수성 이야기

 

수성 이야기

 

 

1. 이상한 모양의 수성

 

태양에서 가까운 쪽으로 수성, 금성, 지구, 화성이라는 네 개의 혹성이 제 각각의 궤도를 돌고 있다. 이것들은 어느 것이나 지구보디 작고 목성이나 토성과 같은 대혹성과 비교하면 여러 가지로 지구와 비슷한 성질을 가지고 있다. 그래서 이 네 개를 일괄해서 지구형의 혹성이라고 부르고 있다. 지구형 혹성 중에 가장 작고 가장 태양에 가까운 것이 수성이다.

수성의 반경은 2,420 킬로미터 정도이다. 달의 반경보다도 700킬로미터 가까이 클 뿐이다. 이런 작은 혹성은 태양계의 어디를 찾아보아도 볼 수 없다. 그리고 겨우 88일로 둘레를 1회 공전하고 있다. 이것이 수성의 일 년이다.

수성의 움직임은 실로 바빠서 해가 뜨기 전에 동쪽 하늘에 보이는가 생각하면 곧 저녁 해가 진후에 서쪽 하늘에 보이게 된다. 그것도 조금 얼굴을 내미는 정도로 곧 져버린다. 태양의 둘레를 바삐 돌고 있기 때문에 고대 그리스에서는 해가 뜨기 전에 보이는 별과 일몰 후에 보이는 별이 같은 별이라고는 눈치 채지 못하였다. 그리하여 동쪽 하늘에 보이는 것을 아폴로, 서쪽 하늘에 보이는 것을 머큐리라고 불렀다. 현재의 부르는 이름은 말할 필요도 없이 뒤의 머큐리이다. 전령의 신이라는 뜻이다.

그래서 코페르니크스도 죽음에 임해서 <수성을 보지 못한 것이 후회스럽다.>고 했다고 한다.

밝기는 2등급에서 때로는 마이너스 1등급 정도가 되어 지상에서 보면 대개 반달이나 초승달 모양을 하고 있다. 이것은 수성이 지구보다 안쪽의 궤도를 돌고 있기 때문이다.

수성이 태양의 저쪽에 있을 때에는 보름달처럼 둥글게 보일 것이나 실지는 바로 앞에 있는 태양이 강한 빛을 내고 있기 때문에 그 모습을 볼 수가 없다.

태양의 이쪽 곧 태양--수성--지구로 나란히 있을 때는 수성의 뒷면만 비칠 뿐으로 지구에서는 볼 수 없다.

결국 수성이 보이는 것은 이들 밖의 경우이므로 언제나 수성의 일부는 그림자가 되어서 반달이나 초승달처럼 만 보이는 것이다.

그런데 수성은 지금까지 태양의 둘레를 1회 공전하는 사이에 자기 자신도 꼭 1회 자전 지구에 대한 달의 경우와 같이 수성은 언제나 태양에 같은 방향으로 향하고 있는 것이다.

이 때문에 수성이 태양에 면하는 측은 온도가 적어도 350도부터 400도 정도가 되어 있다. 게다가 일 년 중 낮만이 계속되어 밤이 되는 일이 없다.

이러한 낮인 측면의 수성의 지면은 타는 것 같은 사막 지방으로 덮여 있을 것이 틀림이 없다. 게다가 태양으로부터의 열과 방사선을 오랜 동안 받고 있으므로 수성의 표면이나 지면은 울퉁불퉁 타 있을 것이다. 물론 이런 지대에는 풀이나 나무는 그림자도 찾을 수 없고 달나라 이상으로 거친 들판임에 틀림이 없다.

하는 것으로 생각해왔다.

 

지구형의 혹성

 

	태양으로 부터의 평균 거리(만㎞)	반지름 (㎞)	비중 (물=1)	부피 (지구=1)	질량 (지구=1)	궤도평균 속도(㎞/초)
수성 금성 지구 화성	5,787 10,814 14,950 22,780	2,421 6,096 6,376 3,392	5.59 5.15 5.52 3.92	0.05 0.87 1.00 0.15	0.056 0.817 1.00 0.108	46.82 35.00 29.76 24.01

 

 

 

 

수성, 금성, 지구, 화성(좌로부터)

 

이에 대하여 수성의 이면은 일 년 중 밤만으로 낮이 없다. 이 때문에 무서울 정도로 추운 곳으로 온도는 마이너스 270도에 가까운 것이 아닌가 하고 말해지고 있다.

암석은 열을 잘 전하지 못하므로 수성의 표면이 아무리 뜨거워도 이면까지 따뜻해 지지 않는 것이다.

