태양계의 행성들

 이번 포스팅에서는 태양계의 행성들을 알아보겠습니다.

태양계

 

태양계의 행성

 태양계는 태양을 중심으로 공전하는 여러 행성들로 구성되어 있습니다. 우선 이 중에서 소행성대를 기준으로 분류하면, 지구형 행성에 속하는 수성, 금성, 지구, 화성 이렇게 4개의 행성이 내행성대에 속하며 고체 행성입니다. 외행성대에는 목성형 행성으로 구분되는 목성, 토성, 천왕성, 해왕성의 유체 행성이 있으며 이전까지 태양계의 행성들 중 하나였던 명왕성은 기준에 부합하지 않아 태양계에서 퇴출된 것으로 알려져 있습니다. 다만 학계에서는 다른 의견을 가지고 있다고 합니다.

 천문학은 우리 인간이 살고 있는 지구에서부터 시작하여 점차 달과 태양, 태양계의 행성들에 대한 호기심과 탐구로 발전되어 왔습니다. 그럼 태양을 기준으로 가까운 순서로 행성별 특징을 알아보겠습니다.

 

태양계 가족들

1. 수성 : 수성은 태양으로부터 가장 가까이 있는 태양계의 가장 작은 행성입니다. 태양계 내에는 수성보다 큰 위성들도 존재합니다. 지름이 4,800여 km로 암석 행성에 속합니다. 표면은 충돌의 흔적으로 울툴불퉁하고 절벽이 많은 구조로 이루어져 있으며 중력이 약하여 대기는 희박하고 자전 주기는 지구와 많이 비슷하다고 합니다. 현재까지 두 차례 정도 탐사선이 수성에 도착했을 뿐 활발하게 탐사가 이루어진 행성은 아닌 것으로 알려져 있습니다. 수성의 특징 중 하나는 태양으로부터 가장 가깝기 때문에 상대적으로 더 어두워서 관측이 어렵다는 점입니다.

 

2. 금성 : 태양계의 두 번째 행성인 금성은 지구에서 볼 때 달에 이어서 밝게 보이는 행성입니다. 크기는 지구와 비슷한 12,000km의 지름으로 대기의 밀도가 높고 표면은 고온이며 용암이 존재합니다. 이름과 관련해서는 서양권에서는 미의 여신인 "비너스"와 같은 명칭으로 부르고 있습니다. 특징으로는 현재에도 화산 활동이 이루어지고 있는 것으로 예측되어 있습니다. 지구와 비교하면 화산의 숫자고 많고 활발하며 자주 충돌이 일어나 충돌구, 즉 크레이터도 다수 존재합니다. 대기는 원래 지구와 흡사한 환경이었으나 점차 이산화탄소의 농도가 높아져 행성 대기 온도가 상승하는 온실 효과가 일어나 행성의 온도가 400도를 넘게 되었습니다.

 

3. 화성 : 태양계 네 번째 행성으로 크기는 수성보다 크지만 표면적은 지구에 비해 매우 작은 행성입니다. 화산이나 계곡, 산이 행성 표면에 존재하며 각종 지반 활동이 가까운 시기에도 일어났을 것으로 추측하고 있습니다. 태양계 행성들 중 생명체의 존재 가능성이 가장 높을 것으로 기대되는 행성으로 탐사 활동이 활발하게 이루어지고 있습니다. 행성의 외관을 보면 불그스름하게 보이는 대기를 형성하고 있는데 이는 산화철의 존재 때문입니다. 2개의 작은 위성으로 포보스와 데이모스가 있는데 이들은 원래부터 화성의 위성이었던 것이 아니라 화성 주변을 지나다가 화성의 중력에 의해 붙잡혀 있는 것으로 보입니다. 화성의 중력으로 인해 위성들과의 거리가 점차 가까워지고 있으므로 이후에는 화성과 충돌하여 소멸될 것으로 예상됩니다. 

 

4. 목성 : 태양계 외행성대에 속하는 목성은 태양계 형제 행성들 중에서 가장 크기가 크고 무거운 행성입니다. 지름은 139,000km로 가스 행성으로 분류하며 금성에 이어서 관측에 용이할 정도로 밝은 행성입니다. 서양에서는 하늘과 천둥의 신인 유피테르 혹은 주피터라고 부릅니다. 특징으로는 4개의 위성을 가지고 있는데 가니메데, 칼리스토, 유로파, 이오인데 이를 발견한 갈릴레오 갈릴레이의 연인으로부터 이름을 지었다고 합니다. 이 4개의 위성들 외에도 수많은 소형 위성들도 80여 개가량 존재하며 목성의 고리계에 속하는 것으로 보입니다. 

