수성 : 태양에 가장 가까운 신비한 행성

수성: 태양에 가장 가까운 신비한 행성

 

수성의 크기와 거리, 궤도

상업과 통신의 로마 신의 이름을 딴 수성(Mercury)은 우리 태양계에서 가장 작고 가장 안쪽에 있는 행성입니다. 수성의 직경은 약 4,879km(3,032마일)로 태양계에서 가장 작은 행성입니다. 태양과 가장 가까운 위치에 있는 수성은 평균 약 5790만 킬로미터(3600만 마일)의 거리를 공전하며, 수성은 모든 행성 중에서 가장 짧은 공전 주기를 가지고 있으며, 약 88일 동안 태양 주위를 한 바퀴 돌고 있습니다. 수성의 궤도는 매우 타원형이어서 태양으로부터의 거리에 변화의 폭이 크며, 가장 가까운 지점(근일점)에서는 태양으로부터 약 4,600만 킬로미터(2,900만 마일) 이내에 오고, 가장 먼 지점(원일점)에서는 약 7,000만 킬로미터(4,300만 마일) 떨어져 있습니다.

 

수성의 표면과 온도

수성 표면은 달에 있는 바다와 유사한 평원과, 수십억년 동안 활동하지 않은 큰 충돌구가 있습니다. 행성의 분화구가 많은 지형은 지각 활동이 부족하고 다른 행성에 비해 상대적으로 활동이 적은 지질학적 역사를 가지고 있음을 알 수 있습니다. 수성 표면에서 가장 큰 충돌구는 직경 1,550km인 칼로리스 분지 입니다. 수성에는 광활하고 황폐한 지형도 가지고 있는데, 평원 한가운데에는 고대 화산 활동으로 만들어진 "마리아"가 있습니다. 이 매끄러운 지역은 한때 화산 활동이 행성에서 발생했음을 나타냅니다. 수성은 태양과 가깝기 때문에 극심한 온도 변동에 노출됩니다. 태양을 마주하는 면은 섭씨 430도(화씨 800도)까지 치솟는 반면, 태양에서 멀어지는 쪽은 섭씨 -180도(화씨 -290도)로 낮은 온도로 떨어집니다.

 

수성의 대기와 자기장

외기권으로 알려진 수성의 대기는 매우 얇고 희박합니다. 강렬한 태양 복사와 태양풍으로 인한 스퍼터링 과정을 통해 전자를 빼앗긴 원자로, 수소, 헬륨, 산소, 나트륨, 칼륨, 칼슘과 같은 원자와 미량의 다른 원소로 구성되어 있습니다.

수성은 중력이 낮고 태양과 가까워 외기권의 원소를 오랫동안 가둬두지 못합니다. 때문에 원자는 빠르게 우주로 탈출하거나 태양풍에 의해 날아갑니다. 결과적으로 수성의 대기 밀도는 매우 낮아 지구의 대기에 비해 실질적으로 진공 상태입니다.

수성의 외기권은 온도 구배를 나타내며, 태양을 향한 행성의 낮 쪽에서 더 높은 온도가 관찰되고 밤 쪽에서 더 낮은 온도가 관찰됩니다. 이 온도 변화는 외권 원자의 행동과 분포에 영향을 미쳐 대기 내에서 복잡한 역학을 나타냅니다.

수성은 지구의 자기장보다 훨씬 약하지만 전지구적 자기장을 가지고 있습니다. 수성 자기장의 기원은 아직 연구중이지만, 수성 코어 내부의 다이너모 효과에 의해 생성된 것으로 추측하고 있습니다. 수성의 자기장은 여러 면에서 독특한데 첫째, 자기장 축이 행성의 회전축에 대해 기울어진 높은 경사각이 특징입니다. 이러한 기울기는 극 근처에서 독특한 자기장 패턴을 발생시킵니다. 둘째, 수성의 자기장은 적도에서 지구의 자기장 강도의 약 1%로 지구에 비해 상대적으로 약합니다. 그러나 이 약한 자기장은 행성 주위에 태양풍에 대한 보호막 역할을 하는 자기권을 생성하기에 여전히 충분합니다.

수성의 자기장을 이해하는 것은 행성의 내부 구조와 지질학적 역사를 밝히는 데 매우 중요합니다. 현재 진행 중인 BepiColombo 임무는 유럽 우주국(ESA)과 일본 항공 우주 탐사국(JAXA) 간의 합작 투자로 수성 자기장에 대한 보다 자세한 데이터를 수집하고 그 형성과 역학을 밝히는 것을 목표로 합니다. 수성의 대기와 자기장을 연구하면 행성의 고유한 특성과 우주 환경과의 상호 작용에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이러한 과학적 노력은 행성 대기, 자기장 및 태양계를 형성하는 복잡한 역학에 대한 폭 넓은 이해에 기여합니다.

 

수성 탐사선

수성의 미스터리를 풀기 위한 탐구는 1970년대 NASA의 마리너 10호 임무에서 시작되었습니다. 마리너 10호는 수성을 세 번의 비행을 수행하면서 이미지를 캡처하고 표면, 대기 및 자기장에 대한 데이터를 수집했습니다. NASA의 MESSENGER(MERcury Surface, Space Environment, GEochemistry, and Ranging) 우주선은 최초로 수성 궤도를 돌았습니다. 2011년부터 2015년까지 행성에 대한 광범위한 연구를 수행하여 표면, 구성, 자기장 및 지질학적 역사에 대한 상세한 매핑 및 분석을 제공했습니다. 유럽우주국(ESA)과 일본항공우주탐사국(JAXA)이 협력해 베피콜롬보 임무를 수행했습니다. 머큐리 행성 궤도선(MPO)과 수성 자기권 궤도선(MMO) 두 개의 우주선으로 구성되어 있고, BepiColombo는 수성의 표면, 내부, 자기장 및 환경에 대한 포괄적인 연구를 수행하는 것을 목표로 합니다. 우주선은 2025년에 수성에 도착할 것으로 예상되며 행성의 특성에 대한 더 많은 정보를 제공할 것입니다.

 

태양에 가장 가까운 수성은 작은 크기와 작열하는 온도에 대한 근접성부터 심하게 분화구가 있는 표면과 화산 평원에 이르기까지 행성은 과학자들이 해결해야 할 무수한 퍼즐을 제공합니다. 우리가 계속해서 수성을 탐사하고 연구함에 따라 각 임무는 지질학적 역사를 밝히고 자기장을 이해하며 수세기 동안 천문학자들의 흥미를 끌었던 미스터리에 빛을 비추는 데 더 가까워졌습니다.