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흥미로운 과학이야기

태양계 첫 번째 행성 : 수성

by 꼬꼬망이 2023. 10. 27.

태양계 첫 번째 행성 : 수성

달처럼-보이는-수성표면

수성은 태양계의 첫 번째 행성이다. 태양이 탄생하면서 태양계 내의 대부분의 행성이 비숫하게 탄생했기 때문에 수성의 나이도 지구와 비슷하게 45억 년 정도 되었다.

 

수성은 태양에서 가장 가까이에 있으면서 태양계 행성 내에서 가장 작은 행성이기도 하다. 지름은 4,879.4Km로 서울에서 부산까지 직선거리로 325km임을 고려했을 때, 지름의 크기는 서울에서 부산까지 거리의 15배 정도로 작은 행성이다. 한반도 남북길이가 약 1,100km 임을 감안하면 고작 한반도 4개면 수성의 지름을 채울 수 있다.

 

수성을 자동차로 한 바퀴 돌려면 얼마나 걸릴까? 둘레는 15,329Km로 서울톨게이트에서 부산톨게이트까지 417km임을 고려할 때, 왕복 18번에 편도 한번 정도 생각하면 된다. 시간은 평균 5시간이므로 185시간 정도 소요되겠지만, 수성은 정체 없이 직전주행이 가능하므로 시속 100km 정속 주행으로 153시간이면 수성 한 바퀴를 돌 수 있다. 약 6일 하고 반나절이면 수성을 한 바퀴 여행할 수 있다.

 

이토록 작은 행성인데, 태양에서 가장 가까이에 있기 때문에 태양의 큰 중력의 영향을 많이 받고 있다. 특이하게도 수성이 태양을 두 바퀴 도는데 자전을 세 번밖에 하지 않을 정도로 느린 자전속도를 갖고 있다.

 

달이 지구를 한바퀴 돌 때 자전을 한 바퀴 하면서 한쪽면만 보여주듯이, 수성도 느린 공전속도 덕분에 한쪽면에 태양에너지를 과하게 받고 있어서 일교차가 매우 큰 행성이다. 일교차가 큰 이유에는 태양과 너무 가깝기도 하지만 중력이 지구의 1/3 수준이어서 대기층이 거의 없어 온실효과가 없는 탓도 있다. 수성의 평균기온은 179도씨로 굉장히 높지만 -183도씨 에서 430도씨로 낮과 밤의 기온차가 크게 나타난다.

 

수성을 구성하는 물질 중 가장 많은 물질은 철로 약 60%를 차지하고 있다. 전체의 70% 금속이고 나머지 30%는 규산염물질이다. 따라서 질량은 행성 중 작을지 몰라도, 밀도는 행성 중 지구 다음인 두 번째를 차지하고 있는데, 지구의 중력에 의한 압축을 고려해서, 압축되지 않은 상태에서 비교한다면 수성이 가장 밀도가 높은 행성이다. 매우 단단한 행성이라고 볼 수 있다.

 

수성은 암석으로 이루어진 표면과 거의 존재하지 않은 대기 때문에 지표면이 풍화와 침식작용이 약해서 달과 같은 표면을 갖고 있다. 수성은 탄생 이후 약 8 억년 간 외부 소행성들의 공격을 받았는데, 그로 인한 충돌구와 충돌분지가 많이 형성되어 있다.

 

마지막으로 수성은 지구보다 안쪽 궤도를 돌고 있는 내행성이기 때문에 외행성보다 관측이 쉽지 않다. 특히나 금성보다 더 안쪽궤도이기 때문에 최대이각이 작아서 동방최대이각 또는 서방최대이각에 위치한 짧은 기간 동안 아침이나 여명의 매우 짧은 시간만 관측이 가능하다. 금성보다 보기 쉽지 않은 행성일 수밖에 없다.

 

태양과 가까이에 있기 때문에 태양 뒤편에 있을 때 보름달 모양의 위상을 갖고, 역시 상현과 하현의 위상을 갖고 있지만 태양이 너무 밝기 때문에 실질적으로 볼 수는 없다. 따라서 동방 최대이각에 위치할 때 일몰직후 잠깐 관측할 수 있고, 서방최대이각에 위치할 때 일출직전에 잠깐 관측이 가능하다.