수성의 구조

4. 수성의 구조

 수성은 지구형 행성 중의 하나로 표면은 암석으로 이루어져있다. 수성은 태양계의 행성 중에서 반지름이 가장 작은 행성이고 크기는 2439.7km이다. 특히 태양계 내의 위성 중에서 가니메데, 타잍탄은 수성보다 반지름이 크다. 질량의 70%는 금속, 30%는 규산염 물질로 되어있다. 수성의 밀도는 지구의 )5.515g/cm3) 다음으로 크다.(5.427g/cm3) 그러나 지구는 중력의 영향으로 내부 물질이 더 조밀하게 뭉쳐져 있기때문에 압축되지 않은 조건에서 비교할경우 수성의 밀도는 5.3g/cm3으로 지구의 4.4g/cm3보다 크다. 그래서 실질적으로 수성이 태양계 행성들 중에 밀도가 가장 큰 천체임을 알수있다.

수성의 구조

   1. 지각 : 100 ~300 km 두께      2. 맨틀 : 600km 두께       3. 핵 : 반지름 1,800km

 수성의 내부구조는 밀도를 통해서 알수있다. 지구의 밀도가 수치상으로는 크지만 자체 중력으로 인해서 내부가 압축된 상태이고 수성은 부피가 지구보다 훨씬 더 작고 내부도 압축되어 있지 않다. 이같은 수성의 큰 밀도는 내부 핵 크기가 크고, 핵에 포함된 철 함량이 풍부하다는 것을 의미한다. 지질학자들은 수성의 핵 부피가 전체 대비 42%(지구는 17%) 일 것이라 추측하고, 수성의 핵이 용융 상태라는 것이 밝혀졌다.  중심핵의 바깥쪽에는 두께가 600km인 맨틀이 존재하는데 과학자들은 수성이 생성된 뒤에 얼마 지나지 않아 수백km에 이르는 천체가 수성을 강타해서, 원래 존재했던 맨틀을 상당량 날려보내고 지금의 얇은 맨틀층만을 남겼을것이라 추측한다. 

 매리너 10호의 자료와 지구상에서 관측한 수성의 지각 두께는 약 100~300km인 것이 밝혀졌다. 수성 표면에는 수많은 좁은 계곡들이 존재하는데, 이들 중 일부는 수백km 길이로 펼쳐져 있다. 이들은 지각이 식었을때 수성의 핵과 맨틀이 수축하면서 생겨났다.

 수성핵에는 다른 태양계 행성보다 많은 철로 이루어져 있다는 이론이 여러개가 제시되었다. 그중에 인정되는 이론이 3가지로 첫번째 이론은 수성의 질량이 원래 지금보다 2.25배 컸고, 다른 암석 물질과 함께 콘드라이트 운석과 비슷한 규산염 및 철질 구조로 이루어져 있었는데 태양계 형성 초기 시절에 질량의 1/6에 달하는 거대한 미행성과  충돌하여 원시 수성의 지각과 맨틀의 상당량이 우주로 날아갔고 상대적으로 무거운 물질만 남아서 지금같은 형태를 이루게 되었다는 이론이다.

 두번째 이론은 원시 태양이 내뿜었던 열기로 수성 표면이 증발됐다는 이론이다. 수성은 태양의 복사 에너지 방출량이 안정됙기 전에 태양 성운에서 형성되었고, 현재 질량의 두배정도 크기였지만 원시 태양이 수축하면서 수성 근처 온도는 2,500~3,500k까지 상승했다. 그 높은 온도 때문에 수성 표면의 대부분이 '암석 증기' 형태로 변해 항성풍에 실려서 날아갔다는 이론이다.

 세번째 이론은 태양 성운에서 수성이 생겨나면서 강착 단계에 접어들어 가벼운 입자들을 끌어당겼다는 이론이다.