/

<태양계>태양계를 구성하는 물질과 태양 주위를 도는 행성

태양계를 구성하는 물질과 행성들

우주의 모든 행성은 태양계의 궤도 안에서 회전한다. 태양계를 구성하는 물질은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 많다. 태양계에는 크게 두 지역으로 볼 수 있다. 과연 태양계를 구성하는 물질은 무엇일까? 태양계를 회전하는 행성을 몇 개일까? 지금 바로 태양계에 대해서 알아보자.

현대 시대의 태양계

오늘날 우리가 알고 있는 태양계는 해왕성 너머 카이퍼 대와 오르트 구름에 있는 태양, 8개의 행성들과 그 위성들, 소행성들, 혜성들, 왜소행성들, 그리고 다른 다양한 천체들로 구성되어 있다. 8개의 행성들은 모두 황도라고 알려진 같은 방향과 같은 평면에서 태양을 공전한다. 대부분의 행성들의 자전축은 황도와 거의 수직이다. 유일한 예외는 알려지지 않은 이유로 옆으로 회전하는 천왕성이다. 태양은 태양계를 움직이는 발전소이다. 그것의 엄청난 중력은 행성들을 궤도에 올려놓는다. 그것의 에너지는 대기가 있는 행성들의 기상 시스템을 움직이게 한다. 태양은 또한 지구상의 대부분의 생명체에게 에너지를 제공한다. 태양이 없다면, 우리의 푸른 행성에 사는 어떤 생명체도 존재할 것 같지 않다. 태양계는 크게 두 지역으로 나뉜다. 안쪽 행성은 네 개의 암석 행성, 즉 지구형 행성인 수성, 금성, 지구형 행성이 존재한다. 그리고 바깥 행성은 두 개의 가스 행성인 목성, 토성, 그리고 두 개의 얼음 거대 행성인 천왕성과 해왕성으로 구성되어 있고, 소행성대는 이 두 지역을 나눈다. 내부 행성은 주로 바깥쪽 지각과 맨틀에 있는 규산염과 같은 암석 물질과 내부 중심핵에 있는 철과 니켈과 같은 금속으로 구성되어 있다. 외행성들은 주로 수소와 헬륨과 같은 가스로 이루어져 있다. 마지막 행성인 해왕성의 궤도 너머에는 카이퍼 대와 오르트 구름으로 알려진 두 지역이 있다. 카이퍼 대는 왜소행성과 다른 작고 행성과 비슷한 천체의 본거지이다. 훨씬 더 멀리, 오르트 구름은 얼음 혜성의 고향이다. 이 두 지역의 천체에 대해 알려진 것은 거의 없다.

소행성대를 구성하는 물질

소행성대는 60만 개가 넘는 소행성이 확인되고 명명된 매우 다양한 소행성의 본거지이다. 소행성의 크기는 가로 수백 마일에서 1마일 미만까지 다양하다. 알려진 가장 큰 소행성인 세레스는 대략 620마일 정도 된다. 더 큰 소행성은 행성처럼 더 균일하게 원형일 가능성이 높은 반면, 더 작은 소행성은 직사각형 또는 매우 불규칙한 모양을 하고 있을 수 있다. 만약 소행성대에 있는 모든 소행성들이 하나의 거대한 바위 몸체로 압축된다면, 그것의 지름은 우리 달의 절반도 되지 않을 것입니다. 소행성대를 나이로 계산 했을 때, 약 45억 년이며, 태양계와 같은 나이다. 소행성은 태양계의 다른 물체들과 같은 물질로 형성되어 있다. 하지만 다른 행성 및 달과는 다르게 소행성의 화학적 구성은 지난 45억 년 동안 변함이 없었다. 태양계가 형성 되었을 때 이 지역에 작은 행성을 형성하기에 충분한 물질이 있었다. 하지만 그 물질들은 목성의 거대한 중력 영향 때문에 일어나지 않았을 것이다. 목성의 자전은 초기 소행성대를 불규칙하게 끌어당김으로써 소행성들이 합쳐져 더 무거운 것으로 변하는 것을 어렵게 하였다.

행성의 경로를 알려주는 궤도

궤도, 천문학에서, 태양 주위의 행성이나 행성 주위의 위성처럼 끌어당기는 질량의 중심 주위를 도는 물체의 경로이다. 17세기에 ‘요하네스 케플러’와 ‘아이작 뉴턴’은 궤도를 지배하는 기본 물리 법칙을 발견했고, 20세기에 ‘알베르트 아인슈타인’의 일반 상대성 이론은 더 정확한 설명을 제공했다. 지구가 태양 주위를 도는 궤도에서 어떻게 안정적으로 유지되는지 이해한다. 행성의 궤도는 다른 행성의 인력에 영향을 받지 않는다면 타원형이다. 일부 물체는 포물선 또는 쌍곡선 경로를 따를 수 있다. 매우 먼 거리에서 태양계에 접근하여 태양을 한 바퀴 돌고 다시 후퇴하는 천체의 궤도는 매우 열린 곡선이다. 물체의 궤도의 요소를 결정할 때, 적어도 몸의 세 가지 위치를 측정해야 한다. 관측은 시간에 따라 균등하게 분산되어야 하며 궤도의 상당한 원호에 걸쳐 확장되어야 한다. 행성의 인력, 궤도 중심에서 물체의 질량의 불규칙성, 일부 인공위성의 경우 대기권 항력과 같은 사소한 방해력의 영향을 설명하기 위해 추가 측정이 필요하다. 궤도는 원소라고 불리는 여섯 가지 기하학적 성질에 의해 완전히 설명되며, 그것들로부터 행성의 미래 위치를 계산할 수 있다. 원소는 궤도면의 기울기, 궤도면을 고정하는 상승 노드의 경도, 궤도면의 반장축, 이심률 및 궤도면의 궤도의 크기와 모양을 고정하는 근일점 경도, 궤도상의 천체를 궤도에 위치시키는 근일점 시간 등이다. 태양은 행성 궤도의 타원의 두 초점 중 하나를 차지한다. 행성에서 태양에 가장 가까이 접근하는 근일점과 가장 멀리 후퇴하는 원일점을 통과하는 선은 태양으로부터 행성의 평균 거리와 같은 반장축이다. 타원 궤도의 이심률은 원으로부터 이탈하는 정도를 측정하는 것으로, 타원의 초점 사이의 거리를 장축의 길이로 나눈다. 행성의 위치를 언제든지 예측하기 위해서는 행성의 위치를 정확히 알 필요가 있다. 행성 궤도의 기울기 또는 기울기는 황도라고 불리는 지구 궤도의 평면에서 원호의 각도로 측정된다. 도면의 중심에서 S는 태양을 나타낸다. 두 궤도면이 교차하는 점은 절점이라고 불리며, M과 N으로 표시된다. V는 황도상의 점으로, 여러 천체의 좌표를 측정하는 지점이다. SN 각도는 상승점의 경도이다. 하강점인 M은 행성이 북쪽에서 남쪽으로 지나가는 곳이다. 호 VN과 NA에 의해 S에 종속된 각도의 합을 근일점의 경도라고 한다. 그것은 궤도의 평면에서 장축의 방향을 정의한다.