태양계 행성의 종류와 특징에 대해 쉽게 알아보자
천문학은 그 용어도 복잡할 뿐 아니라, 수십 년의 세월을 연구하는 전문적인 천문학자님들도 어려워하는 부분이 있지만,
최대한 비전공자인 분들도 태양계 행성의 종류와 특징을 이해할 수 있는 방향으로 적어 보고자 합니다.
우선 태양계는 주장하는 학자 또는 발견되는 상황에 따라 여러 부분으로 나뉘는데 태양계의 규모는 해왕성에
이르는 머나먼 거리까지 천체를 구성하고 있는데 내행성으로는 4가지의 암석 행성들과 소행성으로 구성이 되며,
소행성을 뛰어넘는 외행성들에는 4가지의 가스 행성을 가지고 있는 것으로 현재 파악되고 있습니다.
태양계 행성의 종류와 특징에서 행성의 정의를 우선 해야 되는데 행성은 구형이라는 몸체를 형성할 수 있을 정도의
충분하다 싶을 정도의 질량을 가지고 있어야 되며 자신보다 힘이 약한 천체를 모두 거느릴 수 있는 소위 말해
빨아먹는 천체를 의미하는 것입니다.
앞서 설명한 행성에 해당되는 태양계의 구성원은 금성, 지구, 수성, 목성, 화성, 토성, 천왕성, 해왕성 총 8가지의 친구들이
있으며, 한때 행성의 자격에 도전을 하였던 명왕성은 카이퍼 벨트대의 물질을 빨아먹는데 더 이상 성장하지 못해
행성의 정의에 해당되지 않게 됩니다.
행성이 되지 못한 왜행성은 행성에 요건에 해당되는 나머지들은 모두 갖추고 있으나, 자신의 궤도 인근에 있는
자신보다 몸집이 약한 천체들을 빨아먹는 일종의 청소를 하지 못해 천체에 해당되지 않으며 여기에 해당되는
왜행성에는 명왕성, 하우 메아, 마케마케, 에리스와 세레스가 존재합니다.
그리고 2015년 해왕성보다 3배 이상 거리가 더 떨어져 있으며, 물과 메탄, 질소, 얼음 등이 혼합되어 있는 것으로
파악이 된 90377 세드나와 명왕성의 일족에 속하는 것으로 자신의 몸집인 지름의 3분에 1이 넘는 크기를 가진
반스라고 불리는 위성을 가진 90482 오르쿠스 그리고 해왕성 외부에 존재하는 카이퍼 벨트를 가진 50000 콰오아와
같은 총 3가지는 미래에 왜행성으로 성장할 가능성이 존재합니다.
행성을 연구하는 과학자들은 태양계 전역에서 골고루 발견이 되고 있는 물질 중에서 특히 기체에 속하는 가스와
얼음 그리고 암석 용어를 부르는데 암석은 니켈, 철, 규소를 포함하는 암석 물질로 내행성에 흔하게 존재를 하는 것이며,
얼음은 극한의 압력과 온도에 따라 달라지는 물질로 물과 메탄 그리고 암모니아와 황화수소등의 영향을 받아 만들어져
녹는점이 겨우 100 이상의 켈빈 정도에 그치는 것이며, 가스는 높은 증기압을 가진 것으로 분자 수소, 헬륨, 네온과 같이
녹는점이 극히 낮아 항상 기체 상태를 유지하는 것으로 확인이 되고 있다.
태양계의 중심은 당연히 태양으로 모든 천체를 지배하는 막강한 중력을 가졌는데, 지구의 33만 배가 넘는 엄청난
질량을 가졌으며 두 개의 핵분열 반응을 일으키는 원자핵이 충돌하여 새로운 더 무거운 원자핵을 만들어 내는
핵융합을 발생시키기에 충분하다 싶을 정도의 강한 밀도를 유지하고 있으며, 우주공간으로 융합 반응을 쉽게 방출하는데
이때 우리는 가시광선으로 부르는 사람의 시야로 관찰이 가능한 전자가 복사를 목격하게 됩니다.
켈빈은 모를 수 있는데 우리나라 사람이 사용을 하는 섭씨온도와 상대적인 개념인 켈빈 온도는 국제 온도의 단위로서,
섭씨 0도는 273.15 켈빈을 의미하는데 태양의 중심에 해당되는 표면온도는 5800 켈빈을 의미하는데 질량이 월등히
크기에 행성으로 착각할 수 있으나 태양은 황색 왜성으로 부르는 것이 적절하며, 이는 우리 은하계에서 가장 무겁고
가장 밝은 별로 부르는 것이 학계의 정설이다.
