태양계 첫번째 궤도를 돌고있는 / 수성에 대해서

태양계의 첫번째 행성, 수성

태양에 가장 가까이 있는 행성인 수성은 언제나 태양 옆에 붙어 다니기 때문에 관측하기가 쉽지 않은 수성은 해가 진 직후 서쪽 하늘과, 해가 뜨기 직전 동쪽 하늘에서만 볼 수가 있어요. 그리고 망원경으로 수성을 보면 달과 같이 비슷하게 생긴걸 알수있어요. 표면의 모습은 달과 수성 매우 비슷하기때문에 착각할수 있어요. 

태양계의 첫번째 행성, 수성은 어떻게 만들어졌을까요? 

수성의 기원에 대해 생각해볼 때에는 크기가 비슷한 달에 비해 상당히 높은 밀도를 가지고 있는 점에 주목할 필요가 있어요. 이는 중심부에 밀도가 높은 핵이 존재함을 확인 시켜줘요. 1987년 시행된 컴퓨터 시뮬레이션을 통해, 수성은 형성 초기 컨다란 미행성과 충돌했던 것으로 추정되고 있어요. 이 설에 의하면 충돌로 외부 가벼운 물질들은 대부분 우주 공간으로 날아가고 중심부의 철과 니켈이 남게 되며, 이 결과 행성의 평균밀도가 크게 증거하면서 지금은 수성이 되었다는 것이죠.

수성에는 대기가 거의 존재하지 않고 매우 가벼운 가스층이 있어요. 대기의 개수밀도는 1011m-3 이하로 매우 희박하며, 수소, 헬륨, 나트륨, 칼륨, 칼슘 등의 원자가 포함되어 어요. 수성의 형성 초기에는 다른 행성과 마찬가지로 대기가 존재했을 것이라 생각되지만 중력이 작기 때문에 그 대부분이 우주로 날아가버린거죠. 현재 수성의 대기는 다양한 방법에 의해 공급되고 있어요. 태양풍에 포함된 수소와 헬륨의 수성의 자기장에 붙잡히고, 미세 운석의 충돌로 산소, 나트륨, 칼륨 등의 원자가 대지에서 증발되어죠.

수성 표면의 평균온도는 약 452K. 179℃ 이지만, 온도변화는 약 90K. -183℃ ~ 700K. 427℃로 매우 심하게 격차심하다는걸 볼수있고 놀랍게도 1992년 레이더 관측에 의해 수성의 북극 부분에서 물과 얼음이 발견되었어요. 이 얼음은 혜성의 충돌이나 수성 내부에서 방출되어 생긴 물이 1년 동안 태양광이 닿지 않는 극지방의 크레이터 바닥에 남겨져 있던 것이라 추측이 됩니다.


달을 닮은 겉모습, 그 속에 고밀도의 커다란 핵

수성의 지형은 달의 지형과 비슷해요 하지만 관측 결과 수성에는 달보다 구덩이가 적었어요 달과 수성이 비슷한 시기에 형성되었고, 충돌한 운석의 비율이 비슷하다고 가정하면, 수성의 표면은 재형성된다는 것으로 추측할 수 있어요. 흔히 이러한 재형성은 수성이 달보다 크고 태양에 더 가까우므로 최초 형성 후 상대적으로 서서히 냉각되었다는 점에서 근거를 찾아보면 서서히 냉각되면서 용암이 표면으로 올라와 오래 된 구덩이 지역을 겉었다는 것. 또한 수성은 태양의 조석력에 의해 적도 부분이 불룩하다는 특징.

수성에는 철과 같은 무거운 원소로 구성된 반경 1,800km 정도의 핵이 있는데 이것은 행성 반경의 약 3/4에 해당되고. 수성 전체로는 질량의 약 70%가 금속, 약 30% 이산화규소로 되어 있는데 평균밀도는 5,430kg/m

정도와 비교하면 조금 작은데 수성의 부피는 지구의 5.5%이에요. 수성의 철 성분 핵은 전체에서 42%를 차지하고 그리고 핵은 두께 600km의 맨틀로 덮어져 있지만 다른 지구형 행성과 비교하면 매우 얇아요.

