수성의 밀도와 표면, 자기장

수성. 출처=유튜브 리뷰엉이

수성은 태양계에서 태양에 가장 가까운 행성으로, 지구형 행성 중에서도 가장 작고 밀도가 높은 행성입니다. 수성의 표면은 달과 비슷하게 충돌구가 많고, 암석으로 이루어져 있습니다. 수성의 대기는 거의 없고, 온도 변화가 매우 심합니다. 수성은 태양의 영향을 많이 받아서 궤도가 타원형이고, 자전과 공전의 비율이 3:2로 고정되어 있습니다. 수성은 약한 자기장을 가지고 있으며, 내부 구조는 크고 무거운 핵과 얇은 맨틀로 구성되어 있습니다.

수성의 크기와 밀도

수성의 반지름은 약 2439.7 km로, 태양계 행성들 중에서 가장 작습니다. 수성보다 큰 위성들도 있습니다. 예를 들어, 목성의 위성 가니메데의 반지름은 2634 km이고, 토성의 위성 타이탄의 반지름은 2575 km입니다. 2 하지만 수성은 이들보다 더 무겁습니다. 수성의 질량은 약 3.302×10^23 kg로, 지구의 0.055배입니다. 

수성의 밀도는 약 5.427 g/cm^3로, 지구형 행성 중에서 가장 높습니다. 지구의 밀도는 5.515 g/cm^3이지만, 이는 자체 중력으로 인해 내부가 더 압축되어 있기 때문입니다.  만약 압축되지 않은 상태에서 비교한다면, 수성의 밀도는 5.3 g/cm^3로 지구의 4.4 g/cm^3보다 큽니다.  이는 수성이 금속과 규산염 물질로 주로 이루어져 있으며, 특히 핵이 크고 무거운 철과 니켈로 구성되어 있다는 것을 의미합니다. 

수성의 표면과 대기

수성의 표면은 달과 비슷하게 충돌구가 많습니다. 이는 태양계가 형성된 후에 많은 운석들이 수성을 강타했기 때문입니다.  이러한 충돌로 인해 수성의 표면 온도는 낮과 밤에 따라 매우 다릅니다. 낮에는 태양 복사를 직접 받아서 최고 427℃까지 올라가고, 밤에는 열을 잃어서 최저 -183℃까지 내려갑니다.  그러나 수성의 극지방에서는 태양광이 닿지 않는 크레이터 바닥에 물과 얼음이 존재한다는 것이 관측되었습니다. 

수성의 대기는 거의 없습니다. 수성은 작고 가벼워서 대기를 유지할 만큼 강한 중력을 가지고 있지 않습니다.   따라서 수성의 대기는 태양풍에 의해 쉽게 날려져 버립니다.  수성의 대기는 주로 나트륨, 칼륨, 산소, 헬륨, 수소, 아르곤 등의 가벼운 원자와 분자로 이루어져 있습니다.  이들은 수성의 표면에서 증발하거나, 운석의 충돌로 인해 방출되거나, 태양풍으로 인해 공급되는 것으로 생각됩니다. 

수성의 궤도와 자전

수성은 태양에 가장 가까운 행성으로, 태양으로부터 평균 57.9백만 km 떨어져 있습니다. 1수성의 궤도는 타원형이며, 근일점에서는 46백만 km, 원일점에서는 69.8백만 km까지 멀어집니다. 수성은 태양의 주위를 88일에 한 바퀴 돕니다. 이는 태양계에서 가장 짧은 공전 주기입니다.

수성은 자전과 공전의 비율이 3:2로 고정되어 있습니다.  즉, 수성이 태양의 주위를 2번 도는 동안에 3번 자전합니다. 이는 수성이 태양의 강한 중력에 의해 조석력을 받아서 자전이 점차 느려졌기 때문입니다. 수성의 자전 주기는 약 58.6일이며, 자전축의 기울기는 거의 0도입니다. 이는 수성이 계절 변화가 거의 없다는 것을 의미합니다.

수성의 내부 구조와 자기장

수성의 내부 구조는 크고 무거운 핵과 얇은 맨틀로 구성되어 있습니다.  수성의 핵은 전체 반지름의 약 75%에 해당하는 1800 km 정도입니다.  핵은 철과 니켈로 이루어져 있으며, 일부는 용융 상태입니다.  핵 바깥쪽에는 두께가 약 600 km인 맨틀이 존재합니다. 맨틀은 규산염 물질로 이루어져 있으며, 표면과 가까운 부분은 용암으로 채워져 있습니다. 

수성은 약한 자기장을 가지고 있습니다. 수성의 자기장 세기는 지구 표면에서 측정한 것보다 약 100배 정도 작습니다.  수성의 자기장은 내부 핵에서 발생하는 것으로 추정됩니다. 일반적으로 지구형 행성의 자기장은 핵이 용융 상태이고, 충분한 자전 속도를 가지고 있으며, 전도성 물질로 이루어져 있을 때 생성됩니다.  하지만 수성은 자전 속도가 매우 느리므로, 다른 요인이 자기장 생성에 영향을 준다고 생각됩니다. 

수성 정보 요약

수성은 태양계에서 가장 작고 밀도가 높은 지구형 행성입니다. 표면은 달과 비슷하게 충돌구가 많고, 대기는 거의 없습니다. 온도 변화가 매우 심하고, 계절 변화가 거의 없습니. 궤도는 타원형이고, 자전과 수성은 태양계에서 가장 작고 밀도가 높은 지구형 행성입니다. 표면은 달과 비슷하게 충돌구가 많고, 대기는 거의 없습니다. 온도 변화가 매우 심하고, 계절 변화가 거의 없습니다. 궤도는 타원형이고, 자전과 공전의 비율이 3:2로 고정되어 있습니다. 수성의 내부 구조는 크고 무거운 핵과 얇은 맨틀로 구성되어 있으며, 약한 자기장을 가지고 있습니다.