Re:146) 天土悔盲(* 太陽系 *)

[늘뫼]

                                                    * 太陽系 *

                           天王星(Uranus), 地球(Earth)

                       土星(Saturn), 金星(Venus), 木星(Jupiter)

                       悔(海)王星(Neptune), 火星(Mars)

                       盲(冥)王星(Pluto),  水星(Mercury)

                     태양을 중심으로 도는 혹성들..

 

                                              태양

태양

지름 : 1,390,000 km.
질량 : 1.989e30 kg
온도 : 5800 K(kelvin) (표면), 15,600,000 K(kelvin) (핵)

태양은 약 46억 년 전에 기체 덩어리가 응축하기 시작하면서 형성되었다고 학자들은 믿고 있다.

질량이 응축됨에 따라 중심부에는 높은 온도와 높은 압력상태가 되었을 것이며

결국은 핵융합을 일으킬 수 있는 상태에까지 이르렀을 것이다.

그 후 태양은 지금까지 수소가 헬륨으로 바뀌는 핵융합에 의해

태양계에 에너지를 공급하고 있다.

태양이 수소를 모두 소모시키고 나면 적성거성으로 부풀어올라

수성과 금성을 삼켜버리고 지구 궤도 근처까지 부풀어 오를 것이다.

그 후에 태양의 외곽층은 공중으로 흩어져 태양을 둘러싼 행성상 성운을 형성하게 될 것이고,

가운데 부분은 백성왜성의 단계를 거처 흑색 왜성이 되어 별로서의 일생을 마감할 것이다.

그러나 다행히 이런 일들은 지금부터 적어도 50 억 년 후에나 일어날 것으로

이 일에 대하여 그다지 근심할 필요는 없다.

태양의 질량은 지구 질량의 333,000 배에 달하며,

지름은 1,392,000 km로 지구 지름의 109배에 해당한다.

태양표면은 고요히 빛나고 있는 것이 아니라 격렬하게 움직이고 있다.

막대한 에너지를 내뿜는 플레어가 있는가 하면

다른 부분보다 온도가 낮은 흑점이 있다.

플레어나 흑점의 크기와 숫자도 계속 변하고 있다 

                    태양의 흑점 그래픽

                                                      수성

수성
궤도 : 57,910,000 km (0.38 AU) from Sun
지름 : 4,880 km
질량 : 3.30e23 kg
공전 주기 : 87.969 일
자전 주기 : 58.646 일
평균 밀도 : 5.42 g/cm3
표면 중력 : 지구의 0.38배
탈출 속도 : 4.3 km/sec
평균 표면 온도 : 낮 350도C, 밤 -170도C

수성은 태양의 주위에서 멀리 떠나는 일이 없기 때문에

지구에서는 관측하는데 어려움이 많은 행성이다.

태양에서 가장 멀리 떨어져 있을 때도

태양과의 거리가 28도 정도밖에 안되기 때문에 수성을 관찰하기가 매우 어렵다.

불그스레 물든 저녁놀 속에서 희미하게 빛나는 수성을 찾아낸다는 것이 쉬운 일이 아니다.

더구나 지평선 부근에는 우리의 시야를 가로막는 안개나 구름이 많기 때문에

수성을 찾아내기는 더욱 어렵다.
그러나 성도를 보고 미리 수성의 위치를 어림잡아 놓고

해가 서산으로 넘어간 직후부터 참을성 있게 기다리면 마침내 수성을 발견할 수 있다.

1974년 3월 미국 무인 탐사선 매리너 10호가 수성에 705 km 까지 접근하여 표면 사진을 전송했다.

태양을 공전하면서 세 번에 걸쳐 수성에 접근하여

수성의 한쪽 면을 모두 찍어 전송한 매리너 10호의 관측에 의해

수성의 표면이 달의 표면과 마찬가지로 크레이터로 뒤덮여 있음을 알게 되었다.

수성은 인력이 아주 작고 온도가 높은 행성이므로

대기를 잡아둘 수 없기 때문에 대기층이 거의 없는 것으로 알려졌다.

따라서 수성 표면은 달의 표면과 마찬가지로 많은 운석의 충돌로 수 많은 크레이터가 생겼다.

크레이터의 크기는 직경이 100 m 정도의 작은 것에서부터

수 백 km 에 이르는 것까지 매우 다양하다.

많은 크레이터들은 주위에 흰 가루를 뿌려 놓은 것 같은 방사선 형태의 무늬를 가지고 있는데

이런 무늬는 운석이 충돌할 때 부서진 먼지가 주위에 흩어져 생긴 것이라고 믿어지고 있다.

또한 수성의 표면에는 주름진 오렌지 껍질과 같은 지형이 발견 되었는 데

이러한 지형은 수성에서 발견된 가장 큰 크레이터의 반대편에서 발견되었다.

