3. 행성

행성은 항성 주위를 공전하고 스스로 빛을 내지 않는 천체의 일종이다.태양계 속에는 8개의 행성이 존재하는 태양계 밖에도 행성이 존재한다.행성의 정의는 시대와 함께 변화했다.최근에 정의된 행성의 정의는 다음과 같다.1. 항성 주위를 공전한다.2. 충분한 질량을 가지고 공의 형태를 유지해야 한다.3. 공전 궤도상에서 다른 천체에 대해서 지배적인 역할을 해야 한다.상기 조건을 모두 충족시키는 태양계의 천체는 총 8개로 수성 금성 지구 화성 목성 토성 천왕성 해왕성이 있다.또 첫번째와 2번째 조건을 충족하지만 3번째 조건을 충족시키지 않는 천체를 왜 행성이라는.1)행성 분류 태양계 행성은 공전 궤도를 기준으로 내행성 및 밖 행성에서 또 질량, 밀도, 반경, 구성 물질 등을 기준으로 지구형 행성과 목성형 행성으로 분류할 수 있다.내행성은 지구를 기준으로 지구보다 안쪽에서 태양 주위를 공전하는 행성을 말한다, 수성과 금성이 있다.외행성은 지구를 기준으로 지구보다 밖에서 태양 주위를 공전하는 행성을 하지만 화성 목성 토성 천왕성 해왕성이 있다.지구형 행성은 태양계 내 행성 중에서 상대적으로 질량과 반경이 작은 평균 밀도가 크다, 주로 규산 소금으로 구성되어 있으며 딱딱한 지각이 있다.지구형 행성은 고리를 가지지 않아 위성의 수가 적거나 없다.수성 금성 지구 화성이 이에 속한다.목성형 행성은 지구형 행성과는 반대로 질량과 반경이 큰 평균 밀도가 작은 주로 수소와 헬륨으로 구성되어 있으며 딱딱한 지각이 없다.또 고리를 갖고 있으며 위성의 수가 많다.목성 토성 천왕성 해왕성이 이에 속한다.2)내 행성 수성

수성은 태양계의 8행성 중 태양에 가까운 가장 안쪽 궤도를 돌고 있는 행성이다.크기가 가장 작은 질량이 매우 작기 때문에 인력이 약한 표면에 대기를 고정하지 못하고 대기층이 거의 없다.이로 표면 온도가 낮에는 400℃, 밤에는-180℃에서 표면 온도 일 교차가 매우 큰 소행성의 충돌을 막지 못하고 표면에 많은 운석 구멍이 있다.수성은 주로 무거운 원소인 철과 니켈로 구성되어 있으며 평균 밀도가 높다.수성은 공전 주기가 태양계 행성 중 가장 짧고 자전 주기가 내행성 중 가장 짧다.또 수성의 궤도 이심률*은 태양계 행성 중 가장 크다.최근의 탐사 결과, 수성은 얇은 대기를 갖고 있어 매우 약한 자기장을 가진다. 금성

금성은 태양으로부터 2번째에 위치하고 있으며 수성과 지구 사이를 태양을 공전하는 내 행성이다.금성은 크기와 화학 조성이 지구와 매우 비슷하다.금성의 대기는 주로 이산화 탄소로 구성되었고 대기층이 매우 두꺼운 대기 압력은 약 95기압인 심각한 온실*에 의해서 표면 온도는 약 480℃이다.두꺼운 대기층에 의해서 표면을 직접 관측하지 못하고 대기의 반사율이 매우 크다.표면은 비교적 평탄한 면인 평지, 산맥 계곡 등 다양한 지형으로 구성되어 있다.또 많은 화산과 화산 지형이 분포한다.태양계의 행성 중에서 밤하늘에서 가장 밝게 보이는 위치 관계로 그 위상이 바뀐다.금성은 공전 및 자전 운동이 태양계의 다른 행성보다 특이하지만 대부분의 행성은 서에서 동으로 자전하지만 금성은 그 반대로 자전한다.또 금성은 자전 주기가 공전 주기보다 길다.금성의 자전축은 적도 면에서 약 3도 기울고 있어 금성의 공전 궤도는 태양계의 다른 행성에 비해서 이심률이 낮다.3)외행성 화성

화성은 태양으로부터 4번째에 위치하고 지구의 바로 바깥을 공전한다.화성의 지름은 지구의 절반 수준이다.화성의 표면은 주로 현무암으로 안산암으로 구성됐으며 산화 철을 포함한 모래 먼지로 인해서 빨갛게 보인다.북반구에는 용암에 의해서 생성된 평평한 지형이 많아 남반구에는 운석 충돌에 의한 크레이터와 고지가 많다.화성의 극지방에 얼음과 드라이 아이스로 구성된 하얀 극 관이 있고 그 크기는 계절마다 바뀐다.또 화성에는 물이 흐른 흔적으로 추정되는 다양한 지형이 있는 태양계의 행성에서 생명체가 존재할 가능성이 가장 높다고 여겨진다.화성의 대기압은 약 0.01기압인 대부분 이산화 탄소로 구성되어 있다.대기가 희박하고 온실 효과가 작은 표면 온도가 약-140℃~20℃로 낮은 편이다.최근의 탐사 결과에 따르면 지하에 얼음 형태로 물이 존재한다는 사실이 밝혀졌다.또 현재 가장 탐사가 활발히 진행 중인 행성이기도 하다.화성의 자전축의 기울기와 자전 주기는 각각 25.2°와 24시간 37분에서 지구와 매우 비슷한데 계절이 존재한다.또 화성 주변에는 포보스와 데이모스이라는 2개의 위성이 존재한다. 목성

