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태양계는 우리은하 중심에서부터 약 2만 6천 광년 떨어져 있다. 광년이란 천문학에서 쓰이는 거리의 단위이다. 1광년은 진공 상태에서 약 1년 동안 빛이 이동한 거리이다. 우리은하의 나선팔 중 오리온자리 팔에 은하 중심 방향으로 약간 치우쳐 자리하고 있다. 우리은하의 지름은 약 10만 광년으로 은하의 중심과 가장자리의 중간 지점쯤에 있다. 태양계는 우리은하 중심에서 한 번 공전하는데 약 2억 2천 5백만년~2억 5천만년이 걸린다. 이것을 1 은하 년(Galactic Year)이라 부른다. 태양계의 은하 공전 속도는 초속 230km이다. (지구가 태양을 공전하는 속도는 초속 30 km)
태양계의 행성들은 천왕성을 제외하면 자전축이 태양을 공전축으로 하는 공전 평면에 대략 수직적이지만, 태양은 은하 중심을 공전축으로 하는 공전 평면에 누워있어 자전하고 있다. 예외로 천왕성은 태양계의 공전 평면과 비슷하다.
태양계는 내행성계와 외행성계로 크게 나눈다. 내행성계는 지구형 행성으로 수성, 금성, 지구, 화성이고, 외행성계는 목성형 행성으로 목성, 토성, 천왕성, 해왕성으로 나눈다. 그리고, 소행성도 존재한다.
먼저, 내행성계는 암석으로 조밀하게 구성된다. 지구형 행성으로 위성은 적거나 없고 고리도 없다. 이러한 행성을 구성하는 광물은 대부분 높은 녹는점을 가지고 있다. 내행성계와 내행성은 다른 것이다. (내행성은 지구와 태양 사이에 있는 행성이며, 수성과 금성이 이에 속한다.
내행성계에서는 먼저, 수성은 태양에 가장 가까운 행성이며, 가장 작은 행성이다. 수성은 위성이 없으며, 수많은 충돌 크레이터와 쭈글쭈글한 거대한 절벽으로 되었다. 수성의 대기는 거의 무시해도 좋을 정도로 그 두께가 얇다. 핵은 크고, 그에 비해 상대적으로 얇은 맨틀로 구성된다.
금성은 지구 질량 81.5퍼센트 크기로, 가장 바깥쪽에 대기가 있고, 내부적 지질 활동의 증거가 발견되며, 규산염의 맨틀 속에 철질의 핵이 있는 등 외관상 지구와 비슷한 행성이다. 그러나 금성은 건조하며, 대기의 밀도는 지구의 90배나 된다. 금성에는 자연 위성이 없다. 금성은 태양계 행성 중 가장 뜨겁다. 표면 온도는 섭씨 400도 이상으로 나타난다. 고온이 된 주요 원인은 대기 중 온실가스 때문이다. 대기가 쓸려나가는 것을 막아 주는 자기장이 없다. 이는 금성의 대기는 화산 폭발로 분출되는 가스를 규칙적으로 어디에선가 공급받는다는 것을 알 수 있다.
지구는 내행성 중 가장 질량이 크며, 나머지 내 행성 3개를 합친 것보다도 크다. 태양계 내 암석 행성 중 유일하게 바다가 있고, 지각판 이동이 일어나는 유일한 천체이다. 지구의 대기는 산소의 함량이 21퍼센트나 된다. 자연 위성으로는 달이 있다. 또한, 달은 태양계의 암석 행성 중 유일한 거대 위성이며, 모행성의 크기에 비해 가장 큰 행성이다.
화성은 수성보다는 크나 지구와 금성보다는 질량이 작은 행성이다. 화성은 대부분 이산화 탄소로 이루어진 얇은 대기가 있다. 화성 표면은 거대한 화산과 단층 계곡으로 이루어지며, 산화철에 의해 붉은색의 토양을 가지고 있다. 화성은 조그만 자연 위성 둘을 거느리고 있다. 이들은 원래 소행성이었는데, 화성의 중력에 포획된 것이라고 본다. 화성은 지구와 비슷하여 생명의 존재에 대한 탐사가 계속되고 있다.
외행성계는 목성형 행성으로 거대 가스 행성이다. 이들은 지구 질량의 14 ~ 318배 정도지만, 밀도는 상대적으로 낮다. 암석 행성의 20퍼센트 수준이다. 목성과 토성은 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있다. 이들 네 행성은 모두 고리를 갖고 있으나, 토성을 제외한 나머지는 지구에서 고리를 관측하기가 쉽지 않다.
