수성에 대하여

1. 수성

수성(水星, Mercurius)은 태양에서 5,800만 Km 떨어진 곳에 위치한 가장 가까운 태양의 궤도를 도는 행성이다. 반지름 2,400km, 둘레 439,264km로 가장 작은 내행성이다. 공전 주기는 88일, 자전주기는 58일이고, 밀도는 5.427g/cm3이다. 수성의 핵은 전체 반지름의 70% 이상을 차지하고 철을 주성분으로 한다. 그리고 규산염으로 구성된 맨들이 그 바깥을 차지한다.

수성

 수성의 표면은 달과 비슷하게 크레이터가 많고, 행성이 식을 때 수축하면서 생성된 거대한 절벽이 존재한다. 나트륨, 칼륨으로 구성된 대기가 있지만 세기는 지구 1조 분의 1로 매우 희박하다. 약한 자기장이 존재하는 것도 확인됐다. 행성 중에 태양에 가장 가깝기 때문에 강력한 중력의 영향을 많이 받아 매년 조금씩 궤도가 움직인다.

2. 수성의 형성

 태양이 생겨나고 남은 가스, 구름, 먼지로 이루어진 원반 모양인 '태양 성운'에서 여러 행성이 생성되었다. 현재 인정받는 행성의 생성 이론은 강착 이론인데, 이 이론으로 설명하면 행성들은 중심부의 원시별 주위를 도는 먼지 알갱이들이 뭉치면서 생겨났다. 이 알갱이들은 서로 충돌하면서 지름이 1~10km에 이르는 천체(미행성)로 자라났다. 이 미행성은 작은 천체를 빨아들이면서 수백만 년에 걸쳐 매년 15cm씩 지름이 커졌다. 태양과 가까운 지역(4천문단위 이내)은 온도가 높아서 물이나 메테인 같은 휘발성 분자들이 압축될 수 없기 때문에, 여기서 생겨난 미행성들은 금속류(철, 니켈, 알루미늄) 및 규산염 암석 등과 같이 녹는점이 높은 물질로만 이루어지게 되었다. 이런 암석 천체는 종국적으로 수성과 함께 금성, 지구, 화성 같은 지구형 해성이 되었다. 지구형 행성을 이루는 물질은 우주에서 매우 희귀한 존재이기 때문에 지구형 행성은 크게 자라날수가 없었다. 아기 암석 행성은 현 지구 질량의 10% 수준까지 자랐고, 태양 생성 후  10만 년 동안 물질을 끌어모으는 것을 멈췄다. 이후 이들은 충돌하고 뭉쳐지는 과정을 다시 시작했는데, 이 충돌 과정은 1억 년 동안 지속되었다. 이들 원시 행성은 서로 중력으로 영향을 미쳤을 것으로 보이며, 각자의 공전 궤도를 끌어당기면서 서로 충돌했고, 지금의 크기로 자라나게 된다. 이 충돌 과정 중에 수성을 강타한 충돌은 수성의 외포층을 날려 보냈다.

 수성의 형성 이후 40억 년 전(태양계가 생겨나고 5~6억 년 뒤) 후기 대폭격이 있었는데 수성 표면에 있는 많은 충돌구(운석 구덩이, 크레이터)는 이때 생겼다.

3. 수성의 관측

 수성의 겉보기 등급은 -2.3~5.7 등급 사이로 변한다. 이런 극단적인 변화는 천구 상에서 태양과 가까이 있을 때 일어난다. 수성은 태양과 가까이 있어서 상대적으로 어둡기 때문에 관측하기 어렵다. 그래서 아침이나 여명 무렵에 짧은 시간 동안만 관측할 수 있다. 한편, 허블 우주 망원경으로는 수성을 관측할 수 없다. 왜냐하면 안전상의 이유로 태양과 가까운 곳을 촬영하는 것을 막기 때문이다.

 달처럼 수성도 위상이 있는데 내합일때는 없고 외합일 때는 꽉 차 있다. 그러나 달과는 다르게 이때는 지구에서 볼 수 없는데 이것은 태양과 너무 가깝기 때문이다. 상현과 하현 때의 위상은 각각 동방, 서방 최대이각에 이르렀을 때 일어난다. 수성은 서방 최대이각에서는 일출 직전에 볼 수 있고, 동방 최대이각에서는 일몰 후 잠시 볼 수 있다.

 또 수성은 지구 북반구보다 남반구에서 쉽게 관측할 수 있다. 이는 남반구의 초가을에는 항상 서방 최대이각의 위치에 있고, 반대로 늦겨울에는 항상 동방 최대이각에 위치하기 때문이다. 양쪽 경우 모두 황도와 수성이 이루는 각이 최대이기 때문에 남반구 아르헨티나, 뉴질랜드 같은 온대 지역에 있는 나라에서는 태양이 뜨기 직전과 태양이 진 직후에 수성을 볼 수 있다. 반대로 북반구의 온대 지역의 어두운 밤하늘에서는 지평선 위로 조금밖에 떠오르지 않는다. 수성은 다른 행성이나 밝은 별과 마찬가지로 일식일 때도 관측할 수 있다.

 수성은 보름달과 상현달의 중간 단계에 있을 때 가장 밝게 보인다. 그 이유는 수성은 초승달 모양일 때 보다 멀리 있지만, 밝은 면이 거리로 인한 밝기 감소를 압도하기 때문이다.