처음 태양은 현재와는 달리 30퍼센트 적은 빛을 가지고 태어나 수십억 년을 지나면서 점차 자신의 빛을 찾아가며
밝아지고 있는 것으로 우주의 1세대 항성들과 달리 2세대를 거치면서 우주에는 수많은 무거운 힘을 가진
물질들이 흩어지는 현상이 발생하게 되었으며 그 중심에 금속 함량이 많이 포함된 태양계가 여기에 해당된다.
플라스마 입자를 가진 태양풍을 수시로 발산하는 태양은 자신의 영향권을 입증하는 태양권을 형성하는데
최소 100AU까지 도달한다니 정말 대단하다는 생각이 들고 있습니다. 또한 여기에는 태양풍이 폭발적으로
대규모 발생하는 코로나 질량 방출과 우리가 살아가고 있는 지구에 일시적인 자기적 영향을 주어 혼란을
발생시키는 지자기 폭풍을 만들어 내는 현상으로 지구는 태양의 기후 현상으로 많은 영향을 직. 간접적으로
받는데 이는 상호작용으로 설명이 가능하며 대표적인 예시로 들 수 있는 것이 바로 오로라 현상이다.
오로라는 주로 북방 구에서 목격이 되는 신비한 우주쇼로 인식이 되는 것으로 태양에서 수시로 방출하는
플라스마 에너지가 지구를 우주의 수많은 물질과 태양 에너지로부터 보호를 하는 대기권의 자기장과
극심하게 충돌하게 되어 발생하는 입자들의 향연으로 마치 오색 빛깔의 무지개들이 쇼를 하는 것처럼
하늘을 둥실둥실 노닐며 춤을 추는 것으로 보이는 기이한 현상입니다.
본격적으로 태양계 행성의 종류와 특징을 살펴보면 분류를 하면 내행 성계와 외행성계로 구별을 지어 볼 수
있으며 내행 성계에는 우리가 살고 있는 지구와 같이 암석으로 밀접하면서 단단하게 구성이 되었으며,
위성이 아예 없거나 있더라도 고리가 없는 형태를 띠는 것으로 내행 성계 즉 지구형에 속하는 것이
바로 수성과 금성 지구, 화성이 해당됩니다.
지구형 행성은 또한 규산염 그리고 철, 니켈 같은 금속들을 가져 지각과 맨틀을 구성하는 것인데 이때
주의해야 하는 것은 바로 내행성이라는 용어와 지구형 행성을 구별 짓지 못하고 헷갈려하면 큰일
나는 것으로 내행성은 말 그대로 지구와 태양 간 거리 사이에 존재하는 행성을 의미하는 것으로
여기에 해당되는 것이 바로 수성과 금성을 지칭하는 것입니다.
지구는 태양계 행성들 중에서 여전히 지질 활동이 활발하게 발생이 되는 것으로 유일하게 목격되는 것으로
앞서 소개한 지구형 행성에 속하는 금성, 화성, 수성들에 비해 질량도 크고, 규모도 큰 편에 속하는 것이며,
우주상에서 아직 생명체가 존재하는 유일한 행성이라는 점과 식물이 잘 자라 이는 산소를 공급하여
수많은 생명체를 발생시키며 지구는 달이라는 것을 위성으로 거느리고 있는 행성으로 태양에서 1AU
떨어져 있습니다.
수성은 지구의 0.055배의 질량을 가진 소규모의 행성으로 지구에서의 달과 같은 위성을 가지고 있지 않으며,
다양한 종류의 지질 활동이 목격되었으며 지구의 대기권과 달리 대기가 거의 없다 싶을 정도 그에 반해
핵과 맨틀은 구성 성분이 밝혀지지 않은 신비의 존재로 남아 있는 행성으로 73년에 발사된 매리너 10호와
2004년에 발사된 메신저가 유일한 수성을 탐사한 기록을 가지고 있는 것으로 태양까지의 거리는 0.4AU입니다.
금성은 수성에 비해 지구 질량의 81퍼센트에 해당되는 다소 규모 있는 행성으로, 대기도 존재하며 내부의
활발한 지질 활동의 흔적이 존재하는 행성으로 금성은 언뜻 보면 지구와 많은 측면에서 유사한 행성으로
생명의 존재 가능성을 높이지만 안타깝게도 태양계의 행성 중에서 섭씨 400도에 달하는 뜨거움이 넘쳐나는
행성에 속하는데 이 정도의 온도로 인해 금성에는 아무런 탐사선을 비롯한 우주인을 못 보내는 이유는
우주복을 입어도 잠깐 옷을 벗어 신체가 노출되면 금방 화상을 입을 정도의 위험스러운 행성이기에
아직 인간의 접근을 허용하지 않는 곳이 금성으로 화산 폭발이 주기적으로 폭발시켜 가스를 공급받는
것으로 보이는데 이는 스펙트럼 가시광선으로 분석 시 황산 구름밖에 보이지 않을 정도로 관찰이 힘든
행성에 속하고 있어 앞으로 더 많은 투자와 시간적인 노력을 기울여야 관찰이 가능할 것으로 보이는
것으로 태양까지 0.7AU에 해당됩니다.
