본문내용
1. 수성
1.1. 수성의 역사적 발견
수성은 고대 로마 시절 다른 행성보다 천구를 빠르게 가로질러 운동한다는 점 때문에 비행의 신이라고 불리는 Mercury의 이름을 따서 명명하기 시작하였다.""
과거 중국은 수성을 진성(辰星)이라고 불렀으며 인도는 기원전 5세기, 수성의 반지름을 2,420km로 매우 정확하게 측정하였다.""
11세기, 아랍 천문학자 아르자헬은 수성이 지구를 중심으로 돌며 그 궤도는 타원이라고 주장하였고, 15세기 인도의 닐라칸타 소마야지는 지동설을 주장하였다.""
17세기 초, 갈릴레이는 자신이 만든 망원경을 이용해 수성을 최초로 관측하였고, 1639년 조반니 주피는 수성의 상(phase)을 관측하여 지동설의 결정적 증거를 발견하였다.""
또한 이탈리아 천문학자 주세페 콜롬보는 수성의 자전주기와 공전주기가 공명을 이루고 있다는 사실을 발견하였다.""
1.2. 수성의 물리량
수성의 물리량은 다음과 같다.
수성은 태양계에서 가장 작은 행성으로 지구의 약 0.055배 수준의 질량을 가지고 있다. 태양으로부터의 평균 거리는 약 0.3AU(천문 단위)로 태양계 행성 중 가장 가깝게 위치해 있다. 수성의 공전주기는 약 88일이며, 반지름은 약 2,440km이다. 수성의 표면 중력은 3.7m/s²로 매우 낮은 편에 속한다.
수성의 평균 밀도는 약 5,430kg/m³로 지구와 비슷한 수준이다. 이는 수성의 주성분이 철과 마그네슘 등의 금속 물질로 구성되어 있기 때문이다. 수성의 고유한 특징 중 하나는 매우 큰 공전 궤도 이심률을 가지고 있다는 점이다. 수성의 공전 궤도 이심률은 약 0.2056으로 태양계 행성 중 가장 높은 편에 속한다.
수성은 대기가 거의 존재하지 않는 행성이다. 표면에 많은 운석 구덩이가 존재하는 것은 대기가 없어서 크고 작은 운석들이 표면에 그대로 남겨지기 때문이다. 또한 대기가 없어 수성의 일교차가 매우 크게 나타난다. 낮에는 약 800K까지 표면 온도가 올라가지만, 밤에는 약 100K까지 떨어진다.
1.3. 수성의 표면
수성의 표면은 대기가 거의 없어 많은 운석 구덩이들이 존재한다. 특히 칼로리스(caloris basin)라는 분지가 관찰되는데, 이는 수성 지각이 급격히 식으면서 수축하여 지면이 하강한 결과이다.
수성의 표면은 거의 대기가 없어 운석 충돌의 흔적이 잘 보존되어 있다. 많은 운석 구덩이들이 관찰되는데, 이는 마치 달 표면과 유사한 모습이다. 수성에는 지구나 다른 행성들과 같이 대기가 없기 때문에 운석들이 표면에 그대로 남아있을 수 있다.
특히 주목해야 할 지형은 칼로리스(caloris basin)이다. 이 분지는 수성의 지각이 급격히 식으면서 수축하여 지면이 하강한 결과로 형성되었다. 이는 수성의 지각과 내부 구조가 역동적으로 변화했음을 보여주는 증거이다.
전반적으로 수성의 표면은 대기가 거의 없어 운석 충돌의 흔적이 잘 보존되어 있으며, 칼로리스 분지와 같은 독특한 지형 구조를 보이고 있다. 이를 통해 수성의 격변했던 지질학적 역사를 엿볼 수 있다.
1.4. 수성의 대기
수성의 대기는 굉장히 희박하다. 수성의 대기압은 지구 대기압과 비교해 약 100조분의 1 수준에 불과할 정도로 매우 희박하다. 수성의 대기는 시시각각으로 양과 조성이 급격히 변화한다. 수성의 대기에는 수소, 헬륨, 산소, 나트륨, 칼슘, 칼륨 등의 여러 미량 원소가 포함되어 있다.
