이 태양계에는 8개의 행성이 있으며 해왕성은 태양에서 가장 먼 행성입니다. 하지만 여전히 태양에서 일곱 번째 행성인 천왕성보다 더 많은 열을 방출합니다. 지구보다 4배 더 넓은 천왕성은 우리가 살고 있는 세계보다 질량이 약 14.5배 더 큽니다.
가스 거대 행성인 목성과 토성에 이어 천왕성은 태양 궤도에서 가장 큰 행성입니다. 과학자들은 천왕성과 같은 크고 얼어붙은 행성에 대해 적절한 용어인 얼음 거인을 만들었습니다. 해왕성과 천왕성은 둘 다 얼음 거인이자 목성 행성이지만, 천왕성은 이웃 행성에 비해 꽤 이상한 행성입니다.
우선, 천왕성의 축은 극도로 기울어져 회전하므로 극 주변에 미친 계절이 생깁니다. 심지어 이 얼음 거인의 이름도 약간 특이한데, 단지 여러 사람들을 웃게 만들기 때문만은 아닙니다.
천왕성은 그리스 신의 이름을 따서 명명되었습니다.
이 말을 어떻게 생각하세요? 우리끼리는 농담하지 맙시다. 헤드라인 작가들은 “NASA가 가스를 찾아 천왕성을 조사하고 싶어한다”와 “과학자들이 천왕성의 악취를 확인한다”와 같은 기사 제목이 어떤 암시를 준다면 확실히 그렇게 생각하지 않을 것입니다.
영어권 사람들은 ‘우라누스’를 두 가지 방법 중 하나로 발음하는 경향이 있습니다. 어떤 사람들은 “소변을 보세요”라고 말하지만 대부분은 “당신의 항문”처럼 들리는 것을 더 받아들입니다. 완전 코미디죠?
말장난은 제쳐두고, 천왕성은 명명법 전통과의 단절을 나타냅니다. 수성, 금성, 화성, 목성, 토성, 해왕성은 모두 로마의 신이나 신들에게서 이름을 따왔습니다. 그러나 천왕성은 독특하게도 그리스 신의 이름을 따서 명명되었습니다.
고대 그리스에서 천왕성은 고대 그리스의 하늘의 신으로 존경받았습니다. 그에게는 크로노스 라는 아들과 제우스로 알려진 (더 유명한) 손자가 있었습니다. 이 인물들은 나중에 로마 신화에서 토성과 목성의 두 신으로 통합되었습니다.
천문학자 윌리엄 허셜은 1781년 3월 13일 천왕성(망원경의 도움으로 발견된 최초의 행성)을 발견했지만, 허셜은 이 행성에 오늘날 우리가 사용하는 이름을 부여하지 않았습니다. 충성스러운 영국인인 허셸은 조지 3세 왕을 기리기 위해 새로운 행성을 조지움 시더스, 즉 ‘조지아 행성’이라고 부르고 싶어했습니다.
본질적으로 그 이름은 정치적으로 비난을 받았습니다. 영국인이 아닌 별 관찰자들을 소외시키는 것을 피하기 위해 독일의 천문학자 요한 엘레르트 보데는 1783년에 행성을 ‘천왕성’이라고 부를 것을 제안했습니다. 결국, 천왕성이라는 이름이 승리했습니다.
얼음 거인은 옆으로 회전합니다.
보데는 독일인이었을지 모르지만 그가 명명한 행성은 경사에 갇혀 있는 것처럼 보입니다.
행성은 북극과 남극을 연결하는 선인 자기 축을 중심으로 회전합니다. 그리고 회전 주기에 관해 말하자면, 여러분은 아마도 이 태양계의 모든 행성이 동시에 태양 주위를 공전하고 있다는 것을 알고 있을 것입니다.
이제 지구는 23.5도의 축 기울어짐을 가지고 있습니다. 이는 지구의 축과 태양 주위의 궤도면 사이에 23.5도의 각도가 있음을 의미합니다. 기울어짐이 없으면 우리 세계에는 계절(또는 생명)이 없었을 것입니다.
천왕성 역시 기울어져 있습니다. 하지만 그 정도는 훨씬 더 큽니다. 궤도면과 관련하여 천왕성의 축은 입이 떡 벌어지는 97.7도 각도로 기울어져 있습니다. 천왕성은 적도가 궤도와 거의 직각을 이루는 태양계의 유일한 행성입니다.