외행성계의 대표로 목성은 태양계의 8 행성 중 가장 거대하고 무거운 천체이다. 그 질량은 지구의 318배로 목성을 뺀 다른 행성을 다 합친 것보다 2.5배나 더 무겁다. 목성은 내부열이 강력하게 발생하고 있어, 표면에 자전 방향과 평행한 줄무늬 모양의 띠와 대적반과 같은, 반영구적인 대기 구조를 만든다. 또한, 많은 위성을 거느리고 있다. 알려진 숫자만 79개이다. 그중에 화산 활동이 일어나 암석 행성과 비슷한 면모를 보여준다.
토성은 질량, 조성 물질, 내부 구조, 자기권 등 모든 면에서 목성보다 조금씩 작은 가스 행성이다. 토성의 가장 큰 특징은 거대한 고리가 있다는 것이다. 토성의 부피는 목성의 60퍼센트이지만, 질량은 3분의 1이 채 되지 않는다. 이에 따라 토성의 밀도는 태양계 행성 중 가장 작다. 토성도 목성 다음으로 많은 위성이 있다. 지구와는 달리 이들 천체의 화산에서는 얼음 물질이 뿜어져 나온다.
천왕성은 외행성 중 가장 가벼운 가스 행성이다. 그 중심핵은 다른 가스 행성에 비해 훨씬 차갑고, 방출하는 열의 양도 작다. 천왕성은 다섯 개의 큰 위성이 있다. 천왕성은 질량의 대부분이 얼음(메탄, 물 ,암모니아)으로 이루어져 있다. 따라서, 해왕성과 같이 거대 얼음 행성이라고도 한다.
외행성계의 마지막인 해왕성은 천왕성보다는 지름이 약간 작지만, 좀 더 무거운 가스 행성이다. 밀도는 천왕성보다는 조금 더 크다. 해왕성은 천왕성보다 많은 내부열을 발산하나, 그 양은 목성이나 토성에 비해 작다. 해왕성은 13개의 위성이 주위를 돈다.
태양계의 8 행성 외에 소행성대가 있다. 이는 공전 궤도의 특성에 따라 소행성군과 소행성족으로 분류된다. 소행성 위성은 자기보다 큰 소행성을 도는 소행성을 가리키는 말이다. 종 위성과 주인 소행성의 크기는 평범한 위성과 행성만큼 차이가 나지 않으며, 경우에 따라서는 종과 주인의 크기가 거의 같을 경우도 있다.
태양계에는 혜성이 있다. 혜성은 수 킬로미터 정도 크기의 휘발성 얼음 혼합물로 이루어진 태양계 천체이다. 혜성의 궤도는 매우 이심률이 크다. 태양에 가장 가까워질 때는 내행성 궤도까지 들어왔다가 멀어질 경우 명왕성 바깥까지 물러나는 경우가 많다. 단주기 혜성은 태양을 1회 도는 데 2백 년이 걸리지 않는다. 반면 장주기 혜성은 1회 공전에 걸리는 시간이 보통 수천 년은 된다. 공전궤도가 타원형인 일부 혜성은 태양계 바깥에서 태어나 태양계를 찾아온 경우도 있다. 태양 주위를 많이 돌면서 휘발성 물질이 거의 다 증발한 늙은 혜성은 종종 소행성으로 분류되기도 한다.
마지막으로, 해왕성 바깥쪽의 부분으로 외태양계, 외행성계라고 한다. 이곳은 미지의 세계라고도 한다. 또한, 카이퍼 대라고도 한다. 이는 소행성대와 비슷한 파편 조각으로 이루어진 거대한 고리이다. 주요 구성 물질이 얼음이라는 점이 소행성대와는 다르다. 카이퍼 대는 태양으로부터 30~50 천문단위 지역에 형성되어 있다. 카이퍼 대의 천체는 대부분 태양계 소천체이나, 덩치가 큰 천체는 왜행성으로 재분류될 가능성이 있다. 명왕성이 왜행성의 대표적인 천체이다. 지름 50킬로미터 이상의 카이퍼 대 천체는 대략 10만 개 이상일 것으로 여겨지나, 이들의 질량은 모두 합쳐 보았자 지구 질량의 1,000분의 1 ~ 100분의 1에 불과하다. 적지 않은 카이퍼 대 천체는 자신만의 위성을 여럿 거느리고 있다. 카이퍼 대 천체 대부분은 행성의 공전궤도면과 어긋난 궤도를 그리면서 태양을 돌고 있다.