화성은 지구 질량의 겨우 0.1에 해당되는 수성보다 약간 큰 왜소한 행성으로 화성에는 여러 차례
탐사선 즉 바이킹과 스피릿, 오퍼튜니티 등 다수의 행성 탐사를 통해 많이 알려진 행성으로 지구와 달리
이산화탄소로 구성이 된 계란 껍데기 크기의 얇은 대기층을 가지고 있으며 여러 행성 중 인간의 생존이
가능한 것으로 관심을 받으며 앞으로도 더 많은 연구가 있을 것으로 보이는 화성은 태양에서부터
1.5AU거리에 해당됩니다.
내행 성계(지구형 행성)를 살펴보았다면 이제는 외행성계를 살펴보도록 하는데 외행성은 행성과 규모를
맞먹는 규모의 위성을 가지고 있으며 태양계 외부에는 엄청난 규모의 가스 행성을 그리고 물과 메탄
그리고 암모니아가 지구가 가진 특성을 보다 크며 외행성계는 목성형 행성과 같은 의미로 목성과 토성,
천왕성과 해왕성을 거느리고 있습니다.
목성형 행성(외행성계)의 특징은 내행 성계에 비해 질량이 월등히 많은데 이는 어느 정도냐 하면 태양계 행성
질량의 99퍼센트를 웃도는 수치로 전체적으로 지구의 질량에 비해 최소 수십 배에서 많게는 300배가 넘는
규모이지만, 그 밀도는 우리가 살고 있는 지구형 행성에 비해 20퍼센트에 불과한 수준입니다.
토성은 규모가 큰 고리를 가지고 있으며, 질량과 내부구조 그리고 자기권 등에서 목성보다 왜소한 규모의
가스 행성으로 분류가 되고 있으며 질량은 지구의 95배에 달하지만 외행성계의 대표인 목성에 비하면
3분의 1도 되지 않는 질량을 가진 것이 토성으로 밀도 또한 태양계 행성들 중 가장 낮다는 것이
학계 과학자들의 결론으로 확인이 되고 있습니다. 또한 목성 다음으로 다수의 위성을 가지고 있는데
그중에서 보이저 탐사선이 2차례에 걸쳐 발견한 엔셀라두스와 토성의 위성 가운데 큰 규모를 가진 타이탄은
토성의 대표적 위성으로 토성에는 화산 활동 시 불이 아닌 신기한 얼음이 뿜어져 나오는 것으로 확인이 되고
있는 것으로 태양에서 거리는 9.5AU로 확인이 되고 있습니다.
해왕성은 지구에 비하면 17배 무거운 돼지 같은 형태의 가스 행성으로 천왕성보다는 지름이 약간 작지만 밀도는 약간 큰 것으로 확인이 되고 있으며, 내부 열을 많이 발산시키므로 13개의 위성을 거느리고 있습니다. 그중에서 트리톤이
대표적 해왕성의 위성으로 직경이 무려 2700킬로미터에 이를 정도로 큰데 트리톤을 1846년 윌리엄 라셀이라는
천문학자에 의해 발견이 되었는데 트리톤의 특징은 모 행성인 해왕성을 따라 공전을 하지만 태양계 유일한 역방향으로
움직이는 위성으로 1대 1의 궤도 공명을 보이는 특징을 가지고 는 것으로 해왕성은 태양에서 30AU거리에 위치하고 있다.
마지막으로 외행성계의 대표인 목성을 살펴보면 질량은 지구의 300배가 넘으며 8개의 행성 중 가장 무거운 돼 지과에
속하는 천체로 내부 열이 강하게 발생하는 것으로 주로 수소와 헬륨으로 구성이 된 행성인 것이 목성으로 또한 여러
수많은 위성을 가지고 있는 발견된 숫자만 해도 최소60개가 넘는 것으로 대표적인 것이 갈릴레이 위성에 속하는
유로파와 갈릴레이가 발견한 칼리스토 그리고 가장 유명한 것이 태양계 수 많은 위성들 중에서 가장 크고 밝은
가니메데로 갈릴레이가 발견한 위성들 중에서 내부 열과 화산활동이 비슷한 편으로, 목성은 태양에서 5.2AU거리에
속하여 있습니다.
오늘 간단하게 태양계 행성의 종류와 특징에 대해 알아보았는데 다음 시간에는 이를 더 세부적으로 파악해 보는
시간을 가져 보도록 하며 긴 글을 읽어 주셔서 감사합니다.
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