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별 별 이야기

기울어진 행성 천왕성

by ayra 2020. 5. 13.

태양계의 얼음 거인 - 천왕성

태양계의 차가운 푸른 행성 천왕성


NASA/JPL


망원경의 도움으로 발견된 첫 번째 행성인 천왕성은 천문학자 William Herschel에 의해 1781년 발견되었습니다. 그는 처음에는 천왕성이 혜성이나 별 중 하나라고 생각했습니다. 천왕성이 새로운 행성으로 받아들여진 것은 천문학자 Johann Elert Bode의 관찰 때문이기도 합니다. Herschel은 자신이 발견한 천왕성을의 이름을 조지3세의 이름을 따서 지으려고 했으나 실패했습니다. 대신에 과학계는 Bode가 제안한 대로 그리스 신인 우라노스(Uranus) 천왕성으로 명명하기로 하였습니다.

태양계에서 세 번째로 큰 지름을 가진 일곱번째 행성인 천왕성은 매우 춥고 바람이 붑니다. 이 거대한 얼음 덩어리는 13개의 희미한 고리와 27개의 작은 위성으로 둘러싸여 있는데 이는 궤도 평면에서 거의 90도 각도로 회전하기 때문입니다. 이 독특한 경사는 천왕성이 구르는 공처럼 태양의 궤도를 돌면서 옆으로 회전하는 것처럼 보이게 합니다.

천왕성의 특별한 계절

천왕성의 독특한 측면 회전은 이상한 계절을 만들어 냅니다. 이 행성은 겨울에는 21년, 여름은 21년, 봄과 가을은 42년의 낮과 밤을 경험합니다.

천왕성의 색

천왕성은 물, 매탄 그리고 작은 바위 중심 위의 암모니아 액체로 만들어졌습니다. 이곳의 대기는 목성과 토성같이 수소와 헬륨으로 이루어져 있지만 매탄도 함유하고 있습니다. 매탄은 천왕성을 파랗게 만듭니다.

천왕성의 고리

천왕성은 희미한 고리를 가지고 있습니다. 안쪽의 고리는 좁고 어둡습니다. 바깥쪽 고리는 밝은 색이고 보기 쉽습니다.

크기와 거리

반지름이 25.362km인 천왕성은 지구보다 4배 넓습니다. 만약 지구가 5센트 짜리 동전 크기라면 천왕성은 소프트 볼 크기 만할 것입니다.

천왕성은 평균 29억km의 거리에서 태양으로부터 19.9 천문 단위입니다. 1개의 천문단위는 태양에서 지구까지의 거리입니다. 

궤도와 회전

천왕성의 하루는 약 17시간이 걸립니다. 천왕성은 약 84년(지구 3만 687일)만에 태양 주위를 완전히 돕니다.

천왕성은 적도가 궤도와 거의 직각을 이루고 있는 유일한 행성으로 97.77의 기울기로 오래 전에 지구 크기의 물체와 충돌한 결과일 수 있습니다. 이 독특한 기울기는 태양계에서 가장 극한의 계절을 초래했습니다. 

구조

천왕성은 태양계 밖에 있는 두 개의 거대 알음 중 하나입니다. 지구 질량의 대부분(80%이상)은 작은 바위 핵을 가진 물, 매탄 그리고 암모니아로 이루어진 뜨겁고 밀도가 높은 액체로 구성됩니다. 중심부 근처는 화씨 9,000도가지 가열됩니다.

천왕성은 이웃 해왕성보다 지름이 약간 더 크지만 질량은 더 작습니다. 이것은 두 번째로 밀도가 낮은 행성임을 말해줍니다. (가장 밀도가 낮은 행성은 토성입니다.)

천왕성은 대기 중의 매탄가스 때문에 푸른 색을 띱니다. 햇빛은 대기를 통과해 천왕성의 구름 꼭대기에 반사됩니다. 매탄가스는 빛의 붉은 부분을 흡수하여 청록색이 됩니다.

형성

천왕성은 중력이 소용돌이치는 가스와 먼지를 끌여들여 이 거대한 얼음이 45억 년 전 형성되었습니다. 이웃인 해왕성처럼 천왕성은 태양에 가깝게 형성되어 약 40억 년 전에 태양계의 7번째 행성이 되었을 것입니다.

표면

거대한 얼음 덩어리인 천왕성은 실제 표면을 가지고 있지 않습니다. 이 행성은 대부분 소용돌이치는 액체들 입니다. 우주선이 천왕성에 착륙할 곳도 없고 무사히 비행할 수도 없ㅇ늘 것입니다. 극도의 압력과 온도는 우주선을 파괴할 것입니다.

대기

천왕성의 대기는 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있으며 소량의 매탄과 물, 암모니아의 흔적이 있습니다. 매탄은 천왕성의 특징인 푸른 색을 띄게합니다.

최저 기온이 494.2도인 천왕성의 대기는 어떤 곳에서는 해왕성보다 더 춥습니다.

천왕성에서는 풍속이 시속 900km까지 도달할 수 있습니다. 바람은 적도에서 역행하며, 지구 자전의 반대 방향으로 붑니다. 하지만 극지방 가까이에서 바람은 천왕성의 자전과 함께 흐르는 프로그램 된 방향으로 이동합니다.

자기권

천왕성은 특이하고 불규칙한 모양의 자기 영역을 가지고 있습니다. 자기장은 일반적으로 행성의 자전과 일치하지만 천왕성의 자기장은 뒤집혀 있습니다. 자기 축은 행성의 자전축으로부터 거의 60도 기울어지고 도한 행성 반경의 1/3로 행성의 중심으로부터 상쇄됩니다.

천왕성의 오로라는 한 쪽으로 치우쳐 있는 자기장 때문에 극지방과 일직선이 아닙니다.

태양의 반대편 천왕성 뒤에 있는 자석의 꼬리는 수 백만 마일에 걸쳐 우주로 뻗어 있습니다. 이것의 자기장 선은 천왕성의 옆 회전에 의해 긴 나선형 모양으로 꼬여 있습니다.

고리

천왕성은 두 개의 고리를 가지고 있습니다. 9개의 고리로 이루어진 내부 구조는 대부분 좁고 어두운 회색으로 이루어져 있습니다. 바깥쪽 고리는 두 개가 있습니다. 가장 안쪽에 있는 고리는 태양계의 다른 곳에 있는 먼지 낀 고리처럼 불그스름하고 바깥쪽 고리는 토성의 E 고리처럼 파란 색입니다.

위성

천왕성은 27개의 알려진 달을 가지고 있습니다. 다른 행성들을 공전하는 대부분의 위성들이 그리스나 로마 신화에서 이름을 따왔다면 천왕성의 달들은 윌리엄 세익스피어와 알렉산더 포프의 작품에서 나온 인물들의 이름을 따서 명명된 것이 특이합니다.

천왕성의 모든 내부 위성은 대략 반은 얼음이고 반은 암석인 것으로 보입니다. 외계 달의 구성은 아직 알려지지 않았지만 이는 아마도 포찯된 소행성일 것입니다.

생명의 가능성

천왕성의 환경은 우리가 알고 있는 것처럼 생명에 도움이 되지 않습니다. 이 행성을 특징 짓는 온도, 압력, 물질들은 유기체가 적응하기에는 너무 극단적이고 휘발성일 가능성이 높습니다.

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