천왕성(Uranus)

천왕성

천왕성은 태양계에 8개 행성 중 일곱 번째 행성이며, 세 번째로 반지름이 크고 네 번째로 질량이 큰 태양계의 행성입니다. 천왕성은 깜깜한 하늘에서 육안으로 볼 수 있으며, 대형 아마추어 망원경으로는 희미한 청록색 원반 모양과 구름 모양, 티타니아, 오베론과 같은 큰 위성도 볼 수 있습니다.

 

◆ 구조

천왕성의 질량은 지구의 약 14.5배로 가스 행성들 중에서 가장 가볍고 밀도 또한 1.27 g/cm³으로 토성 다음으로 낮습니다. 천왕성 내부는 표준 모형에 따르면 세 부분으로 나뉘는데 중심부에는 암석 물질의 핵이 있고 그 위로 얼음 혼합물로 구성된 맨틀이 있으며 가장 바깥층은 수소와 헬륨으로 이루어진 기체층이 있습니다. 얼음 맨틀 층은 우리가 생각하는 상식적인 차가운 얼음으로 이루어진 것이 아니라, 압력으로 뜨겁게 가열된 물, 암모니아, 기타 휘발성 물질들이 농밀하게 흐르고 있는 상태입니다.

천왕성의 대기는 주로 수소와 헬륨으로 이루어져 있고 대기 상층부에 메탄의 흔적이 있어 천왕성을 청록색으로 보이게 합니다. 대기는 희미한 띠와 국지적인 폭풍을 포함한 구름 형성을 보여주지만, 목성과 토성과 같은 가스 행성에 비해 구름의 특징은 덜 두드러집니다.

 

◆ 천왕성의 고리

천왕성의 고리는 토성의 고리만큼 두드러지지는 않지만, 독특한 고리 구조를 가지고 있습니다. 이 고리들은 작은 먼지 알갱이에서부터 큰 바위까지 크기가 다양한 바위와 얼음으로 구성된 어두운 입자들로 주로 구성되어 있으며 태양계의 다른 가스 행성들의 고리들에 비해 상대적으로 좁습니다. 천왕성은 알파벳 문자로 지정된 13개의 주요 고리를 가지고 있는데 고리의 밝기는 다양하며, 어떤 고리는 상대적으로 밝고 넓은 반면, 다른 고리는 희미하고 좁습니다.

 

◆ 위성

천왕성의 위성은 현재까지 27개가 발견되었는데 중요한 5개의 위성으로는 미란다, 아리엘, 움브리엘, 티타니아, 오베론을 들 수 있습니다. 천왕성의 위성은 태양계 4개의 거대 행성중 가장 협소하며, 5대 위성의 총 질량이 해왕성의 위성인 트리톤 하나의 절반도 못 미치는데 가장 큰 위성인 티타니아의 크기는 겨우 788.9km이고, 이것은 달의 절반이 안 됩니다.

위성들은 50% 얼음과 50%의 석질로 대부분 이루어져있으며, 얼음들은 암모니아와 이산화탄소 등으로 이루어져있음으로 추정됩니다.

• 미란다 : 미란다는 천왕성의 주요 위성들 중 가장 안쪽에 있고 가장 작지만 절벽, 협곡, 충돌 분화구를 포함한 다양한 지질학적 특징이 있습니다.
• 아리엘 : 아리엘은 천왕성에서 네 번째로 큰 위성이며 얼음과 암석 물질로 구성된 비교적 매끄러운 표면을 보여주는데 계곡, 능선, 충돌 크에이터와 같은 지질학적 특징을 있습니다.
• 움브리엘 : 움브리엘은 천왕성에서 세 번째로 큰 위성이며 표면에 수많은 충돌 크레이터가 있는데 그 중 일부는 밝은 광선과 어두운 바닥을 보여줍니다.
• 티타니아 : 티타니아는 천왕성에서 가장 큰 위성이고 태양계에서 8번째로 큰 위성입니다. 충격 크레이터, 계곡 및 단층등이 존재하는데 일부 지역은 지각 활동과 침식의 징후를 보입니다.
• 오베론 : 오베론은 천왕성에서 두 번째로 큰 위성이며 움브리엘과 비슷하게 심하게 충돌된 크레이터가 존재합니다. 상대적으로 계곡이 적고 고대 지질학적 활동의 흔적을 보여줍니다.

◆ 자전과 공전

자전 : 천왕성은 우리 태양계의 다른 행성들에 비해 상대적으로 회전이 느린데 약 17시간 14분 만에 한 번 회전을 합니다. 천왕성의 가장 주목할 만한 측면 중 하나는 극도의 축 기울기입니다. 이 행성의 자전축은 태양 주위를 도는 궤도에 대해 약 98도 각도로 기울어져 있습니다. 천왕성의 극도의 축 기울기는 계절에 상당한 영향을 미칩니다. 각각의 극은 42년 동안 계속되는 햇빛과 42년 동안의 어둠을 경험합니다. 하지 동안, 천왕성의 한 반구는 태양에 의해 완전히 비춰지는 반면, 다른 반구는 지속적인 어둠 속에 남아 있습니다.

 

공전 : 천왕성은 태양 주위를 타원형으로 한 바퀴 공전하는 시간은 대략의 84년이 걸립니다. 태양으로부터의 평균 거리는 지구와 태양 사이의 평균 거리의 대략 19배인 약 29억km입니다.