안녕하세요~흥미롭고 재미있는 과학 흥. 재. 과입니다!
오늘은 태양계의 "푸른 진주"이자 가장 추운 행성인 천왕성에 대해서 알아본 건데요!
천왕성의 영어이름은 Uranus입니다!
토성(크로노스)의 아버지이자 목성(제우스)의 할아버지인 0세대 신 우라노스를 지칭하는데요!
우라노스는 태초의 신이며 천하 만물의 부모인 하늘의 신입니다!
그래서 하늘을 뜻하는 천(天) 왕성이 동양에서의 이름으로 불리는 것이죠.
천왕성은 대표적으로 1781년 천문학자 윌리엄 허셜(Wiliam Herschel)의 관측 당시
태양과는 너무나도 멀리 떨어져 있었기에
아직 꼬리가 생기지 않은 혜성일 것이라 생각했습니다.
(18세기 이전에도 관측 기록이 있지만 전부 태양계 행성이라고는 생각하지 않았습니다.)
하지만 천왕성의 궤도와 움직임을 계산하여 새로운 행성으로 분류되었고
이 행성의 발견을 계기로 새로운 행성이 더 있을 수 있다는 가능성을 열었고
훗 날 70년 뒤 해왕성까지 관측할 수 있었죠!
거대 얼음 행성의 첫 번째 행성인 천왕성에 대해 알아보겠습니다!
천왕성
1. 천왕성의 외관
천왕성의 크기도 목성과 토성에 비해 작지만 중형급 행성으로
지구가 무려 63개 들어갈 정도로 큰 거대 행성입니다.
지구에 비해 태양 빛을 약 0.27%밖에 받지 않기 때문에
천왕성의 표면온도는 -218℃로 매우 추운 환경이죠.
또한 위 사진과 같이 고리가 기울어져 있는 각도가 보이시나요?
천왕성은 태양계 중 자전축의 기울기가 가장 심한 행성입니다.
지구의 자천 축 기울기가 약 28.5°인 것이 비해 무려 97.77°로 기울어져 있는 형태입니다.
이러한 자전축로 인해 계절 변화가 거의 나타나지 않습니다.
(낮과 밤은 42년씩이고. 약 21년 동안 한 계절이 지속됩니다)
자전하는 모습이 마치 누워서 돌아가는 듯한 형태를 하고 있는
아주 독특하고 재미있는 행성이죠!ㅎㅎ
왜 이렇게 극단적으로 기울어져 있는지는 명확히 밝혀진 바는 없지만,
수십억 년 전 대형 천체와의 충돌과 다른 행성들과의 상호작용으로
기울기를 변화시켰다고 추측되고 있습니다.
2. 천왕성의 대기
천왕성의 대기는 수소(83%)와 헬륨(15%)이 대부분이고
나머지는 메탄 및 암모니아가 차지하고 있습니다.
목성, 토성과 같이 대기 주 성분은 거의 동일하나
압력이 목성과 토성에 비해 낮기 때문에 내부 핵과 같은 공간이 액체 금속형태의 수소가 아닌
메탄과 암모니아의 얼음형태로 존재할 것이라 보고 있습니다!
이것이 천왕성이 거대 얼음행성인 이유이죠.
또한, 목성과 토성과는 다르게 대기가 안정적인 편입니다.
그래서 특정한 대기 순환 없이 고요하지만,
2004년 최대풍속 900km/h의 강력한 폭풍이 휘몰아쳤고
이는 지구 최대 토네이도 풍속의 약 2배 정도 되는 강한 폭풍입니다.
그 이유는 공전주기의 절반인 42년마다 태양에너지가 적도에 집중되는데
이때 발생한 기상현상이라고 추측하고 있습니다.
중력은 지구의 약 88% 정도로 금성과 유사한 수준이고
여기서부터는 태양과 매우 멀어져 있기에
공전 주기 또한 약 84년으로 매우 긴 편입니다.
(목성 : 11년 , 토성 : 30년)
3. 천왕성의 다이아몬드
천왕성은 과학자들의 수학적 시뮬레이션과 실험을 통해
천왕성과 해왕성에는 다이아몬드 비가 내린다는 가능성을 제시했습니다!
그 이유는 강력한 압력과 대기(메탄) 구성성분 때문인데요!
특히, 메탄의 경우 강한 압력하에 있을 때 탄소(C)가 분해되어
다이아몬드를 생성할 수 있기 때문입니다.
이러한 가능성은 실험실 시험으로 입증된 사실이며
메탄 바다 위에 다이아몬드가 둥둥 떠다닐 수 있다는 가능성입니다!
만약 이게 사실이라면, "푸른 진주"의 행성이 아닌
"푸른 다이아몬드"행성으로 별명이 바뀔 수도 있겠네요!
4. 천왕성 탐사
천왕성은 아쉽게도 직접 탐사를 위한 탐사선이 이루어지지 않은 태양계 행성입니다.
약 40년 전 목성과 토성의 탐사를 위한 보이저 2호가 천왕성에 근접하여
약 5시간 30분 비행하였고 그 이후로는 탐사로 얻은 데이터가 없는 상황이죠.
하지만 최근 NASA의 발표에 따르면
천왕성 궤도 탐사선(UOP) 프로젝트를 추진 중에 있으며
이것이 최초의 천왕성의 직접 탐사선이 될 것입니다!
UOP의 목적은 위성과 고리의 특성, 자기장, 내부 구조, 얼음 등 천왕성에 대한
주요 궁금증들을 해결하는 것이고 향후 10년 이내 발사를 목표로 하고 있습니다!
(발사 후 도착까지 8~10년이 걸리니 2040년쯤은 돼야 천왕성에 도착하겠군요..ㅜ)
오늘은 태양계에서 가장 신비로운 행성이자
자전축이 완전히 기울어진 천왕성에 대해서 알아보았습니다!
다음 포스팅에서는 마지막 태양계 행성인 해왕성에 대해 알아보겠습니다!
이상 흥. 재. 과였습니다!
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[태양계 탐사 : 토성(Saturn)]
https://jungjr95.tistory.com/40
태양계 탐사 : 토성(Saturn)
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