12월 6일: 달-천왕성 합
2022년 12월 6일 서울특별시 오전 2시 30분에
달은 천왕성에서 36분12초이내에 지나갑니다. 망원경을 통해 한 번에 두 천체를 모두 발견하기에는 거리가 너무 멀다. 천왕성(등급 5.7)은 육안으로 관측하기 쉬운 천체가 아닙니다. 특히 96% 밝기의 달 근처에 있을 때는 더욱 그렇습니다. 쌍안경이 최선의 선택이 될 것입니다. 두 천체는 양자리 별자리에 있으며 오후 11시까지 가장 높이 올라갈 것입니다.
현지 시각. 플레이아데스(등급 1.2)도 달 근처에 빛날 것이다.
아시아 일부, 북아프리카, 북유럽, 그린란드의 관찰자들은 천왕성 앞을 지나가는 달을 볼 기회를 갖게 될 것입니다.
천왕성:가장 추운 행성
천왕성은 태양계의 8개 행성 중에서 가장 이상한 행성입니다.
독특한 화학 성분과 극한의 온도, 가장 특이한 자전축 기울기 때문입니다.
세 번째로 반지름이 크고 네 번째로 질량이 큰 태양계의 행성이다.
이 행성은 기존의 다섯 행성들처럼 맨눈으로 볼 수 있음에도 불구하고 하늘에서 매우 느리게 움직이는데다 매우 어둡기 때문에 그 존재가 오랫동안 인류에게 밝혀지지 않았다. 천왕성은 여러 다른 천문학자들에게 맨눈으로 관측되기도 하였으나, 그들은 모두 천왕성을 어두운 별이라고 생각하였다.
행성의 종류: 거대 얼음 행성
반경: 25,362 km
질량: 8.681 × 10^25 kg
원일점: 30억 km
근일점: 25억 km
지구로부터의 평균 거리: 29억 km
표면 온도: −224 °C ~ −216°C
태양일 주기: 17시간 14분 23초
항성일 주기: 17시간 14분 24초
공전 주기: 지구 기준 84.3년
나이: 45억 3 천만년
이름의 유래: 그리스 하늘의 신
천왕성의 최초 발견자로 불리는 윌리엄 허셜도 천왕성을 아주 큰 망원경으로 보고 동그란 모양이라는 점 때문에 처음엔 꼬리가 발달하지 않은 혜성인 줄 알았다고 한다.
천왕성은 인류 역사에 걸쳐 여러 번 관찰되었지만 18세기 이전에는 아무도 이를 행성으로 생각하지 않았습니다.
기원전 128년, 그리스의 천문학자인 히파르코스(Hipparchos)는 자신이 발견한 항성의 목록에 천왕성을 기록해 놓았습니다. 수백 년 후인 1690년, 영국의 천문학자 존 플램스티드(John Flamsteed)도 같은 실수를 저질러 천왕성을 34 타우리(Tauri) 항성이라고 명명하여 기록했습니다.
공식적인 천왕성의 발견자는 영국의 천문학자인 윌리엄 허셜(William Herschel)입니다.
허셜도 처음에는 천왕성을 별개의 천체 항성으로 착각했지만, 1781년 3월 13일의 관측을 바탕으로 천왕성이 행성이라는 사실을 발견했습니다. 하지만, 허셜은 천왕성을 혜성이라고 착각했습니다. 그러나 하늘을 가로지르는 천왕성의 움직임에 주목한 다른 천문학자들이 여기에 이의를 제기하였고 곧 천왕성이 태양계의 새로운 행성이라는 사실이 전 세계적으로 받아들여졌습니다. 허셜은 1783년이 되어서야 자신이 발견한 '혜성'이 사실은 행성이라는 것을 인정했습니다.
천왕성을 이루고 있는 물질은 해왕성과 완연하여 둘 보다 큰 가스 행성인 목성, 토성과는 그 조성물이 다르다.
이런 이유로 천문학자들은 종종 이들을 ‘얼음 거대 행성’이라는 이름으로 구별한다. 천왕성의 대기는 목성이나 토성의 대기처럼 수소와 헬륨으로 이루어져 있으나, 물, 암모니아, 메테인, 소량의 탄화 수소와 같은 휘발성 물질들이 더 많이 섞여 있다. 천왕성의 대기는 태양계 행성들 중 가장 차가운데 그 온도는 최소 49K (–224°C)에 이른다. 천왕성이 해왕성보다 더 차가운 이유는 해왕성 내부에서 이유를 알 수 없는 열이 발생하기 때문이다.
천왕성 대기에는 복잡하게 층이 진 구름의 구조가 형성되어 있는데 고도가 낮은 층의 구름은 물로 이루어져 있고 그 위층의 구름들은 메테인의 결정일 것으로 추측된다.천왕성의 내부를 구성하는 물질은 거대 가스 행성과는 달리 주로 얼음과 암석이다.
다른 가스 행성들과 마찬가지로 천왕성은 고리, 자기장, 수많은 자연 위성을 지니고 있다.