이처럼 수성이란 엄청난 더위와 추위가 이웃하는 불가사의한 세계라고 생각되어 온 것이다.

그런데 1965년 4월에 미국 코넬대학의 고든 페덴길과 로루후 타이스라는 두 사람의 천문학자는 다음과 같은 신 학설을 내놓아 주목을 끌었다.

<수성은 태양에 한쪽만 향하고 있는 것이 아니고, 약 59일에 1회 정도의 비율로 자전하면서 태양의 둘레를 공전하고 있다. 따라서 태양계의 다른 혹성처럼 수성에도 낮과 밤의 세계가 교대하여 찾아온다.>

이것은 코넬대학이 푸에르토리코의 아레치포에 가까운 곳에 건설한 직경 330미터의 거대한 전파망원경을 써서 관측한 성과라고 하고 있다.

최근의 관측에서는 수성의 한낮의 온도는 430도, 밤은 영하 170도 정도라고 한다. 만일 밤낮이 교대하여도 수성이란 지상에서는 상상도 할 수 없는 더위와 혹한이 오랜 주간에 반복하여 찾아오는 세계라고 할 수 있다.

만일 인간이 수성의 세계에 가서 하늘을 우러러본다면 어떻게 될 것인가. 사람은 지상에서는 상상도 할 수 없는 훌륭한 태양을 볼 수 있을 것이다.

수성의 하늘은 언제나 맑아서 한 점의 구름도 없다. 하늘빛은 깜깜하다. 수성에도 옛날에는 대기가 둘러싸였을 것으로 생각되나 지금은 거의 없기 때문이다. 수성의 인력은 지구의 5분의 2정도 밖에 없으므로 대기는 오랜 동안에 수성이 세계에서 도망쳐버린 것이다.

그리하여 달과 같은 헐벗은 천체가 되고 만 것이다. 수성은 달보다 인력이 크므로 아직은 아르곤 같은 무거운 기체는 남아 있을 것이라고 생각되나 그 양은 매우 적을 것이다.

깜깜한 수성의 하늘에는 엄청나게 큰 태양이 빛나고 있다. 광구의 크기만으로도 지구에서 보는 태양의 2배반이 넘는다. 수성 표면이 받는 태양의 빛은 단위면적당 지구상의 약 7배이다.

수성의 궤도는 조금 이상하다. 금성이나 지구는 거의 둥근 원에 가까운 궤도를 돌고 있으나 수성의 궤도는 타원이다.

이 때문에 태양에 가장 가까운 때(근일점)와 가장 멀어졌을 때(원일점)와는 꽤 거리가 틀리다. 근일점에 왔을 때 태양까지의 거리는 4,597만 킬로미터이다. 그런데 원일점에는 태양으로부터 6,977만 킬로미터나 떨어지게 된다. 곧 태양까지의 거리가 이 둘 사이에는 2,380만 킬로미터나 변화하는 것이다.

그래서 궤도를 나는 속도도 그에 따라서 빨라졌다가 느려졌다가 한다. 수성은 태양에서 가장 가까운 곳을 돌고 있으므로 속도도 가장 빨라 평균하면 매초 46.8 킬로미터의 속도로 공간을 날고 있다. 지구의 속도가 매초 29.8 킬로미터이니까 수성은 그 1배 반 이상이나 발이 빠른 셈이다. 그런데 근일점 부근에서는 수성은 더 빨라 매초 56 킬로미터라는 엄청난 속도로 공간을 날고, 그 대신에 태양에서 가장 멀어진 원일점 부근에서는 매초 37 킬로미터 정도까지 속도가 약해진다.

지구나 수성이나 각각 다른 궤도를 다른 속도로 날고 있다. 그런데 때로는 태양, 수성, 지구의 순으로 일직선으로 열지는 때가 있다. 이것을 내합(內合)이라 하고 116일 마다 일어난다. 수성이 지구에 가장 가까워지는 것은 수성의 원일점 부근에서 내합이 일어난 때로 이 경우에는 지구와의 거리는 8,000만 킬로미터 정도가 된다.

수성, 태양, 지구의 순으로 열 지은 때는 외합(外合)이라 한다. 수성이 지구로부터 가장 멀어지는 것은 수성의 원일점 부근으로 외합이 일어나는 때이다. 이 경우에는 수성은 지구로부터 2억 1,900만 킬로미터나 떨러지게 되는 것이다.

수성의 비중은 5.59로 태양계의 혹성 중에서는 가장 크고, 그 다음이 지구의 5.52이다. 이처럼 수성과 지구와의 비중이 크게 다르지 않다는 것은 이 두 개의 천체가 그 속이 거의 같은 것으로 이루어졌다고 볼 수 있을 것이다.