제 20 강 : 태양계에 속한 행성들 - 그 중의 지구 -- 한국창조과학회

[김석천]

제 20 강 : 태양계에 속한 행성들 - 그 중의 지구

 정계헌
이학박사 (동물학)
순천향대학교 생명과학부 명예교수
전 한국창조과학회 회장

  오늘은 태양계에 있는 행성들의 천문학적 위치와 생명체들이 살 수 있는지 여부를 가늠해보는 시간을 가지고자 합니다.

크기조차 상상하기 어려운 우주의 “우리은하” 한 구석에 태양계가 있습니다. 태양계에는 9개의 행성들이 있고, 지구는 그 중 태양으로부터 세 번째로 가까운 거리에 있고, 달이라는 위성을 하나 가지고 있는 행성입니다.

태양은 인간뿐만 아니라 지구상에 있는 모든 동식물을 포함한 자연계와 밀접하게 관계를 가지고 있습니다. 태양의 표면에서 일어나는 변화는 곧 바로 지구에 영향을 미칩니다. 태양이 지구에 미치는 영향은 대략 다음과 같습니다.

첫째 지구의 열은 대부분 태양에서 오는 빛에 의한 것입니다. 둘째 영양을 만드는 식물의 탄소동화작용은 그 에너지를 태양광선에서 얻습니다. 셋째 태양은 태양계 전체 질량의 99.9%를 가지고 있으며, 태양의 만류인력은 태양계 내의 모든 혹성들의 운동을 지배합니다.

에너지원으로서의 태양은 1초 동안에 약 3.8×10²⁶ Joule이라는 엄청난 에너지를 방출하고 있습니다. 이 에너지의 크기는 1 메가톤급의 원자탄을 1초에 1,000만개씩 계속 터뜨리는 것과 같습니다. 이러한 태양의 에너지는 태양 내부의 섭씨 1,500만 도의 온도와 수천 억 기압 하에서 수소와 수소가 결합하여 헬륨으로 변하는 핵융합반응으로 인해 만들어집니다.

다른 항성도 그렇지만 태양은 커다란 수소폭탄 반응을 계속하고 있는 큰 별인 셈입니다. 태양의 중심부에서는 끊임없이 수소가 헬륨으로 바뀌고 있으며, 언젠가는 모든 수소가 헬륨으로 변하면서 핵융합 반응은 멈추고, 태양이 어두워져질 지도 모릅니다. 태양광의 선분 스펙트럼은 무지개를 나타내며, 17세기에 뉴턴은 프리즘으로 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라 등의 7가지의 색을 분해하여 일반적으로 알게 되었고, 일곱 가지 외에도 자외선과 적외선이 발견되었습니다.

태양의 대기에는 나트륨(Na), 철(Fe), 칼슘(Ca), 니켈(Ni), 코발트(Co), 헬륨(He) 등 64 종류의 원소가 있는 것으로 알려졌습니다.

태양의 행성 9개에 대하여 잠깐 살펴보겠습니다. 태양은 9개의 행성을 거느리고 무한한 우주 공간을 달리고 있습니다. 행성은 크게 두 부류로 나눌 수 있는데, 첫째는 지구형 행성으로 작은 행성들입니다. 이들은 밀도가 크고, 크기는 모두 지구보다 작고, 천천히 자전하는 것들로서 수성, 금성, 지구, 화성, 명왕성이 이에 속합니다. 다음은 목성형 행성으로 큰 행성들입니다. 지구보다 크고 빨리 자전하며, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등이 이에 속합니다. 그러면 행성들의 면면을 살펴볼까요?

수성은 영어로 Mercury 라고 부르며, 태양에서 가장 가깝게 있고, 공전주기가 88일입니다. 질량이 지구의 1/20 정도이며, 약 59일만에 자전을 합니다. 대기가 없기 때문에 낮에는 표면온도가 섭씨 430도까지 올라가고, 밤에는 영하 160℃까지 내려갑니다.

금성은 영어로 Venus 라고 부르며, 우리가 「새벽별 또는 계명성」이라고 부르는 별입니다. 금성표면은 430℃-530℃ 의 고온이며, 대기압은 지구의 90배 이상이고, 대기 구성분은 96.5%가 탄산가스이고, 산소가 0.003%, 질소가 3.5%로 구성되어 있습니다. 또 금성은 지구와 반대방향으로 자전하고 있으며, 공전주기는 225일입니다. 금성표면은 두꺼운 황의 구름으로 덮여있습니다.

