태양계에 대해서..(1) 태양과 태양 주위의 행성(수성)

 

고대 그리스 시대, 옛날에는 지구가 중심이었고 지구를 중심으로 천체가 돌고 있다는 천동설이 성행했다. 17세기 코페르니쿠스의 태양 중심설, 케플러와 갈릴레이는 지구는 태양의 주위를 돈다는 지동설을 주장했다. 이 학설은 인류의 우주관을 정립하고 과학 발전에 많은 영향을 끼쳤고 이것을 중심으로 인류의 우주관이 발전, 개정되어 왔다. 

태양계는 태양을 중심으로 그 주변 천체들이 중력으로 이루어지고 있는 형태를 말한다. 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성의 행성들과 외행성인 명왕성, 에리스, 하우메아, 마케마케가 있다. 태양계는 약 99.85%의 질량을 태양이 차지하고 있다.

태양계 행성의 대부분이 자신의 천체 체계가 있으며, 행성을 공전하는 천체는 그중 몇몇 행성보다 크기가 크다. 태양계는 공식적으로 여러 부분으로 구분된다. 태양계에서 지구보다 안쪽 궤도를 도는 행성인 내행성에는 암석 행성 네 개와 소행성대가 있고, 태양계에서 지구보다 바깥쪽 궤도를 도는 행성인 외행성 대에는 가스행성 네 개가 있다. 태양의 주위를 공전하는 천체는 행성과 왜행성, 태양계 소천체로 분류할 수 있다. 행성은 공전궤도 상에 있는 작은 천체들을 삼킨 천체이며 특성, 크기, 성분에 의해 분류해 볼 수 있다. 목성과 성질이 비슷하고 지구형 행성보다 낮은 행성인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은 목성형 행성으로 분류할 수 있다. 무겁고 큰 행성을 목성형 행성으로 분류 해 보면 지구보다 질량이 10배 이상이면서 밀도가 낮은 목성, 토성, 천왕성, 해왕성으로 나뉜다. 핵 주위를 액체 혹은 기체 수소로 둘러싼 행성을 목성형 행성으로 분류하기도 하며, 목성과 토성이 해당된다. 천왕성과 해왕성은 천왕성형 행성(거대얼음 행성)으로 분류된다. 지구형 행성은 수성, 금성, 지구, 화성 등 암석, 금속 등의 비휘발성 물질로 구성된 행성을 일컫는다.

 

[태양계 구성원]

1. 태양

태양은 우주에서 상위 1%의 G2V형 주계열성이며, 4광년 떨어진 알파 센타우리에서도 맨눈으로 잘 관찰해 볼 수 있다. 질량은 지구의 33만배, 지름은 지구의 109배이다. 태양계의 유일한 별이자 에너지의 근원이며, 지구의 낮과 밤의 구분은 태양이 있기에 가능한 일이다. 태양은 지구에서 낮에 흰색으로 보이며, 이는 넓은 스펙트럼의 빛이 눈에 들어올 때, 무지개색이 다 들어와서 육안으로 구분이 안되니 흰색으로 보이는 것이다. 태양을 직접 볼 수 있는 어스름한 때에는 적색이나 주황색으로 보이는데, 이로 인해 태양은 붉은색이라고 착각할 수 있다.

우리나라에서는 태양을 흰색으로 보고 '해','희' 등의 어원을 보면 그 정보를 알 수 있다. 고대 부터 한민족은 흰색을 좋아했다고 기록되어 있고, 거울을 만들어 밝은 빛을 비추는 것으로 지도자의 권위를 상징하기도 했다.

중국도 오래전부터 태양은 청천의 백일이라고 하며 흰색이라고 생각한다.

일본은 태양을 빨간색으로 봤는데 붉은 태양이라는 표현도 일본에서 먼저 쓰여 왔다. 

2. 태양 주위의 행성

 1) 수성(Mercury) - 태양과 제일 가까이에 위치한 태양계의 행성으로서, 태양계 행성들 중 가장 작다. 철 성분이 64.13%로 가장 많으며, 대기 중에는 매우 소량의 원자들만 돌아다닌다고 추정하고 있다. 달의 표면과 매우 흡사하며, 사진으로 달과 식별하기가 어려울 정도로 유사한 모습이다. 중력은 지구의 37.7% 정도로 지구에서 체중이 100KG 나가는 사람은 수성에서는 37.7KG 정도밖에 되지 않는다. 수성 표면의 온도는 평균 약 179ºC 이며, 온도의 변화는 약 -183ºC~427ºC로 변동폭이 크다. 1992년에는 레이더 관측을 통해 북극 부분에 물, 얼음이 발견되기도 했었다. 이는 혜성 충돌이나 수성 내부에서 방출로 생긴 물이 1년간 태양 빛의 영향을 받지 않는 극지방의 크레이터 바닥에 남겨져 있던 것이라 추측하고 있다.

수성의 자전과 공전은 3:2의 비율로 태양의 주위를 2번 공전하는 동안 자전을 3번 한다. 자전축의 기울기는 태양계 행성 중 가장 작은 약 0.01º이며 이는 두번째 경사가 작은 목성의 300배나 작은 값이다. 

수성은 실시등급이 -1.9등급이며, 태양과 매우 가까워서 일출이나 일몰 때에만 잠깐 볼 수 있어서 관측하기가 매우 힘들다. 개기일식때가 제대로 보기 위해서는 가장 좋지만, 쉽게 관측되지는 않는다. 따라서 한 번도 수성을 관측하지 못한채 세상을 떠난 천문학자들도 많다는 이야기가 있다.

4개월에 한번 수성의 동방 최대이각을 전후한 며칠 동안, 서쪽 하늘이 트인 곳에서 해질녁, 완전히 깜깜해 지기 전에 서쪽 하늘을 봐야 관측이 수월하다.

수성에 무인 우주탐사선을 보내거나 착륙 하기도 매우 어려운 이유는, 수성까지 간 우주선을 감속하기가 매우 어렵기 때문이다.  수성은 아주 약간 자기장을 가지고 있으며, 지구 표면에 비해 약 100배 이상 약하다. 공전 주기가 88일이며 매우 짧으나 하루는 1408시간이나 된다. 자전 주기는 공전 주기의 60% 정도 되며, 공전 주기가 다른 것보다 유난히 짧은 특징이 있다. 태양계 어떤 행성과도 평균 거리가 가장 가까우며, 금성처럼 위성이 존재하지 않는 태양계의 행성이다.

각종 영화나 노래, 모바일 게임, 코믹스 등 다양한 창작물에서 등장을 하고는 있으나 다른 행성에 비해 많이 등장하지 않는 이유는, 태양과 가장 가까운 행성이라는 것 말고는 외형도 달과 비슷하여 수성 만의 특이점이나 구분할 만한 차별점이 많지가 않기 때문일 것이다.