태양계 천체들, 왜소행성, 오르트 구름

우리 태양계의 중심에는 모든 행성들에게 빛과 에너지를 제공하는 태양이 있습니다. 46억 년 전 광대한 가스와 먼지 구름의 붕괴로 탄생한 이 거대한 별은 태양계 전체 질량의 99% 이상을 차지하며 우주를 지배하고 있는 것만 같습니다. 핵융합 과정을 통해 태양은 수소를 헬륨으로 변환하여 빛과 열의 형태로 엄청난 양의 에너지를 방출합니다.

태양 주변에 존재하는 천체들

 

태양계 주변을 서성이는 천체들

 

태양계는 태양, 별, 그리고 중력의 영향을 받아 그 주위를 공전하는 일련의 천체로 구성됩니다. 이 천체들 중에는 8개의 주요 행성이 있으며, 4개의 암석 행성(수성, 금성, 지구, 화성)이 내부 지역을 차지하고 4개의 거대 가스 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)이 외부 지역을 이루고 있습니다. 목성형 행성으로 불리기도 합니다. 행성 외에도 태양계에는 더 작은 천체가 거주하는 지역도 있습니다. 그중에는 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대가 있으며, 구성상 지구 행성과 유사한 수많은 암석체로 이루어져 있습니다. 해왕성의 궤도 너머에는 카이퍼 벨트와 산란 원반이 있는데, 이곳에는 얼어붙은 물, 암모니아, 메탄이 대부분의 면적을 차지하고 있습니다. 이들 중에는 비록 행성 상태는 부족하지만 구형 모양과 상당한 크기로 인해 왜소 행성으로 알려진 세레스, 명왕성, 하우메아, 마케마케, 에리스가 있습니다. 행성의 궤도를 훨씬 넘어서는 오르트 구름(Oort Cloud)은 장 주기 혜성의 본거지로, 먼 거리에 걸쳐 있고 셀 수 없이 많은 얼음 덩어리를 품고 있습니다. 태양계 내에서는 혜성, 켄타우로스, 성간먼지 등이 다양한 지역을 자유롭게 돌아다닙니다. 태양에서 방출되는 플라즈마 흐름인 태양풍은 태양권 내에서 항성풍 기포를 형성합니다. 행성 중 6개(지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성)는 달을 가지고 있으며, 4개의 외행성(명왕성, 에리스, 하우메아, 마케마케)도 달을 가지고 있습니다. 또한 거대 가스 행성인 목성과 토성은 적도를 둘러싸는 화려한 고리를 가지고 있습니다. 목성과 토성은 주로 가스 거인이고 천왕성과 해왕성은 주로 얼음 거인이며 각각 독특한 구성과 대기를 이루고 있습니다.

 

왜소 행성으로 구분되는 행성

세레스, 명왕성, 하우메아, 마케마케, 에리스는 모두 우리 태양계 내 왜행성으로 분류되는 천체입니다. 각각에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 세레스: 세레스는 태양에 가장 가까운 왜행성으로 화성과 목성 사이의 소행성대에 위치하고 있습니다. 1801년 이탈리아 천문학자 주세페 피아치(Giuseppe Piazzi)가 발견했으며 처음에는 행성으로 간주되었습니다. 나중에 소행성, 왜소 행성으로 재분류가 되었습니다. 세레스는 소행성대에서 가장 큰 물체로 소행성대 전체 질량의 약 25%를 차지합니다. 직경은 약 940km(약 584마일)이며 주로 암석과 얼음으로 구성되어 있습니다. 표면은 다양하며, 분화구가 많은 지역과 평탄한 평원을 가지고 있습니다. 2015년에 NASA의 Dawn 우주선이 세레스 주변 궤도에 진입하여 표면과 구성에 대한 자세한 이미지와 데이터를 제공했습니다. 이번 임무에서는 얼음과 극저온 화산 활동이 있었다는 게 밝혀졌으며, 이는 세레스가 지하에 바다를 가지고 있을 수 있음을 암시할 수 있는 부분이었습니다. 명왕성: 명왕성은 1930년 미국 천문학자 클라이드 톰보(Clyde Tombaugh)에 의해 발견되었으며, 2006년 국제천문연맹(IAU)에 의해 왜소 행성으로 재분류될 때까지 우리 태양계의 9번째 행성으로 불려 왔었습니다. 해왕성 궤도 너머 태양계 외곽 지역인 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)라고 불리는 지역에 위치하고 있습니다. 명왕성은 직경이 약 2,377킬로미터(약 1,477마일)이며 주로 암석과 얼음으로 구성되어 있습니다. 평원, 산, 그리고 넓은 면적의 얼어붙은 질소, 메탄, 일산화탄소로 구성된 표면을 가지고 있습니다. 명왕성에는 5개의 알려진 위성이 있으며 그중 가장 큰 위성은 카론입니다. 다른 위성으로는 Nix, Hydra, Kerberos 및 Styx가 있습니다. NASA의 뉴 호라이즌스(New Horizons) 우주선은 2015년에 명왕성을 근접 비행하여 이 먼 세계에 대한 최초의 클로즈업 이미지와 과학적 데이터를 제공했습니다. 하우메아: 하우메아(Haumea)는 해왕성 궤도 너머 카이퍼대(Kuiper Belt)에 위치한 왜소 행성입니다. 2004년 캘리포니아 팔로마 천문대에서 마이크 브라운이 이끄는 천문학자 팀이 발견했습니다. 하우메아는 모양이 독특하며, 빠른 회전으로 인해 주축을 따라 길게 늘어납니다. 약 4시간 만에 한 바퀴를 완성합니다. 직경은 약 1,400km(약 870마일)이며 암석과 얼음으로 구성되어 있습니다. 하우메아에는 2005년에 발견된 히아카(Hi'iaka)와 나마카(Namaka)라는 두 개의 위성이 있습니다. 마케메이크: 마케마케(Makemake)는 해왕성 궤도 너머 카이퍼대(Kuiper Belt)에 위치한 또 다른 왜행성입니다. 2005년 마이크 브라운(Mike Brown)이 이끄는 천문학자 팀이 허블 우주 망원경을 사용하여 발견하게 되었습니다. 마케마케는 직경이 약 1,430킬로미터(약 888마일)로 하우메아와 크기가 비슷합니다. 표면은 암석과 얼음의 혼합물로 구성되어 있으며, 메탄과 에탄의 흔적이 남아 있는 것으로 추정됩니다. Makemake에는 2016년에 발견된 MK 2라는 임시 이름의 달이 하나 있습니다. 에리스: 에리스는 가장 큰 왜행성 중 하나이며 카이퍼 벨트(Kuiper Belt) 너머 외부 태양계 지역인 산란 원반(scattered disc)에 위치하고 있습니다. 이 별은 2005년에 마이크 브라운(Mike Brown)이 이끄는 천문학자 팀에 의해 발견되었으며 명왕성을 왜행성으로 재분류하게 된 원인 중 하나였습니다. 에리스의 직경은 약 2,326킬로미터(약 1,445마일)이며 주로 암석과 얼음으로 구성되어 있습니다. 그 표면은 온도가 섭씨 영하 230도(화씨 영하 382도)에 이를 정도로 매우 추운 것으로 생각됩니다. 에리스에는 2005년에 발견된 디스노미아(Dysnomia)라는 위성이 하나 있습니다. 