이처럼 수성의 대기가 극도로 희박한 이유는 수성이 태양에 가장 가까운 행성이며 표면 온도가 매우 높기 때문이다. 수성의 낮 시간 동안 표면 온도는 800K까지 올라가지만, 밤 시간에는 100K까지 떨어진다. 이와 같이 극심한 일교차로 인해 분자 운동 속도가 높은 가벼운 기체들은 쉽게 수성의 대기를 이탈하게 된다. 따라서 수성에는 대기가 거의 존재하지 않는다고 볼 수 있다.
1.5. 수성의 내부구조
수성의 내부 구조는 지각, 맨틀, 외핵, 내핵으로 구성되어 있다. 수성은 특히 행성의 약 85%가 핵으로 이루어져 있으며, 이 핵의 크기가 2,400km에 달한다. 이는 지구의 내핵의 크기와 비슷한 정도이다. 수성의 외핵은 액체 상태이다. 수성의 자전과 공전이 공명을 이루고 있는데, 이로 인해 수성의 겉보기 등급이 -1.9등급으로 대략 하늘에서 밝은 별의 대명사인 시리우스와 비슷한 수준으로 밝게 보인다. 또한 수성의 궤도 이심률이 매우 크기 때문에 표면 온도가 극적으로 변화한다.
1.6. 수성의 운동
수성의 운동은 태양계 행성 중 가장 특징적인 움직임을 보이고 있다. 수성은 태양으로부터 가장 가까이 위치한 행성으로 궤도 이심률이 대단히 크다. 수성의 궤도 이심률은 약 0.205 수준이며, 이는 태양계 행성 중 가장 찌그러진 타원궤도를 그리고 있다는 것을 의미한다.
과거 사람들은 수성의 이런 기이한 움직임으로 인해 수성과 태양 사이에 존재하는 또 다른 가상의 행성 '벌컨(Vulcan)'을 가정하기도 했다. 수성은 태양과 매우 가까운 위치에 있어 항상 태양과 같은 면을 보고 있으며, 수성이 3번 자전하는 동안 2번 공전한다는 특이한 공명 관계를 가지고 있다. 이러한 공전과 자전의 공명 관계로 인해 수성은 근일점에 가까워질 때 공전 속도가 가장 빨라진다.
수성은 케플러 법칙을 잘 따르고 있으며, 이심률이 크기 때문에 시시각각 표면 온도의 극적인 변화가 일어난다. 수성 표면의 온도는 태양과의 거리에 크게 좌우되며, 수성이 근일점에 위치할 때는 섭씨 800도가 넘는 고온에 이르지만 원일점에서는 영하 300도 아래로 떨어진다. 이처럼 수성은 극단적인 온도 변화를 겪는 행성이다.
수성의 이와 같은 독특한 운동과 열적 특성은 오래전부터 천문학자들의 관심을 끌어왔으며, 이는 수성이 태양계에서 가장 특이한 행성 중 하나로 여겨지게 된 주요 요인이 되고 있다.
2. 금성
2.1. 금성의 물리량
금성의 물리량은 다음과 같다. 금성은 태양계의 두 번째 행성으로 과거에는 샛별로도 불리었으며 오행 중 하나인 금(金)에서 유래하여 그 이름이 붙여졌다. 또한 유럽에서는 아름다움의 여신인 비너스(Venus)의 이름을 따라 부르고 있다.
금성은 태양으로부터의 거리가 대략 0.72AU 정도이며 궤도 이심률은 0.006정도로 매우 작아 거의 원궤도로 태양 주변을 돌고 있다. 금성의 공전주기는 224일이며 궤도 경사는 대략 3~4°정도로 거의 태양의 적도면을 중심으로 공전한다.
금성의 반지름은 6,050km 정도로 지구와 매우 비슷하나 약간 작은 편이다. 금성의 평균 밀도는 5,204kg/m³이며 질량은 4.87 X 10^24 kg으로 지구와도 ...
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