천문학 이야기14 태양계 - 거대 행성계(2) 내부열과 냉각 속도 행성의 형성과 구조 및 진화를 연구하기 위하여 수행되는 또 다른 관측은 내부에서 누출되는 열을 측정하는 것이다. 지구형 행성에서 내부에서 발생하는 열은 주로 방사성 동위 원소의 붕괴로 인한 것이다. 그러나 거대 행성의 내부에서 나오는 대량의 열을 설명하는 데는 이것만으로는 부족하다. 예를 들면 목성은 5.014*10^17W의 열을 태양에서 흡수하고 다시 방출하며, 내부에서 추가적으로 3.35*10^17W의 열이 발생한다. 이 추가 열로 인해 태양 흑체 복사만 고려할 때의 에너지 수지와 열평형 온도가 크게 변화한다. 해왕성의 경우 방출되는 열의 절반 이상이 내부에서 나오고 있으며 이것이 해왕성이 천왕성보다 태양에서 훨씬 더 멀리 있지만 그 유효 온도가 천왕성과 비슷한 이유를 설명해 준.. 2025. 9. 13. 태양계 - 거대 행성계(1) 태양을 제외하면 태양계에서 가장 큰 천체는 목성으로 지구보다 317.83배 더 질량이 크다. 목성과 다른 세 개의 거대 행성인 토성, 천왕성, 해왕성을 합하면 태양계 행성 전체 질량의 99.5%를 차지한다. 그러므로 태양계의 형성과 진화를 이해하려면 이 거대 행성들을 공부할 필요가 있다. 갈릴레이 위성의 발견 목성과 토성에 대한 육안 관측은 인류가 처음 하늘을 올려다보기 시작한 때부터 계속되어 왔다. 그러나 망원경을 통하여 행성을 관측하기 시작한 것은 1610년 갈릴레오가 처음이었다. 그는 망원경으로 목성을 관측하여 네 개의 위성을 발견하였으며 그 위성들은 그의 이름을 따서 모두 갈릴레이 위성이라 부른다. 갈릴레오는 토성의 고리도 관측하였으나 망원경의 해상도가 낮아서 두 개의 큰 위성이 서로 반대편에 .. 2025. 9. 12. 태양계 - 화성(2) 극지방의 극관 현재 극지방의 극관에 얼음이 있는 것은 확실하지만 그 극관은 주로 드라이아이스로 구성된 것이다. 화성의 자전축은 공전 궤도의 수직인 축에서 25도 기울어져 있으며 그 공전주기는 1.88년이므로 계절적 변화는 지구와 비슷하지만 대략 두 배 더 길다. 따라서 화성의 극관은 여름과 겨울의 계절 변화에 따라서 그 크기가 변화하는 모양을 보여준다. 여름에는 드라이아이스가 녹아서 증발하고 겨울에는 다시 언다. 여름에 남아 있는 작은 극관은 물이 언 것이다. 화성 자전축의 불규칙한 변동 화성의 운동이 장기간 안정한가를 조사하기 위하여 수행된 수지 시뮬레이션 결과는 화성의 자전축은 수백만년에 걸쳐 0도에서 60도까지 크게(불규칙하게) 변동하는 것으로 나타났다. 이 변동은 태양 및 다른 행성과 중력 상.. 2025. 9. 11. 태양계 - 화성(1) 비록 질량은 지구의 1/10밖에 안되지만 화성은 오랫동안 우리의 상상을 자극해 왔다. 1877년 천문학자 지오반니 비르기니오 스키아파렐리는 화성 표면에서 여러 개의 검은 줄무늬를 발견하였다고 보고하고 이것을 '카날리(자연적으로 형성된 수로)'라고 불렀다. 이 말은 그 후에 잘못 이해되어 그 무늬가 광대한 인공운하망으로서 지성을 가진 문명이 죽어가는 세계에 관개수를 공급하기 위하여 건설한 것으로 생각되었다. 이 주장을 뒷받침하는 것으로서 극지방의 빙관이 계절에 따라 변화하는 모습을 볼 수 있었다. 당시 소형망원경으로 관측에 방해가 되는 지구의 대기를 통하여 화성을 본 사람들이 운하가 실제로 있다고 생각했던 것은 크게 무리가 아니었다. 이 형태를 입증하기 위하여 퍼시벌 로웰은 애리조나주 플래그스태프 부근에 .. 2025. 9. 10. 태양계 - 달 비록 거리는 매우 가깝지만, 달은 지구와는 매우 다른 세계이다. 달은 지표면에서 중력이 약하므로 대기를 유지할 수 없었다. 보호해 주는 대기가 없으므로 달 표면은 그 형성 이후 지금까지 계속 운석이 충돌하고 있다. 수많은 소규모의 충돌 외에도 달이 형성된 지 약 7억년 후 다수의 대규모 충돌이 있었다. 그 충격은 매우 강력하여 달의 얇은 지각을 뚫어서 내부의 용암이 표면으로 흘러나오게 하였다. 그 결과로 지구에서 볼 수 있는 쪽의 달 표면에는 다수의 평탄하고 대략 둥그런 바다가 형성되었다. 이와 같은 달의 바다가 분포되어 있는 모습을 보면서 인간은 '달 사람'의 얼굴이라고 상상해 온 것이다. 달의 내부 구조 달의 내부 구조와 진화에 대한 연구는 주로 1959년부터 1970년대 초에 많이 이루어졌다. 아.. 2025. 9. 9. 태양계 - 지구 행성 중에서 우리가 가장 많은 정보를 가지고 있는 것은 물론 지구이다. 우리는 지구의 대기, 해양, 그리고 지질학적인 활동을 상세하게 조사해 왔다. 우리는 지구상의 광범위한 생물을 미생물부터 거대한 식물과 동물에 이르기까지 자세하게 조사하였으며 현재와 같이 지구상의 생물다양성을 이룬 진화 과정을 연구해 왔다. 또한 우리는 이전의 연구에서 얻은 정보를 바탕으로 후속 실험을 통하여 지식을 넓힐 수 있었다. 그러므로 현재 태양계의 다른 천체에 대한 연구에 비하여 우리 지구를 연구하는 일은 훨씬 더 그 기반이 확고하여 활성화되어 있다. 지구의 대기 지구 역사는 초기부터 물이 대부분 응축되어 바다가 되었다. 그러나 금성과 달리 지구는 태양에서 조금 더 먼 거리에 있으므로 물의 대부분이 증발할 정도로 온도가 높.. 2025. 9. 8. 이전 1 2 3 다음