목성은 태양에서 다섯 번째로 떨어져 있으며 태양계에서 질량과 반경이 가장 큰 행성이다. 주로 수소와 헬륨으로 이루어져 있으며 밀도가 매우 낮다. 목성은 태양계 내에서 자전 속도가 가장 빠르고 태양처럼 차등 자전을 한다. 표면에 적도와 나란히 있는 줄무늬가 있는데, 이는 매우 빠른 자전으로 인해 생기는 대기 현상이다. 또 대기의 소용돌이인 대적점이 있다. 목성의 대기에서는 번개 현상이 일어나 강한 방사능대가 존재한다. 목성은 먼지로 구성된 고리 구조를 가지고 있으며 태양계 행성 중 가장 많은 위성(63개)을 가지고 있다.토성

토성은 태양에서 여섯 번째로 떨어져 있으며 목성과 천왕성 사이를 태양을 공전한다. 토성은 목성 다음으로 질량과 지름이 가장 크고 태양계 행성 중 밀도가 가장 낮다. 토성은 목성과 마찬가지로 수소와 헬륨 및 핵으로 구성되어 있는 것으로 추정되며 수소와 헬륨으로 구성된 대기를 형성하고 있다. 토성 고리는 다른 목성형 행성 고리에 비해 잘 두드러져 유명한데, 이는 주로 얼음과 암석 부스러기로 이루어진 수많은 얇은 고리가 나열된 것이다. 토성은 목성처럼 많은 위성(53개)을 갖고 있다. 또한 빠른 자전 속도 때문에 편평도*가 가장 크고 태양이나 목성처럼 차등 자전을 한다.천왕성

텡노 별은 태양에서 7번째로 떨어졌고 토성과 해왕성 사이를 공전한다.텡노 별은 외행성의 가운데 가장 가볍고 토성 다음으로 밀도가 가장 낮다.얼음, 암모니아 등으로 구성된 맨틀 층으로 구성되며, 대기 중의 존 테인 성분에 의해서 파랑 초록색으로 관측된다.텡노 별은 자전축이 약 98도 기울고 있어 태양계 평면에 거의 누워서 있는 것이다.이 때문에 텡노 별의 낮과 밤이 수십년이나 계속된다.천왕성에는 많은 고리와 위성이 있지만 이들은 모두 텡노 별의 자전축에 천왕 별의 공전 궤도면과 거의 수직으로 회전하는

해왕성은 태양계의 행성 중 가장 바깥쪽에 있는 행성이다.해왕성의 크기와 질량, 대기 성분 등이 천왕성과 비슷하다.천왕성과 마찬가지로 대기 성분의 맛인 때문에 파랗게 보인다.해왕성의 표면에는 목성의 대적 점과 마찬가지로 대기의 소용돌이의 대흑점이 있다.해왕성은 몇가지 희미한 고리로 많은 위성을 갖고 있다.4)티디우스·보데의 법칙 티우스·보데의 법칙은 태양계 행성의 태양으로부터 거리에 대한 규칙이다.지구를 첫 행성으로, 태양으로부터 거리에 응하고 가까운 순으로 각 행성에 번호 n을 부여한다.이때 지구보다 가까운 수성 금성 n치는 각각 마이너스의 무한대와 0으로 한다.이때 제차례 행성의 평균 공전 반경 a는 다음 공식에 의한 값과 근접하다.

이에 따른 행성의 평균 공전 반경과 실제 값은 다음과 같다.

텡노 별까지는 티티우스·보데 법칙에 의해서 계산한 값과 실제의 거리가 매우 가까운 것이 보인다.해왕성과 명왕성에 대해서는 또 상소에서 티우스·보데 법칙에 의한 거리와 실제 거리가 크게 다르지만 해왕성을 제외하고 명왕성을 제7행성으로 볼 때 거의 이뤄지는 것이 보인다.또 세레스가 행성에 포함되어 있지만, 티우스·보데 법칙이 발표된 당시에는 이 법칙에 근거하여 행성으로 간주되었지만 현재는 왜 행성으로 분류된다.티티우스·보데 법칙은 수학적 물리적으로 유도된 값이 아니라, 순수하게 경험적으로 얻어진 형태로 이를 증명할 수 없다.*이심률 곡선이 원으로 얼마나 벗어났는지를 나타내는 물리량.곡선의 이심률이 클수록 원형이 아니라 비뚤어진 타원 형태로 바뀌게 되고 1을 넘으면 포물선과 쌍곡선, 한없이 커지면 직선으로 다가간다.*온실 행성의 표면에서 방출되는 복사 에너지를 행성의 대기층이 흡수하고 에너지가 증가하고 결과적으로는 기온이 상승하는 현상.수증기, 이산화 탄소, 메탄 같은 온실 가스가 많을수록 온실 효과에 의한 온도 상승이 커진다.*편평도 행성이 얼마나 왜곡된 형태인지를 나타내는 물리량.행성의 극 반지름을 a, 적도 반경을 b라고 하면(b-a)/b의 값으로 나타낸다.편평도가 작을수록구에 가깝다.