태양계의 일곱번째 행성, 천왕성 (Uranus)

 

 

천왕성은 태양계의 7번째 행성으로 목성형 행성입니다. 목성과 화성이 서로 비슷한 부분이 많은 것처럼 천왕성과 해왕성은 서로 비슷한 부분이 많습니다. 다른 태양계 행성들과 달리 거리가 멀고 어두워 다른 행성들에 비해 비교적 발견이 늦었습니다. 태양계에서는 세 번째로 반지름이 크고 네 번째로 질량이 큰 태양계의 행성입니다.

 

1. 구조

천왕성은 크게 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 중심부의 암석 물질로 이루어진 핵, 그 외부로 얼음 혼합물의 맨틀, 가장 바깥층의 수소와 헬륨입니다. 이는 목성형 행성인 목성 및 토성의 내부와 다른 부분입니다. 천왕성은 가스층 아래 얼음 맨틀이 부피의 대부분을 차지하나, 목성 및 토성은 가스가 대부분을 구성하고 있습니다. 대기는 수소와 헬륨으로 이루어져 있으며, 대기 움직임이 둔하고 내부열이 낮습니다. 천왕성의 질량은 지구의 약 14.5배로 가스 행성들 중에서는 가장 가볍습니다.

 

2. 자전 및 공전

천왕성의 자전 주기는 약 17시간 14분입니다. 특이한 점은 자전축 기울기가 97.77도로 거의 누워서 자전하는 형태를 띕니다. 이로 인해 천왕성의 계절은 다른 행성과 완전히 다른 형태를 지니게 됩니다. 극 한쪽면은 계속 태양을 향하여 공전하며, 다른 한쪽면은 태양을 볼 수가 없습니다. 천왕성의 공전 주기가 약 84년이기 떄문에 다른 한쪽면이 태양을 보기 위해서는 약 42년이 걸리게 됩니다.

 

3. 특성

천왕성의 특성으로는 고리가 존재한다는 것입니다. 흔히 고리라고 하면 토성을 떠올리기 쉬운데 천왕성도 관측이 쉽지 않지만 고리가 존재합니다. 밝혀진 고리의 종류는 현재까지 13가지이며, 가장 밝은 고리는 앱실론 고리입니다. 최초 발견자는 천문학자들이었습니다. 이는 태양계에서 토성 다음으로 두 번째로 발견한 고리입니다. 고리들의 투명도의 차이나 틈을 봤을 때 천왕성보다 오래되지 않았음을 시사합니다. 아직 명확하게 밝혀진 부분은 없으나 부서진 위성으로 이루어졌을 가능성이 있습니다.

 

천왕성의 위성은 현재까지 27개가 발견되었습니다. 주요한 위성은 5개인데 미란다, 아리엘, 움브리엘, 티타니아, 오베론입니다. 대체로 해왕성의 위성들은 크기가 작아 다른 4개의 가스 행성 중에서 가장 위성계가 작습니다. 위성들은 대부분은 50%의 얼음과 50%의 석질로 이루어져 있고 얼음들은 암모니아와 이산화탄소로 구성되어 있습니다. 위성들 중에는 아리엘은 가장 표면이 젋고 움브리엘이 가장 표면이 오래되었을 것으로 추정하고 있습니다.

 

4.탐사

NASA의 보이저 2호가 유일하게 천왕성을 탐사했고 그 이후에 다른 탐사계획은 없습니다. 보이저 2호는 1977년 발사되어 1986년 천왕성에 접근했습니다. 주요한 성과로는 천왕성 대기의 구조와 성분을 분석했고 10개의 위성을 발견했습니다. 그리고 기상 상태, 고리들과 자기장을 탐사했습니다.