 

가상의 지역 오르트 구름

오르트 구름(Oort Cloud)은 장주기 혜성의 근원지로 여겨지는 태양계를 둘러싸고 있는 가상의 지역입니다. 1950년대에 존재를 제안한 네덜란드 천문학자 Jan Oort의 이름을 딴 오르트 구름은 태양으로부터 약 2,000~100,000 AU(천문 단위)까지 확장되어 태양계에서 가장 멀리 떨어져 있고 탐사가 가장 적은 지역 중 하나입니다. 체계. 구조 및 구성: 오르트 구름은 얼음 덩어리, 얼음 행성 및 왜소 행성을 포함하여 태양계 초기 형성의 잔재로 구성되어 있습니다. 이들 물체는 주로 혜성의 구성과 유사하게 물, 암모니아, 메탄과 같은 휘발성 물질로 구성되어 있습니다. 형성: 오르트 구름은 태양계 진화의 초기 단계에서 중력 상호 작용의 결과로 형성된 것이라 말합니다. 거대 행성, 특히 목성과 토성이 현재 위치로 이동하면서 중력에 의해 수많은 작은 얼음 덩어리가 바깥쪽으로 흩어졌습니다. 이들 물체 중 일부는 태양계에서 완전히 방출된 반면, 다른 물체는 태양 주위의 타원형 궤도에 포착되어 오르트 구름을 형성했습니다. 궤도: 오르트 구름의 물체는 고도로 편심 궤도를 가지고 있습니다. 즉, 태양으로부터 가장 먼 지점에서 길게 늘어나서 가까운 접근으로 되돌아가는 것을 의미합니다. 이러한 궤도는 완료하는 데 수천에서 수백만 년이 걸릴 수 있으며 일부 물체는 초당 몇 킬로미터의 속도로 이동합니다. 혜성의 기원: 오르트 구름은 우주 먼 곳에서 태양계 내부로 가져오는 매우 긴 궤도를 가진 장주기 혜성의 원천으로 이 혜성이 태양에 접근하면 가열되고 가스가 방출되어 지구에서 볼 수 있는 특징적인 가스와 먼지 꼬리가 형성됩니다. 오르트 구름에서 발생한 혜성은 먼 거리를 이동할 수 있으며, 멀고 편심한 궤도로 인해 예측할 수 없는 행동을 보일 수 있습니다. 관찰: 태양과 지구와의 거리가 너무 멀기 때문에 오르트 구름을 직접 관찰하는 것은 매우 어렵습니다. 연구:  오르트 구름에서 발생한 혜성의 구성과 궤도를 분석함으로써 과학자들은 태양계의 형성과 진화 과정에서 존재하는 조건에 대한 정보를 수집할 수 있습니다. 또한 오르트 구름의 구조와 역학을 이해하면 행성 이동 모델과 지구에 대한 혜성의 영향으로 인한 잠재적 위험을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.