다른 거대 행성인 토성과 해왕성 옆에 천왕성이 옆에 있는 것처럼 보입니다. 태양의 이상한 방향에서 오는 일곱 번째 행성은 무엇일까요?
2018년에 발표된 컴퓨터 시뮬레이션에 따르면 천왕성은 약 40억년 전에 거대한 원시 행성에 의해 충돌한 것으로 나타났습니다. 아마도 이 충돌로 인해 얼음 거인은 과장되게 기울어졌고 원시 열의 대부분을 방출하게 되었을 것입니다. 그리고 엄청난 충돌은 그것을 이상하게 기울게 만드는 것 이상의 일을 했을 수도 있습니다.
연구에 따르면, 충격으로 인한 에너지가 남겨진 잔해로부터 얇은 껍질을 형성했을 수 있습니다. 그 껍질은 거대한 행성의 핵에서 방출되는 내부 열을 가두어 천왕성이 태양계에서 가장 추운 행성인 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다(어떤 곳에서는 해왕성보다 더 춥기도 합니다).
그리고 다시, 아마도 여러 가지 영향이 있었을 것입니다. 오랫동안 사라진 행성 주위 원반도 여기서 중요한 역할을 했을 수도 있습니다.
천왕성은 지구 84년마다 태양 주위를 공전합니다.
천왕성의 축이 기울어져 있기 때문에 천왕성의 자극은 길고 어두운 겨울과 길고 밝은 여름이 됩니다. 천왕성이 완전히 궤도를 돌거나 회전하는 데는 17시간이 걸립니다. 그러나 천왕성이 태양 주위를 완전히 공전하는 데는 약 84년의 지구 시간(30,687일)이 걸립니다.
행성의 느린 궤도 때문에 얼음 거인의 남극은 84년 궤도의 절반 동안 지속적인 햇빛을 볼 수 있는 반면 북극은 완전한 어둠 속에 있습니다(그 반대도 마찬가지입니다).
2033년 천왕성은 1781년 발견된 이래 세 번째로 태양 주위를 완전히 돌고 있습니다.
천왕성의 대기는 잔인할 정도로 차갑고 악취가 납니다.
천왕성의 축이 극도로 기울어져 있음에도 불구하고 행성은 양쪽 자극보다 적도에서 더 따뜻합니다. 그러나 천왕성은 태양계에서 가장 추운 행성이기 때문에 여기서 따뜻함은 상대적입니다.
행성 대기의 가장 밀도가 높은 부분의 온도는 화씨 영하 243도에서 영하 370도(섭씨 영하 153도에서 영하 218도)에 이릅니다. 미래의 우주 비행사들이 환영받는 환경은 아닙니다.
천왕성 적도의 따뜻한 기온만이 행성의 유일한 미스터리는 아닙니다. 목성, 토성, 해왕성은 모두 태양으로부터 받는 열의 두 배 이상을 방출합니다. 그러나 천왕성은 열을 거의 방출하지 않습니다. 이러한 차이는 오랫동안 행성 과학자들을 당황하게 만들었습니다.
이미 언급했듯이 천왕성과 해왕성은 모두 얼음 거인입니다. 얼음 거인은 암모니아와 얼음물이 풍부한 맨틀로 덮인 암석 핵을 가지고 있습니다. 이 거대한 행성은 수소, 헬륨, 심지어 더 많은 메탄 구름층으로 가득 찬 외부 층의 대기를 가지고 있습니다.
과학계에서는 천왕성 대기의 구름층에도 우리 모두가 알고 있고 싫어하는 썩은 계란 악취를 일으키는 화합물인 황화수소가 가득하다는 사실을 발견했습니다. 그렇습니다. 천왕성은 말 그대로 악취가 납니다.
적어도 색 구성표는 익숙할 것입니다. 지구는 이 태양계에서 유일한 ‘푸른 행성’이 아닙니다. 메탄은 붉은 빛을 흡수하여 천왕성과 해왕성의 짙은 푸른색 안색을 제공합니다. 두 세계 중에서 천왕성은 약간 더 녹색으로 보입니다.
천왕성의 고리 시스템
우리는 보이저 2호가 처음으로 천왕성을 발견한 1977년부터 천왕성의 적도 주위에 고리가 있다는 사실을 알고 있었습니다. 이 고리 시스템은 태양계에서 토성 이후 발견된 첫 번째 고리 시스템이었습니다.
지금까지 천문학자들은 천왕성을 둘러싸고 있는 고리가 13개라고 계산했습니다. 이는 내부 및 외부 링 시스템의 일부입니다.