천왕성계는 자전축이 약 98도 정도로 크게 기울어져 있어 거의 공전면과 맞닿을 정도이다.
다시 말하자면 천왕성의 북극 및 남극이 가리키는 방향은 다른 행성들의 적도가 가리키는 방향과 비슷하다.
지구에서 보았을 때 천왕성의 고리는 종종 과녁 모양처럼 천왕성 주위를 둥글게 두르고 있으며, 위성들은 천왕성을 시계 방향으로 회전하는 것처럼 보인다.
천왕성 내부는 표준 모형에 따르면 세 부분으로 나뉜다. 중심부에는 암석 물질의 핵이 있고 그 위로 얼음 혼합물로 구성된 맨틀이 있으며 가장 바깥 층은 수소와 헬륨으로 이루어진 기체층이다.
얼음 맨틀층은 우리가 생각하는 상식적인 차가운 얼음으로 이루어진 것이 아니라, 압력으로 뜨겁게 가열된 물, 암모니아, 기타 휘발성 물질들이 농밀하게 흐르고 있는 상태이다.
이 유체를 물-암모니아 바다로 부를 때도 있다.
다시 정리해서 말하자면.
천왕성은 크게 나누어 세 개의 층, 중앙의 작은 철-니켈 핵, 중앙의 얼음 맨틀, 그리고 수소, 헬륨 및 메탄이 주성분인 대기로 구성되어 있습니다. 천왕성 행성 질량의 80% 이상은 물, 메탄 및 암모니아가 주성분인 뜨겁고 조밀한 유체입니다.
천왕성은 거대 행성에 속합니다.
지구가 큰 사과라면 천왕성은 농구공 정도의 크기라고 할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 지구에서 관측할 때 천왕성은 아주 크게 보이지는 않습니다.
천왕성은 태양계에서 반지름이 세 번째로 크고 질량이 네 번째로 큰 행성입니다.
또한, 천왕성은 해왕성의 반지름보다 약간 더 큰 청록색의 행성입니다.
천왕성은 지구 부피의 약 63배에 달합니다. 이는 천왕성 안에 63개의 지구가 들어갈 수 있다는 의미입니다.
천왕성의 표면적은 지구의 4배입니다.
천왕성은 지구 시간으로 84년마다 태양을 한 바퀴 공전합니다.
2033년이 되면 천왕성은 1781년 처음 발견된 이후로 태양 주위를 세 번째로 완전히 공전하는 것입니다.
천왕성은 태양에서 일곱 번째로 가까운 행성입니다.
왜행성인 명왕성을 고려하지 않는다면 천왕성보다 태양에서 먼 행성은 해왕성뿐입니다.
천왕성은 약 45억 년 전 태양계의 나머지 부분이 형성될 때 함께 탄생했습니다.
이 시기에는 얼음이 풍부하여 천왕성과 다른 목성형 행성의 주요 구성 성분이 되었고 이러한 행성이 거대해지는 주요 원인이 되었습니다. 천왕성이 처음 생성되었을 때는 현재보다 태양에 더 가까웠지만 약 40억 년 전쯤에 태양계의 바깥쪽으로 이동하여 그곳에서 태양으로부터 일곱 번째 행성으로 자리를 잡았을 가능성이 매우 높습니다.
다른 거대한 행성과 마찬가지로 천왕성에도 위성이 있습니다.
현재 알려진 천왕성의 위성은 모두 27개입니다. 이 행성들은 거대 행성들 중 가장 작은 위성 시스템이라는 점에서 주목할만합니다.
천왕성은 토성 다음으로 발견된 두 번째 고리 행성입니다. 토성에 이어 천왕성에서도 고리가 발견됨에 따라 천문학자들은 고리가 행성의 공통적인 특징이라는 것을 깨닫게 되었습니다.
천왕성의 알려진 고리는 13개이며, 이 중 안쪽의 고리는 대부분 좁고 짙은 회색이며, 외부의 두 고리(ν 및 μ)는 밝은 색입니다.
천왕성의 고리는 얼음에 어두운 방사선이 처리된 유기물이 일부 추가되어 만들어진 것입니다. 2016년 연구에 따르면 천왕성의 고리는 토성 및 해왕성의 고리와 마찬가지로 명왕성과 같은 왜행성이 거대 행성에 너무 가까이 접근한 나머지 거대 행성의 광대한 중력에 의해 산산이 부서지고 찢어져 그 잔해가 오늘날의 고리 형태로 남아 행성을 돌고 있을 가능성이 있습니다.
천왕성은 대기의 메탄 때문에 청록색으로 보입니다.
이는 해왕성과 비슷한 점입니다. 하지만, 천왕성의 색이 더욱 선명한 푸른색입니다.
천왕성은 주로 얼음과 암석 물질로 구성되어 있기 때문에 거대 얼음 행성이라고 분류합니다.
토성과 목성은 가스 함량이 월등히 높으므로 거대 가스 행성이라고 부릅니다.
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