태양계 일곱 번째 행성 : 천왕성

태양계 일곱 번째 행성 : 천왕성

기이한-행성-천왕성

 

태양계의 8개 행성 중 7번째인 천왕성은 얼음행성이라는 타이틀을 가지고 있고 쌍둥이 같은 해왕성과 물리적 구조가 비슷한 천체로 파악하고 있다.

 

독특한 점이 꽤 있는 행성이지만 아쉽게도 앞으로도 추가적인 탐사 계획은 없는 행성이기도 하다.

 

각 행성들만의 매력과 특이한 성질 때문에 관심을 많이 가졌던 다른 행성들과는 달리 천왕성은 눈으로 발견하고도 수십 년간 행성이 아닌 외부의 어두운 별인지 아니면 혜성인지 잘 모르는 상태로 관측되다가 1781 천왕성의 발견이 공식적으로 발표되었고 태양계의 크기기 토성너머로 넓어진 계기가 되었다.

 

천왕성의 지름은 50,532km로 지구의 4배에 해당한다. 태양계 행성 중에서도 세 번째로 큰 행성이다. 역시 적도지름과 극지름의 차이가 약 1,200km 정도 나는 약간 납작한 행성이다. 질량은 지구의 14.5배에 해당하는 무거운 행성이고 이는 태양계 행성 중 4번째로 무거운 행성에 해당한다. 밀도는 목성형 행성답게 낮은데 단위부피당 1.3g을 차지하고 있다.

 

중력은 지구보다 조금 낮은 8.69의 중력가속도를 갖고 있는데 질량대비 작은 중력을 가지고 있다는 게 특징이다. 태양계 내에서 가장 차가운 별인 천왕성은 더 먼 공전궤도를 돌고 있는 해왕성보다도 차갑다. 천왕성 내부열이 해왕성보다 낮은데 열유속이 낮은 원인은 아직 밝혀내지 못하고 있다. 평균 온도는 -224도로 생명체가 살 수 있는 환경은 당연히 아니다.

 

천왕성에 대한 정보는 보이저 2호가 탐사한 정보가 마지막 정보이다 보니 지금 다시 탐사하게 되면 많은 부분의 변화나 새로운 사실들을 알게 될 가능성이 크지만 현재는 가려진 것이 많은 행성 중 하나이다. 심지어 해왕성보다 모르는 것이 많다.

 

천왕성은 청록색을 띠는 행성으로 태양의 붉은빛은 흡수하고 푸른빛은 반사하는 대기에 의한 현상으로 볼 수 있다. 구성은 물, 암모니아, 메테인등이 주성분이고 표면온도가 낮기 때문에 대부분이 얼음형태일 것으로 추측하고 있다. 대기 구성은 수소 83%, 헬륨 15%이 차지하고 메탄이 2% 정도인 것으로 추측될 뿐, 대기조성, 대류권, 대기 상층부에 대한 것은 아직 알려지지 않았다.

 

천왕성은 태양에서 30억 km 떨어진 곳에서 태양 주위를 공전하는데 공전하는데만 84년이 걸린다. 자전 주기는 17시 14분, 자전속도는 적도기준 9320km/h의 엄청난 속도로 회전하고 있다. 하지만 탐사선이 찍은 천왕성은 우리가 여태 봐오던 밋밋한 옥색의 천체로 어마어마한 자전속도를 가진 천체들의 보여주는 줄무늬가 없다는 게 특징이다. 그래서 굉장히 안정적인 천체가 아닌가 생각하지만

 

2006년 허블망원경으로 관찰했을 때는 기상현상으로 보이는 현상인 거대한 암점이 포착되었고, 실제로 표면 최고 풍속은 900km/h에 달하는 무시무시한 행성이다. 그동안에는 대기가 굉장히 안정적인 행성이라 구름이나 바람등 기후변화가 거의 없는 행성으로 알려졌으나 최근에 구름과 기후변화의 흔적도 포착되고 있다.

 

천왕성의 가장 독특한 부분은 자전축의 기울기인데, 자전축이 98도로 기울어져 있다. 즉, 공전궤도면과 거의 비슷하게 축이 놓여있고, 공전면을 바퀴 굴러가듯 자전한다는 의미다. 태양계에서 유일하게 누워있는 행성이다. 따라서 극지방이 태양 방향에 놓여있으므로 태양에너지는 가장 많이 받는데, 신기하게도 적도가 더 따뜻하다. 대기순환에 의한 저장효과로 보고 있다.

 

천왕성의 남극과 북극은 누워서 공전하는 동안 42년씩 태양을 바라보고 태양에너지를 흡수한다. 

 

금성의 자전축이 뒤집혀있는 것과 천왕성의 자전축이 누워있는 이유는 밝혀내지 못했으나 형성당시 다른 행성과의 충돌로 인한 현상으로 추측하고 있다.

 

천왕성 역시 희미한 고리가 존재하는데 지금까지 밝혀진 바로는 13개의 고리가 존재하고 대부분이 얼음조각들이 천왕성 주변을 돌고 있는 것으로 확인된다. 자전축이 누워있기 때문에 토성의 고리와는 다르게 서있는 형태로 보이는데, 적도 위치로 생각하면 되겠다.

 

천왕성도 목성형 행성답게 많은 위성이 존재하는데 현재까지 발견된 위성은 27개이고 위성계는 다른 가스 행성들에 비해서 가장 협소하며 위성의 대부분은 얼음과 돌로 구성되어 있다.

 

천왕성에 대한 정보가 직접적인 탐사보다 관측에 의해서 많이 발견된 부분이 있는데, 앞서 말한 대로 탐사에 대한 계획이 없었으나 최근 기사에서 미항공우주국 행성탐사계획에서 30년간 탐사가 없었던 천왕성을 향후 10년간 최우선과제로 천왕성 탐사계획이 포함되어 있다. 명왕성이 존재하는  카이퍼대에 대한 비밀과 함께 그간 상대적으로 미지의 행성이었던 천왕성 해왕성의 비밀을 풀어가면서 태양계와 지구의 탄생 등에 대한 정보를 얻고자 하는 계획이 아닐까 생각된다.

 

태양계 내에서 가장 기묘한 행성인 천왕성에 대한 더 신기하고 새로운 소식을 기대해 본다.