranus)

 〈그리스 신화〉 유러너스(천신(天神)). (또는 Ouranos)

 

 

  

해왕성(海王星, Neptune)

로마 신화〉 넵튠(바다의 신; 그리스 신화의 Poseidon에 해당

 

 

 

명왕성(冥王星, 플누토 Pluto)

〈그리스 신화〉플루토, 플루톤(저승의 왕 하데스 Hades의 호칭

참고: 최근에 태양계에서 뻰찌당했음

 

   

 Man Proposes, but God Disposes.