화성은 영어로 Mars 라고 부르며 반경이 3,398 km로서 지구의 약 반 정도이며, 질량은 지구의 1/10 정도인 작은 행성입니다. 최근에는 물의 존재 여부로 많은 관심을 끌고 있는 별이기도 합니다. 화성의 공전주기는 687일이며, 하루는 24시간 37분으로 지구와 비슷합니다.  대기압은 지구의 1/220정도여서 매우 희박하여, 평균온도가 -4℃ 되는 차가운 별이며, 대기 중에 산소가 존재하지 않는 별입니다.

목성은 영어로 Jupiter 라고 부르며, 태양계 행성 중에 가장 커서 평균반경이 70,000 km나 되는 큰 별입니다. 공전주기는 12년이며, 자전주기는 9시간 50분입니다. 대기는 수소나 헬륨 등으로 구성되었으며, 대기의 평균온도는 대략 -140℃ 이하입니다. 목성은 16개의 위성을 가지고 있는데, 그 중 4개는 목성의 공전이나 자전방향과 반대방향으로 돌아감으로써 진화론적인 생성기원설로는 설명이 불가능한 상태입니다.

토성은 Saturn 이라고 부르며, 목성 다음으로 큰 행성으로서 평균 반경이 약 60,000km로서 지구의 760배나 되지만 질량은 95배밖에 되지 않아 물보다도 가볍습니다. 공전주기는 29년이고, 자전주기는 10시간 14분입니다. 표면의 온도는 -170℃입니다. 토성은 17개의 위성이 있는데, 그중 가장 바깥에 있는 위성은 토성과 반대방향으로 돌고 있습니다.

천왕성(Uranus)은 반경이 지구의 3.75배 정도이며, 공전주기는 약 84년, 자전주기는 17시간이고, 평균온도는 약 -200℃입니다.

해왕성(Neptune)은 공전주기가 165년이며, 표면온도는 약 -200℃입니다.

명왕성(Pluto)은 지구보다 작고, ‘대기가 없는 천체’로서 태양으로부터 가장 먼 거리에 있는 천체이어서, 햇빛이 도달하는 데 걸리는 시간만도 5시간 반 걸리는 것으로 알려졌습니다. 명왕성의 공전주기는 248년이라고 합니다.

그러면 지구에 대하여 알아볼까요? 지구의 직경은 6,370 km 이고, 공전주기는 365일 5시간 48분 48초이며, 남극과 북극을 가지는 커다란 자석으로 볼 수 있으며, 자전축은 공전 궤도 면에 23°27' 기울어져 있어 춘하추동이 있습니다. 지구 표면의 약 71%는 물이 덮고 있고, 대기 중의 질소, 산소, 이산화탄소 등과 토양의 모든 성분들은 생명체가 살수 있는 좋은 조건을 골고루 갖추어주고 있습니다.

지구가 생명체들이 살 수 있는 조건을 갖추기 위해서는 지구와 태양간의 거리, 지구 자전축의 기울기, 공전과 자전의 속도, 대기의 압력, 바다의 넓이와 깊이, 달의 적당한 크기와 지구와의 거리 등 모든 조건들이 서로 긴밀하게 연관되어 완전히 일치하여야만 지구상에 생명체가 살수 있다는 연구결과가 있습니다. 놀라운 이 지구에 대하여는 다음 시간에 좀 더 자세히 알아보도록 하겠습니다.

[기도] 우리 인간들에게 이 거대한 우주와 태양계에 대하여 관심을 가지고 연구하여 많은 사실들을 알 수 있는 지혜를 주심을 감사드립니다. 아멘.

[박형훈]

명왕성은 달보다 작지 않나요?

[김석천]

지구보다 크다고 표시된 부분을 수정했습니다.
정확하게 지적했습니다.

처음에는 명왕성의 크기가 지구와 비슷하거나 조금 더 큰 행성으로 알려졌습니다.
새로운 기술을 사용해서 천문학자들은 최근에 최초로 명왕성의 직경을 측정했습니다. ‘헤일’ 천문대의 특수 고성능 장치를 갖춘 5‘미터’ 망원경으로 찍은 사진을 보면 명왕성의 지름이 약 3,000내지 3,600‘킬로미터’입니다.
이것은 직경이 3,476‘킬로미터’인 지구의 달과 비슷한 크기입니다.