내부 고리 시스템에는 좁고 어두운 9개의 고리가 포함되어 있습니다. 두 개의 바깥쪽 고리는 더 멀리 떨어져 있으며 1997년 허블 우주 망원경에 의해 발견되었습니다. 가장 안쪽 고리는 태양계의 다른 고리와 비슷하게 붉은색을 띠고, 바깥쪽 고리는 토성의 고리 중 하나처럼 파란색입니다.
2016년 연구에 따르면 천왕성, 토성, 해왕성의 고리는 오래 전에 왜소 행성들이 너무 가깝게 움직인 후 중력에 의해 파문을 일으킨 명왕성과 같은 왜소 행성의 남은 것일 수 있다고 합니다.
그러나 천왕성의 고리에는 다른 행성 고리 시스템에서 관찰되는 미세한 입자가 부족합니다. 대신, 천왕성 주변의 고리는 최소한 골프공 크기의 잔해 덩어리로 구성되어 있습니다. 어떤 이유로 인해 더 작은 물질이 이 고리 사이의 공간으로 추방됩니다.
천왕성의 위성
천왕성에는 또한 27개의 위성이 알려져 있으며, 그 중 25개는 오필리아, 줄리엣, 데스데모나, 퍽과 같은 셰익스피어 캐릭터의 이름을 따서 명명되었습니다. 다음으로는 ‘템페스트'(음유시인의 후기 희곡 중 하나)에 등장하는 미란다가 있습니다.
지질학적으로 복잡한 미란다에는 인류에게 알려진 가장 높은 절벽이 하나 있습니다. ‘베로나 루페스’라고 불리는 이 화산의 높이는 약 20km로 추정됩니다. 서투른 인간이 정상에서 떨어지면 과학자들은 그 사람이 땅에 떨어지기 전 12분 동안 곧바로 추락할 것이라고 생각합니다.
천왕성을 공전하는 다른 위성으로는 시코락스와 칼리반이 있습니다. 천왕성의 달 대부분은 행성과 같은 방향으로 회전하지만, 이 두 달은 다른 방향으로 회전합니다. 과학자들은 그것들이 한때 얼음 거인의 중력에 갇힌 독립된 물체였다고 생각합니다. 그건 그렇고, 칼리반은 또 다른 ‘템페스트’ 캐릭터이며 시코락스는 그의 어머니라고 합니다.
오베론과 티타니아는 천왕성을 공전하는 가장 큰 위성입니다. 둘 다 1787년 윌리엄 허셜에 의해 발견되었습니다. 일부 작은 위성은 고리 바로 바깥쪽을 공전하는 반면, 가장 큰 위성은 작은 위성 너머를 공전합니다.
이상한 고리부터 수수께끼 같은 기후까지, 천왕성은 우리를 놀라게 할 많은 방법을 찾아냈습니다. 행성이 어떤 미스터리를 더 갖고 있는지는 오직 시간만이 말해 줄 것입니다. ‘햄릿’의 대사를 빌리자면 “호레이쇼, 하늘과 땅에는 당신의 철학에서 꿈꾸는 것보다 더 많은 것들이 있습니다.”
천왕성 FAQ
천왕성의 특별한 점은 무엇입니까?
천왕성은 적도가 궤도와 거의 직각을 이루고 97.77도 기울어져 있는 유일한 행성입니다. 아마도 오래 전 지구 크기의 물체와의 충돌로 인해 발생한 것일 수 있습니다. 이 독특한 기울기는 태양계에서 가장 극단적인 계절을 야기합니다.
천왕성은 몇 개의 달을 갖고 있나요?
천왕성에는 알려진 위성이 27개 있으며, 그 중 25개는 오필리아, 줄리엣, 데스데모나, 퍽과 같은 셰익스피어 캐릭터의 이름을 따서 명명되었습니다.
천왕성의 고리는 무엇으로 만들어졌나요?
고리는 상대적으로 어둡고 다른 고리 시스템(예: 토성)에서 관찰되는 미세한 입자가 부족합니다. 각 링은 최소한 골프공 크기의 잔해 덩어리로 구성됩니다. 어떤 이유로 인해 작은 물질이 이 고리 사이의 공간에 갇히게 됩니다.
천왕성의 질량은 지구와 비교하면 얼마나 됩니까?
천왕성은 지구보다 4배 더 넓고, 질량은 14.5배 더 큽니다.
천왕성은 물로 가득 차 있습니까?
NASA에 따르면 천왕성은 물, 메탄, 암모니아로 구성되어 있습니다.
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