따라서 이러한 지형은 엄청나게 큰 운석이 수성에 충돌하면서

그 진동이 수성의 반대편에까지 전달되어 생성된 것으로 설명하고 있다.

                                                               금성 

금성

궤도 : 108,200,000 km (0.72 AU) from Sun
지름 : 12,103.6 km (지구의 0.949배)
질량 : 4.869e24 kg (지구의 0.815배)
공전주기 : 224.70 일
자전주기 : 243.01 일
평균 밀도 : 5.25g/cm3
표면 중력 : 지구의 0.903배
탈출 속도 : 10.3km/sec
평균 표면 온도 : 750 K (=480도C)

새벽녘에 동쪽에 밝게 빛나는 별을 샛별이라고 부른다.

그러나 샛별은 그리 오랫동안 빛을 발하지는 않는다.

태양이 뜨기 조금 전에 떠올라서 잠시 반짝이지만

태양이 떠오르면 빛을 잃고 만다.

그러나 그 찬란한 광채는 하늘의 천체들 중에 특별한 존재로 대접받기에 충분하다.

이 별이 바로 금성이다. 그러나 이렇게 찬란하게 빛나는 별은 초저녁에도 있다.

태양이 숨어버린 서쪽 하늘의 고도가 낮은 곳에

다른 별들과는 뚜렷이 구별되는 밝은 별이 하나 보인다.

밝을 때는 주먹만하게 보이기도 해서

마치 우주선이 우리에게 다가오고 있는 것이 아닌가 하는 착각을 일으키게 한다,

이 별이 태백성이다.
그런데 사실은 태백성과 금성은 같은 별이다. 수성 다음으로 태양 가까이에서 태양을 돌고 있는 금성은

태양의 앞에 있을 때는 샛별이 되어 새벽에 보이고, 태양의 뒤에 있을 때는 태백성이 되어 초저녁에 보인다.

태양과 달을 뺀 하늘에서 가장 밝게 보이는 금성은

오랫동안 인간에게 감동과 희망을 안겨주는 찬란한 별이었다.

                                                               지구

지구

궤도 : 149,600,000 km (1.00 AU) from Sun
지름 : 12,756.3 km
질량 : 5.9736e24 kg
밀도 : 5.515 g/cm3
자전 주기 : 23.9345 시간
공전 주기 : 365.256 일
탈출 속도 : 11.18 km/s

지구는 태양계 내에서 현재 생명체가 살고 있다고 확인된 유일한 행성이다.
16세기초 코페르니쿠스가 지동설을 주장하기 전까지만해도

지구가 자전한다는 것은 누구도 상상할 수 없는 일이었으나

지금은 지구가 자전, 공전하는 태양계의 다른 행성과 다름 없다는것은 명백한 사실이다.
지구는 북극과 남극을 연결한 선을 축으로 하여 자전하고,

그 주기는 23.9345시간으로 하루가 24시간으로 정해진 것도 이 때문이다.

이 자전축도 고정되어 있는 것은 아니고  일정한 주기로 회전한다.

즉 현재 북극의 직상에 북극성이 있지만

시간과 더불어 회전축의 방향을 이동하여 다른 별자리로 이동해간다.

그 주기는 26,000년이나 되므로,

지구의 회전축은 불변이라 보아도 좋다.

이와 같은 현상을 세차운동(歲差運動, precession)이라 부른다.

지구에 있어 이와 같은 세차운동이 일어나는 원인은 태양의 인력 때문인 것으로 보고 있다.

 

                                                           화성

화성
궤도 : 227,940,000 km (1.52 AU) from Sun
지름 : 6,794 km (지구의 0.532배)
질량 : 6.4219e23 kg (지구의 0.107배)
공전 주기 : 686.98일 (=1.88년)
자전 주기 : 24시간 37분 23초
평균 밀도 : 3.94 g/cm3
표면 중력 : 지구의 0.380배
탈출 속도 : 5.0 km/sec
표면 온도 : 최고 293 K (20도C) 최저 133 K (-140도C)


화성은 태양으로부터 평균 1.52 AU 떨어져 있어서

금성 다음으로 지구와 가까워질 수 있는 행성이다.

태양과 화성 사이에 지구가 왔을 때에 가장 가까워지는 것이나,

화성의 공전궤도는 타원이기 때문에 지구의 원일점(태양에서 가장 멀 때)과

화성의 근일점(화성이 태양에 가장 가까울 때)이 일치할 때 지구-화성 거리는 가장 가까워지는 것으로,

이것을 화성의 '대접근'이라 한다.

15-17년을 주기로 대접근이 나타난다.

