태양계 8개 행성

 

 

 

■태양계

 

그림은 NASA가 작성한 태양계의 모식도입니다. 태양을 중심으로 안쪽부터 4개의 내행성(수성, 금성, 지구, 화성), 소행성대, 4개의 외행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)이 위치하고 있습니다.

그림에서는 행성의 궤도 거리가 극단적으로 압축되어 그려져 있습니다. 태양의 직경=1,392,000 km, 지구의 공전 궤도 반경(1AU)=149,597,870 km이므로 태양과 지구와의 거리는, 실제로는 태양의 직경의 107배나 됩니다.

 

 

■내행성

그림은 NASA가 작성한 내행성(Inner Planet) 크기의 비교도입니다.왼쪽부터 수성, 금성, 지구, 화성입니다.

태양계 내부의 4개 행성은 모두 지구와 마찬가지로 주로 암석이나 금속 등의 난휘발성 물질로 구성되어 있기 때문에 지구형 행성(Terrestrial Planet)이라고 불립니다. 외행성에 비해 질량이 작고 밀도가 높은 것이 특징입니다.

 

 

■ 외행성

그림은 NASA가 작성한 외행성(Outer Planet) 크기 비교도입니다. 왼쪽부터 목성, 토성, 천왕성, 해왕성입니다.

태양계 바깥쪽의 4개 행성은 모두 지구보다 직경이 4배 이상, 질량이 10배 이상 크며 밀도는 낮은 것이 특징입니다. 또 하나의 공통점으로는 고리와 다수의 위성을 가지고 있습니다. 조성의 차이에 의해, 목성과 토성은 거대 가스 행성(Gas Giant), 천왕성과 해왕성은 거대 빙행성(Ice Giant)으로 분류됩니다.

 

 

■태양

태양의 중심은 압력이 2,500억 기압, 밀도가 약 물의 150배, 온도는 1,500만도에 달하며 열핵융합반응에 의해 수소가 헬륨으로 변환됩니다. 변환에 의해 발생하는 에너지의 대부분은 감마선으로 바뀌고, 일부가 중성미자로 바뀝니다. 감마선은 주위의 플라즈마와 상호 작용하면서 점차 온화한 전자파로 변환되어 수십만 년에 걸쳐 태양 표면에까지 도달해 우주 공간으로 방출됩니다. 반면 중성미자는 물질과의 반응률이 매우 낮기 때문에 태양 내부에서 물질과 상호작용 없이 우주공간으로 방출됩니다.

그림은 태양 관측 위성 「양광」의 연X선 망원경에 의한 관측 결과입니다(NASA). 태양자장에 의한 플라즈마가 흰색으로 보입니다.

 

 

■제1행성: 수성

 

수성에는 대기는 거의 존재하지 않으며, 칼륨, 나트륨, 산소 등을 성분으로 하는 매우 얇은 가스층만 있을 뿐입니다. 표면 온도는 평균 179℃입니다만, 온도 변화는 -183℃에서 427℃에 이릅니다. 수성에는 지구와 비슷한 정도의 큰 철핵이 존재합니다. 수성 전체로는 약 70%가 금속, 30%가 이산화규소로 이루어져 있습니다.

그림은, 행성 탐사기 「마리너 10호」의 데이터를 재처리 해 얻은 수성 표면의 화상입니다(NASA).

 

 

■ 제2행성: 금성

 

금성에는 이산화탄소를 주성분으로 하며, 질소를 약간 포함한 대기가 존재합니다. 대기압은 매우 높고, 지표면에서는 약 90기압이 되는 것입니다. 이 압력은 지구에서 수심 900m에 해당합니다. 방대한 양의 이산화탄소에 의해서 온실 효과에 의해서 지표 온도는 평균 400℃, 최고 500℃에 이릅니다.

그림은, 행성 탐사기 「마젤란」의 레이더 관측에 의해서 얻은 금성 표면의 화상을 재처리 한 것입니다(NASA). 금성은 두꺼운 구름으로 덮여 있어서 이런 지형을 직접 볼 수 없습니다.

 

 

■ 제3행성: 지구

 

지구에는 질소와 산소를 주성분으로 하는 대기가 존재하며 지표면의 70%는 액체 물(바다)로 덮여 있습니다. 표면 온도는 평균 9도입니다. 지표 부근의 성분은 산소와 규소가 주체이며, 그 외에 알루미늄, 철, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 마그네슘 등의 금속 원소가 포함되어 있습니다. 대부분은 산화물 형태로 존재합니다. 중심부는 철이나 니켈이 주체입니다.

그림은 우주선 「아폴로 17호」의 승무원이 촬영한 지구입니다(NASA).

 

 

■ 제4행성: 화성

 

화성에는 이산화탄소를 주성분으로 하며, 약간 질소를 포함하는 대기가 존재합니다. 대기는 희박하기 때문에 열을 유지하는 작용이 약하고 표면 온도는 평균 -63℃, 최고 20℃입니다. 화성 표면은 주로 현무암과 안산암으로 이루어져 있습니다. 화성이 붉게 보이는 것은 지표에 산화철이 다량 함유되어 있기 때문입니다.

그림은 화성 탐사기 바이킹 1호가 촬영한 화성 표면의 모자이크 이미지를 합성한 것입니다(NASA).

 

 

 

■ 제5행성: 목성

 

목성은 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있습니다. 표면에는 수소를 주성분으로 하는 두꺼운 대기층이 존재합니다. 표면 온도는 평균 -121℃입니다. 그 아래는 액체금속수소층, 중심은 암석의 핵으로 이루어져 있습니다.

그림은 행성 탐사기 보이저 1호가 촬영한 목성의 이미지를 재처리 한 것입니다(NASA).

 

 

 

■ 제6행성: 토성

 

토성도 목성과 마찬가지로 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있습니다. 표면에는 수소를 주성분으로 하는 두꺼운 대기층이 존재합니다. 표면 온도는 평균 -180℃입니다. 그 아래는 액체금속수소층, 중심은 암석의 핵으로 이루어져 있습니다. 토성의 내부는 고온이며 핵의 경우 12,000℃에 이릅니다.

그림은, 토성 탐사기 「카시니」가 촬영한 토성의 화상입니다(NASA).

 

 

 

■ 제7행성: 천왕성

 

천왕성은 주로 가스와 다양한 얼음으로 이루어져 있습니다. 대기에는 수소가 약 83%, 헬륨이 15%, 메탄이 2% 포함되어 있습니다. 표면 온도는 평균 -205℃입니다.내부는 무거운 원소가 풍부하고 암석 외에도 산소, 탄소, 질소로 구성되어 있습니다.

그림은, 행성 탐사기 「보이저 2호」가 촬영한 천왕성입니다(NASA).

 

 

 

■ 제8행성: 해왕성

 

해왕성도 천왕성과 마찬가지로 주로 가스와 다양한 얼음으로 이루어져 있습니다. 두꺼운 대기가 존재하며, 얼음으로 덮인 암석의 핵을 가지고 있습니다. 태양으로부터 45억 km(30AU)나 떨어져 있기 때문에, 약간의 열 밖에 받지 않고, 표면 온도는 평균 -220 ℃입니다.

그림은, 행성 탐사기 「보이저 2호」가 촬영한 해왕성입니다(NASA).