6. 금성의 공전과 자전
금성은 태양 주위를 평균 1억 600만 km를 224.7일을 주기로 공전한다. 태양계의 행성들 중에 금성의 궤도가 가장 원에 가깝다. 궤도 이심률은 0.01 이하이다. 내합 시에 지구에 가장 가까워지는데, 그때의 거리는 4,000만 km이고 회합 주기는 584일이다.
또 금성은 243을 주기로 자전한다. 태양계의 여덟 개의 행성 중에 가장 느린 자전 속도이다. 따라서 금성에서 하루는 거의 1년과 같다. 적도에서 금성 표면은 시속 6.5km로 자전하는데, 지구 적도에서의 속도는 1,600km이다. 금성의 태양일은 116.75일인데 금성 표면의 관측자는 태양이 116.75일마다 서에서 뜨고 동으로 지는 것은 관찰하게 된다. 금성의 자전은 다른 행성과는 다르게 북반구에서 보았을 때 시계방향으로 자전하고 그 속도도 매우 느리다. 이것은 금성의 자전 속도가 측정된 이후 풀리지 않은 의문이다. 원시 태양계 원반에서 금성이 처음 생겼을 때는 그 자전 속도가 지금보다 훨씬 빨랐을 것으로 생각되지만 수십억 년의 시간이 흐르면서 무겁고 두꺼운 대기에 작용하는 조석 효과가 금성의 자전 속도를 늦췄다고 생각한다.
금성 궤도의 독특한 것은 금성이 지구와의 회합 주기인 584일이 금성의 태양일 길이의 5배와 거의 일치한다는 것이다.(116.75 x 5 = 584) 이 현상이 우연인지 지구의 기조력에 의한 공명인지는 아직 명확하지 않다.
2006년 10월 칼텍의 알렉스 알레미와 데이비드 스테벤손의 연구에 따르면 수십억 년 전에 금성은 대충돌에 의해 형성된 최소한 하나의 위성을 갖고 있었다고 생각했다. 천만년 정도 후에 또 다른 충돌로 금성의 자전축이 뒤집혔고, 자전축이 바뀌어서 위성과 금성 사이의 기조력으로 인해 위성이 점차 각운동량을 잃고 금성에 충돌했다는 주장이다.
금성에는 위성이 없는 것으로 알려졌지만, 소행성 2002 VE68은 현재 금성과 유사 위성궤도 관계를 유지하고 있다. 2006년 10월에 칼텍의 알렉스 알레미와 대이비드 스테벤손에 의한 연구에 따르면 수십억 년 전에 금성은 대충돌에 의하여 형성된, 최소한 하나의 위성을 가지고 있었던 것 같다. 천만년 정도 후에 또 다른 대 충돌에 의하여 금성의 자전축이 뒤집혔고, 자전축이 바뀌었기 때문에 위성과 금성 사이의 기조력으로 인하여 위성이 점차 각운동량을 잃고 금성에 충돌하였다고 하는 설이 제시되었다.
7. 금성의 관측
금성은 다른 행성에 비해 항상 밝게 보인다. 금성의 실시 등급은 -3.8~-4.8 등급 사이에서 변한다. 이 정도 밝기는 이론적으로 낮에도 볼 수 있는 등급이지만 실제로는 관측이 어렵다. 하지만 개기일식이 일어나면 금성을 쉽게 볼 수 있다. 실제로 2005년 터키에서 일어나 개기일식 중에 금성이 보인적이 있고, 2011년 중국 만리장성에서 개기일식이 일어난 때에 금성을 볼 수 있었다. 특히 태양이 지평선 낮게 위치할 때 잘 보인다. 금성은 내행성이기 때문에 태양으로부터 47도 이상 떨어지지 않는다.
금성은 궤도를 따라 움직이면서 태양, 지구 와의 상대적인 위치에 따라 달처럼 위상 변화를 보여준다. 금성은 내합시에는 달의 삭과 같이 완전히 보이지 않지만 외합시에는 보름달같이 둥근 모양으로 보인다. 금성이 최대이각에 다다랐을 때 금성의 모양은 반다 모양 같고, 금성이 가장 밝게 보일 때는 초승달이나 그믐달 같은 모양을 한다. 금성이 완전히 보이지 않아도 밝기가 최대인 이유는 금성이 지구에 더 가까이 위치하기 때문이다. 달의 보름달 같은 모습을 할 때는 태양 너머 완전히 반대편에 있기 때문에 금성이 너무 작게 보이고 천구상에서 태양에 가깝게 위치하기 때문에 관찰하기 어렵다.
금성의 궤도면은 지구의 궤도면에 대해서 살짝 기울어져 있다. 그래서 금성이 지구와 태양 사이를 가로질러 갈 때 일반적으로는 태양면을 통과하지 않는다. 그러나 금성의 태양면 통과는 120년마다 8년을 사이에 두고 두 번의 태양면 통과를 관찰할 수 있다. 가장 최근의 금성의 태양면 통과는 2012년에 일어났으며 그 전은 2004년이다. 역사적으로 금성의 태양면 통과는 중요한 사건이었는데 천문학자들은 이 기회를 통해 1천문단위를 직접적으로 결정할 수 있기 때문이다. 1천문단위의 크기가 결정되면 태양계의 크기도 자동적으로 결정된다. 1769년 4월 13일에 제임스 쿡 선장은 영국 왕립협회에 고용되어 태평양 타히티에서 금성의 태양면 통과를 관측하였다.
금성 관측의 오랜 수수께끼 중 애센광이라 불리는 현상이 있다. 이것은 금성이 초승달 위상에 있을 때 금성은 그늘 부분에서 보이는 약한 발광 현상을 말한다. 애센광은 1643년에 처음으로 관측되었지만 발광 현상의 존재가 믿을 만한 것으로 확인된 적은 없다.
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