탐색선을 보낼 때에는 이와 같은 대접근이 되는 시기를 택해야할 것은 물론이다.

지구에서 볼 때,

화성이 태양의 건너편에 있을 때는 보이지 않지만

일정한 각도를 벗어나면 밤에 관찰 할 수 있다.

화성은 지름이 지구의 절반 정도의 행성인데,

공전주기는 686 '지구일'이고 자전주기는 지구보다 약간 긴 24시간 37분이다.

화성의 적도면과 자신의 공전면(황도면)과의 경사도는, 지구가 23.5도인데,

화성은 25도로서 비슷하기 때문에

화성상에서의 계절의 변화는 지구와 비슷할 것이다.

단 일년이 지구의 배나 되니까 한 계절의 길이도 배 정도로 길다.

                                                          목성

목성
궤도 : 778,330,000 km (5.20 AU) from Sun
질량 : 1.900e27 kg
지름 : 적도 143,800km (지구의 11.27배),극 135,200km (지구의 10.60배)
이 심 률 : 0.048
공전 주기 : 11.86년
자전 주기 : 적도표면 9시간 50분 30초, 내부 9시간 55분 30초
평균 밀도 : 1.314 g/cm3
표면 중력 : 지구의 2.64배
탈출 속도 : 61 km/sec
표면 온도 : -110도C (구름 상층부)

목성(木星)은 영어로는 Jupiter라 하며,

화성(Mars)보다 먼 곳에서 태양을 공전하고 있는 '외행성'의 하나이다.

행성들 가운데서 가장 덩치가 큰 것으로

지구보다 무려 318배의 질량을 가지고 있고,

그 지름은 지구의 11배나 된다.

태양과의 평균 거리는 5.2 AU(1 AU는 지구-태양의 평균 거리)이며,

태양으로부터 5번째의 행성이며,

그 공전주기 즉 태양을 한번 도는데는 12년이 걸린다.

자전주기는 9시간 55분으로 지구보다 거의 3배나 빨리 돌고 있다.

원심력이 크기 때문에 남북으로 납작하며,

적도의 지름은 극의 지름 보다 6 %나 크다.

자전의 방향은 공전의 방향과 일치한다.

그리고 목성의 적도면과 공전면(즉 황도면)은 거의 일치되어있다.

성을 구성하고 있는 물질은 수소가 76 %, 헬륨이 22 %이어서 태양의 성분과 유사하다.

태양의 일부분이 떨어져 나와서 행성이 된 것이라 생각할 수 있다.

그래서 밀도는 지구의 1/4에 불과하다.

목성의 표면은 지구나 달과는 달리 육지는 없고, 액체수소의 바다를 이루고 있다.

목성의 중심부에는

초고압에 의해 수소가 고체로 된 '금속수소'의 핵이 있다고 생각된다.

 만일 목성이 훨씬 더 컸다면(10배 이상) 압력에 의한 중심부의 온도가 몇 천만도에 이르렀을 것이고

그렇다면 목성도 태양과 같은 항성으로 발전했을 가능성도 있다는 것이다.
1977년 미국이 발사한 2 개의 'Voyager'우주선은 목성(Jupiter), 토성(Saturn), 천왕성(Uranus),

해왕성(Neptune)의 근처를 통과하면서

이들 행성의 생생한 영상을 많이 보내와서 목성에 대한 지식은 풍부해졌다.

목성에 대한 특이한 발견은 목성에도 희미하지만 2 개의 고리가 있다는 것이다.

                                                            토성

토성
궤도 : 1,429,400,000 km (9.5 AU) from Sun
지름 : 120,536 km
질량 : 5.68e26 kg
공전 주기 : 29.458 년
자전 주기 : 10.233 시간
평균 밀도 : 0.69 g/cm3
탈출 속도 : 35.49 km/sec
평균 온도 : -125 도C (구름 온도)

토성은 태양계의 6번째 행성으로서,

적도 직경이 119,300킬로미터이며 두번째로 크다.

이 행성에 대해 알고 있는 것은

대부분1980-1981 보이저(Voyager) 탐사에서 알려진 것들에 기초한다.

토성은 매우 빠른 자전의 결과로 극지방이 눈에 띨 만큼 평평하다.

토성의 하루는 10시간 39분이며,

태양을 한 바퀴 도는데 29.5년이 걸린다.

대기는 주로 수소로 이루어졌으며 소량의 헬륨과 메탄을 포함한다.

토성은 물보다 밀도가 낮은 유일한 행성이다(30%정도 적음).

그러므로 충분히 큰 바다가 있다면 토성은 둥둥 떠다닐 것이다.

토성의 몽롱한 노란 색상을 바탕으로,

비록 흐리기는 하나 목성(Jupiter)의 줄무늬와 유사하게 넓은 범위에 걸친 대기의 띠 무늬가 나 있다.