 

5. 토성 : 토성은 태양계에서 목성에 이어 두 번째로 큰 행성입니다. 목성과 마찬가지로 가스 행성에 해당하며 가장 큰 특징은 크고 아름다운 행성 고리를 가지고 있는 것입니다. 이 고리는 얼음과 암석으로 이루어져 있고 주변 위성과의 상호 작용으로 인해 생성되었을 것으로 예측됩니다. 최초로 이 고리가 발견된 것은 17세기 갈릴레이 갈릴레오에 의해서였으나 그 당시에는 정확한 구성 성분등이 확인될 만큼 관측 기술이나 장비가 발전되지 않았습니다. 이후에 망원경 등의 기술적인 발전과 이론을 토대로 고리에 대한 많은 확인 작업이 수행되었습니다. 

 

6. 천왕성 : 태양계에서 가장 추운 얼음 행성으로 불리는 천왕성은 가스 계열의 행성에 속합니다. 표면은 상당히 어둡지만 육안으로도 관찰이 가능할 정도이며 공식적으로 행성의 발견이 발표된 건 18세기에 이르러서입니다. 다른 가스 계열의 행성들과 마찬가지로 많은 위성과 고리를 갖고 있는 것이 특징이며 지표면은 메탄 위주로 구성되어 있습니다. 이름은 로마의 신인 우라노스에게서 유래하였습니다. 가장 큰 특징은 자전축이 상당히 크게 기울어져서 거의 누운 채로 자전하는 것처럼 보인다는 점입니다. 자전축이 기울어진 원인은 행성의 충돌에 의한 것이 아닌가 하는 추측이 있으나 현재까지 입증된 것은 아닙니다. 

 

7. 해왕성 : 태양계에서 가장 바깥에 위치하는 행성으로 쌍둥이행성으로 불리는 천왕성과 크기가 거의 비슷하고 가스 행성이며 얼음 행성에 해당합니다. 지구의 달처럼 해왕성 역시 많은 위성을 보유하고 있는 행성이지만 워낙에 지구로부터의 거리가 먼 탓에 육안으로 관찰하기 어려워 이들 위성은 뒤늦게 그 존재를 확인받게 되었습니다. 해왕성에는 메테인이 풍부하여 맑고 푸르스름한 빛을 띠며 이로 인해 천왕성처럼 얼음 가스 행성으로 구분되기도 합니다. 

 

명왕성과 다른 왜행성들

 태양계를 구성하는 8개의 지구형 행성과 목성형 행성 이외에도 수많은 왜행성들이 존재합니다. 특히 2000년 대에 행성의 지위를 잃었다고 알려져 있는 명왕성은 학계에서는 여전히 태양계의 행성으로서 인정받고 있습니다. 명왕성은 태양계 외곽의 행성들이 모여있는 카이퍼 대에서 가장 크기가 큰 행성으로 궤도의 이심률, 그러니까 궤도의 원이 크게 납작하게 찌그러진 형태를 가지고 있습니다. 카론은 명왕성의 위성으로 알려져 있으나 현재에는 이 두 행성이 다른 공통의 위성들을 갖고 있는 것이 발견되어 위성이 아니라 쌍둥이 별일 수도 있다는 의견도 존재합니다. 

 

태양계의 탄생과 미래

 태양계는 분자 구름이 수축하고 붕괴되면서 그 탄생의 역사를 시작해 수많은 가스와 먼지가 모이며 태양과 행성을 구성해 왔습니다. 46억 년의 기나긴 과정을 거쳐 현재 우리의 지구와 태양계의 이웃, 형제 행성들과 상호 작용하고 있습니다. 젊은 태양, 말 그대로 아직 상대적으로 나이가 어린 태양이 결국 융합 에너지를 다 소모해 버리고 백색왜성이 되어버리는 그 순간까지 인류가 존재하는 한 천문학의 연구 대상으로서 가장 매력적인 대상일 것입니다.