1. 행성과 위성이란 무엇인가?
태양계의 구조를 잘 살펴보면 중심부에 태양이 있고, 그 주변으로 9개의 행성이 서로 넓은 간격으로 태양 주위를 공전하고 있습니다. 행성들은 태양에 비해서 크기나 질량이 매우 작습니다. 태양이 행성계를 이끌고 있듯이 행성은 위성계를 이끌고 있습니다. 위성은 수성과 금성에는 없으며 지구에는 1개, 화성에는 2개, 목성에는 16개, 토성에는 23개, 천왕성에는 15개, 해왕성에는 8개, 명왕성에는 1개가 있습니다. 총 66개가 발견되어 있습니다. 행성에는 지구형 행성, 목성형 행성으로 나눌 수 있습니다. 태양에 가까운 곳에 있는 수성, 금성, 지구, 화성은 형태가 작고, 그 비중이 암석 정도 이면서 바위 덩어리 같은 천체입니다. 이들을 지구형 행성이라고 분류합니다. 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은 형태가 크지만 비중이 물 정도이며, 수소, 헬륨, 얼음 등의 가벼운 물질로 되어 있는 것으로 알려져 있습니다. 이들을 목성형 행성 (거인 행성)이라고 분류합니다. 물보다도 비중이 작고 크기는 지구의 3분의 1 보다 작은 가장 바깥에 위치해 있는 명왕성은 어디에도 들어가지 않습니다.
2. 행성들의 종류
행성들의 종류에 대해 알아보겠습니다. 수성은 지름이 4878km인 작은 행성입니다. 달 표면 사진과 구별이 안 될 만큼 많이 닮아있다고 합니다. 달만큼 뚜렷하지는 않지만 표면에는 바다와 육지의 구별이 있고 잘 발달된 크레이터도 볼 수 있습니다. 육지에는 특히 지각 구조선의 그물이 발달해 있는 것이 특징입니다. 수성은 평균 비중이 5.4입니다. 약하긴 하지만 지구 자기장의 1% 정도 세기의 자기장을 갖고 있어서 주위에 자기권도 형성되어 있습니다. 금성은 크기와 질량이 지구보다 약간 작고 지구와 많이 닮아 있는 행성입니다. 하지만 금성은 지구의모습과는 전혀 다릅니다. 금성은 항상 두꺼운 구름층에 덮여 있어서 외부에서 금성의 표면을 볼 수가 없습니다. 대기의 성분은 이산화탄소이며, 두꺼운 구름도 지구의 구름과는 다르게 황산의 구름입니다. 표면 온도는 400도의 고온으로 알려져 있습니다. 금성이 지구보다 태양에 더 가깝고 태양 복사 에너지가 지구의 2배나 강하기 때문이기도 하지만 짙은 대기와 두꺼운 구름에 의한 온실 효과 때문으로도 생각된다고 합니다. 금성의 평균 비중은 5.2이고 지구와 다르게 금성에는 자기장이 없고, 자기권도 없습니다. 화성은 지구의 절반 정도인 작은 행성으로 지구의 10분의 1 정도입니다. 화성의 자전축의 기울기가 지구의 자전축 기울기와 거의 같아서 화성에도 계절의 면화가 있는 것으로 관측됩니다. 대기가 있으나 매우 엷고 성분이 이산화탄고로 이루어져 있습니다. 화성은 태양에서 멀고 추어서 수분이 있어도 수증기로서 존재하지는 않고 극지의 눈이나 지하의 얼음 땅으로 존재합니다. 대기가 엷어 낮과 밤의 온도차도 큽니다. 다음으로 지구입니다. 지구는 태양으로부터의 거리가 적당하고 지표에 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 온도를 갖고 있습니다. 사실 표면에 바다를 갖고 있는 것은 지구뿐입니다. 대기 중의 이산화탄소는 물에 녹아서 암석 속에 고정이 되고 식물들의 광합성으로 대기 중에 산소가 많습니다. 목성은 행성 중에서 가장 큽니다. 목성의 대기는 뜨겁고 수소, 메탄, 암모니아를 갖고 있다고 알려져 있습니다. 목성은 지구의 20배 정도의 강한 자기장을 갖고 있으며 방사능대에 둘러싸여 있습니다. 이 방사능대는 강한 전파를 방출하고 있어서 지구에서도 수신이 됩니다. 목성에는 크고 작은 16개의 위성이 있습니다. 토성은 목성보다 조금 작고 지름이 12만 km입니다. 목성가 같이 구름무늬가 적도에 나란하여 띠처럼 되어 있습니다. 평균 비중은 0.7로 목성이나 물보다도 작습니다. 수소와 헬륨으로 되어있고 대기 중에는 메탄이나 암모니아의 수소 화합물입니다. 토성은 아름다운 고리를 갖고 있으며 우주 공간에 대한 방향을 일정하게 유지하면서 태양의 둘레를 돌고 있습니다. 토성의 고리는 토성 본체에 접근하여 본체의 강한 조석력에 의해 모양이 일그러져서 어떤 형태로도 안정을 얻지 못하고 산산이 흩어져서 토성 주위를 돌기 시작한 것이 토성의 고리일 거라 관측합니다. 다른 행성들은 고대로부터 알려져 온 것들인데 천왕성은 새로 발견된 행성입니다. 토성의 바깥쪽을 도는 새로운 행성으로 발견되었습니다. 목성, 토성보다 작으나 목성형 행성에 속하며 평균 비중도 1.3으로 가볍습니다. 천왕성도 토성과 같은 고리가 있습니다. 천왕성이 발견되고 그 공전 운동에 혼란이 있음을 관측하고 천왕성의 더 바깥쪽에 있는 미지의 행성으로 추측하면서 발견된 것이 해왕성입니다. 해왕성의 크기는 지구의 약 4배이고, 천왕성보다 약간 작습니다. 평균 비중이 1.6으로 이것도 목성형 행성에 속합니다. 태양으로부터의 거리는 39천 문 단위이며 너무 멀어서 크기도 잘 관측할 수 없는 행성 명왕성입니다. 명왕성의 크기는 지구의 3분의 1 이하, 질량은 지구의 1000분의 2이고, 평균 비중은 0.4입니다.