토성의 바람은 매우 빠르다.

적도 근처의 풍속은 거의 초속 500미터에 달한다.

대부분의 바람은 동쪽으로 분다.

가장 강한 바람은 적도 근처에서 발견되며,

위도가 높아질 수록 풍속은 감소하는데, 그 비율은 일정치 않다.

35도 보다 높은 위도에서는, 위도가 높아짐에 따라 풍향이 동서 방향으로 번갈아 바뀐다.

                                                       천왕성

천왕성
궤도 : 2,870,990,000 km (19.218 AU) from Sun
지름 : 51,118 km
질량 : 8.683e25 kg
밀도 : 1290 kg/m3
공전주기 : 84 년
자전주기 : 17.9 시간
표면온도 : -170 도C

태양계의 9개의 행성 가운데서 7번째로서

토성의 밖을 돌고 있는 행성이 '천왕성(天王星, Uranus)'이며,

1781년 Herschel에 의해 발견되어서 이것을 '허셀의 별'이라고도 한다.

육안으로는 볼 수 없을 정도로 어두워서 망원경으로 관찰한다.
공전주기는 84년이고 자전주기는 17.9시간이다.

이 별의 표면은 별다른 특징이 없기 때문에

자전주기를 측정하기는 매우 어려운 것이다.

태양으로부터 받은 태양광선의 양은 지구의 그것의 1/360에 불과해서,

표면의 온도는 -170도 C에 불과하다.

천왕성의 적도면과 그 공전면과는 89도 정도 경사 되어 있는 것이 특이하며,

만일 지구의 경사각이 이처럼 크다면,

지구에서 본 태양의 운동과 계절의 특징은 어떠할 것인가 생각해 보는 것은 흥미로울 것이다.

                                                           해왕성

해왕성
궤도 : 4,504,000,000 km (30.06 AU) from Sun
지름 : 49,532 km
질량 : 1.0247e26 kg
밀도 : 1640 kg/m3
공전 주기 : 164.8 년
자전 주기 : 19.1 시간
평균 온도 : -200 도C (48 K)

천왕성(Uranus)의 바깥 쪽을 돌고 있는 8번째의 행성이 '해왕성(海王星,Neptune)'으로

1846년경에 발견되었고, 공전주기는 165년이고, 자전주기는 약 19시간이며,

크기는 천왕성과 비슷하고, 태양으로부터의 평균거리는 약 30 AU이고,

태양으로부터 받은 광선의 양은 지구의 그것의 1/1000에 불과하여,

표면 온도는 -200도 C 정도라 추측된다는 것이다.

해왕성(Neptune)은 천왕성(Uranus), 토성(Saturn), 목성(Jupiter)과 더불어

그 성분이 모두 태양의 그것과 비슷하여 주성분이 수소이고 헬리움이 다음으로 많고,

크기는 모두 큰 반면에 밀도가 지구보다 훨씬 작은 것이 특징이어서,

이들 행성을 '거대행성, giant plannet'이라고 부르기도 한다.

                                                          명왕성

명왕성
궤도 : 5,913,520,000 km (39.5 AU) from the Sun (평균)
지름 : 2274 km
질량 : 1.27e22 kg
밀도 : 2030 kg/m3
공전 주기 : 247.7 년
자전 주기 : 6.39 일
평균 온도 : 37 K

명왕성은 1930년 2월 18일 발견되었으며,

태양계의 맨 끝에 위치하고 있다.

명왕성은 다른 어떤 행성보다 태양으로부터 멀리 떨어져 있기는 하나,

궤도이심률(eccentricity)이 매우 큰 관계로,

그 공전 주기 249년 동안에 20년은 해왕성 보다도 더 안쪽에 위치하게 된다.

명왕성은 1989년에 태양에 가장 근접하였고,

1999년 3월 14일 까지는 해왕성의 안쪽에 남는다.

명왕성 궤도면의 경사 또한 매우 심해서

다른 행성의 궤도 평면에 대하여 17도나 기울어져 있다.

관측에 의하면 자전축 역시 122도 기울어진 것으로 나타난다.

지상 관측에 의하면, 명왕성의 표면은 메탄 얼음으로 덮혀 있으며, 엷은 대기층이 있는데

그나마 명왕성이 태양으로부터 멀어짐에 따라 얼어 붙어서 지상으로 내려 앉을 것으로 보인다.

2001년, 미항공우주국(NASA)는 행성의 대기가 얼어붙기 전에

명왕성 특급 우주선을 발사하여, 이 행성을 연구할 계획을 세워놓고 있다.

[랑산 최기상]

천체 정보 감사합니다.

[늘뫼]

워유 랑산선생님