2번 공전하는 동안 3번 자전하는 행성

1639년 이탈리아의 조반니가 망원경을 사용하여 수성을 관측, 수성도 금성이나 달과 마찬가지로 차고 기운다는 것을 발견했어요. 이 것으로 수성이 태양을 돌고 있는 것이 확실해진건데요.


1965년 레이더 관측이 이루어지기 이전에는 수성이 지구의 달과 마찬가지로 공전을 한번하는 동안 한번 자전할 것이라 생각했어요. 하지만 실제로 수성의 자전과 공전은 3:2 비율으로 즉 태양의 주위를 2번 공전할 동안 3번 자전하는데 수성의 자전과 공전이 같을 것이라 생각했던 이유는 지구에서 본 수성이 가장 관측하기 좋은 위치에 있을 때 언제나 같은 면을 보였기 때문인에 실제로 이것은 자전과 공전을 3:2 비율로 인해 수성 항성일자전주기는 약 58.64일인데 비해 수성일 수성 표면에서 본 태양의 자오선 통과간격은 약 176일로 3배에요.

수성은 자전축의 기울기는 행성 중에서 가장 작은 약 0.01도인데 이것은 두 번째로 경사가 작은 목성 약 3.1도에 비해서도 300배나 작은 값인데 때문에 수성의 궤도상에 관측자가 보면 태양은 대부분 천정을 통과하고 남북으로는 0.01도 정도밖에 움직이지 않게 되죠.

수성의 궤도이심률은 태양계 행성 중에서 가장 큰데요 근일점이 약 0.31 AU 원일점이 약 0.47AU이라는 큰 타원 궤도를 그리고 있는데 이 궤도의 근일점은 천천히 이동 근일점 자체가 태양의 주변을 자전하고 있어 그 이동의 정도는 100년에 574초는 금성 등 다른 행성의 중력효과로 설명이 가능하면 남은 43초에 대해서는 뉴턴의 고전역학으로 설명할수 없어요. 이 뉴턴역학으로 설명할 수 없었던 43초는 후에 아이슈타인의 일반상대성이론에 의해 설명이 가능해졌어요.

수성은 아주 약한 자기장을 가지는데 마리너 10호 위성의 관측 결과에 따르면 최대 자기장 세기는 고도 330km에서 약 4X10-7T 이죠. 이는 지구의 표면에 비해 약 100배 이상 약한 것인데 항성이나 행성의 자기장에 대한 일반적인 이론은 다이너모이론이에요 다이너모이론은 행성의 자전과 내부의 액체금속 핵 때문에 자기장이 일어난 다고 보면, 수성의 경우 자전속도가 매우 느려 다이너모이론과 맞지 않는데요 그래서 몇몇 학자들은 수성이 과거 자전속도가 빠르고 온도가 높았을 때 형성되었던 자기장이 얼어 붙어 남아 있는 것이라 말할수 있죠.





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댓글, 3

  •  댓글  수정/삭제 김수현
    2018.04.23 13:23 신고

    블로거님께서는 우주를 좋아하시나봅니다! 정말 신비로운 곳이 우주같아요

  •  댓글  수정/삭제
    2018.04.23 18:49

    비밀댓글입니다

  •  댓글  수정/삭제 꼬기
    2018.04.23 21:32 신고

    늘 좋은 게시글 감사드립니다. 우연히 게시판에 있는 우주 사진을 봤는데 정말 가슴에 와닿네요^^ 제가 우주의 한 부분이라는 것이 감사할정도 입니다. 늘 좋은 사진과 일러스트 감사드리며, 좋은하루 되시길 바랍니다*^^*

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