자연・우주

탐사선이 보내온 태양계의 별을 관찰하자! "태양계 투어"!

신비과학 2017. 1. 15. 01:48



우리가 살고 있는 태양계는 경이로움으로 가득차 있습니다.


수십 년 동안 전 세계의 야심 넘치는 기술자와 과학자들은 새로운 발견을 기대하며 용감한 인간과 로봇을 태양계의 깊숙한 곳으로 보냈습니다.

또한, 2016년은 우주 탐사의 중요한 이정표가 세워진 해이기도 합니다.


카시니 탐사선은 지금까지 알려져 있지 않았던 토성과 그 위성의 대한 진실을 밝혀냈습니다.

NASA의 주노가 묵성의 상세한 데이터를 계속 전송해오고 있고, NASA의 뉴 호라이즌은 명왕성의 모습을 인류에게 처음 선보였습니다.

또한, 화성에는 2대의 로버가 과거 생활의 흔적과 희귀한 지형을 찾아내기 위해 노력하고 있습니다.


이러한 미션을 통해 입수한 사진이나 새로운 정보들은 지구의 연구가들을 통해 분석되고 있습니다.

그리고 하나씩 하나씩 밝혀낼때마다 또 다른 의문이 생기곤 합니다.

명왕성 근처에는 또 다른 준 행성이 존재하고 있는 것일까?

화성에는 생명이 존재하는 것일까?

인류는 화성까지 무사히 도착할 수 있게 될까?

토성과 목성의 얼음 위성에는 미생물이 숨어있을까?


자, 이렇게 많은 의문을 품고 태양계 투어를 시작해 봅시다!




태양



지구에서 가장 가까운 항성인 태양은 40억년 전, 가스 및 먼지 구름이 응축하여 형성되었습니다.

이 구름은 곧 태양계의 나머지 행성들도 만들게 되었습니다.


태양이 먼저 형성된 후, 그 주위의 원시 행성계 원반에서 행성, 원시 행성, 혜성 등이 탄생되었습니다.

그리고 현재에도 좋든 나쁘든 태양은 아직도 영향을 미치고 있습니다.


지구상에 생명의 다양성을 가져다 준 태양의 빛과 열이지만, 강렬한 태양의 플레어는 우리의 생활을 위협하기도 합니다.

NASA의 태양광 역학 천문대를 비롯해 관측 위성에 의해 태양의 관찰을 계속해오고 있으며, 그 수수께끼의 메커니즘을 해명함으로써 유해한 플레어가 발생되는 타이밍을 예측하고자 노력하고 있습니다.


태양의 연구를 통해 먼 곳에 위치하고 있는 다른 항성에 대한 추측이 가능해지며, 다른 행성의 이해하는데 도움이 되기도 합니다.


태양 플레어의 분출





수성



수성은 가장 작고 태양과 가장 가까운 행성입니다.


분화구로 덮여 있는 작열의 세계로 이루어져 있으며, 88일을 기준으로 태양을 1바퀴 돌게 됩니다.

하지만 이 달보다 약간 더 큰 행성의 분화구의 깊은 곳에는 얼음이 존재하고 있을지도 모릅니다.


NASA의 탐사선 메신저는 2011년 부터 2015년까지 수성 궤도를 돌다가 마지막에 의도적으로 충돌하게 되었습니다.

처음 수성에 도달한 탐사선은 1974년 부터 1975년 저공비행에 성공한 마리너 10호입니다.


현재 수성 근처에서 임무를 수행하고 있는 탐사선은 존재하지 않습니다.

하지만 분명 그것도 지금 뿐일 것입니다.


유럽 우주국은 베피 콜롬보(BepiColombo)를 수성에 보내, 그 성분을 조사할 계획을 추진하고 있습니다.

순조롭게 진행될 경우 2024년까지 2기의 궤도선이 착룩하게 됩니다.

발사는 2018년을 예정하고 있습니다.


수성

근일점 : 4,670만 킬로미터

원일점 : 6.920만 킬로미터

위성 수 : 0개

1년 : 88일




금성



금성은 아름다운 소용돌이가 있는 행성입니다.


구름으로 덮여 있는 세계는 지구와 비슷하며, 태양계의 "쌍둥이 행성"으로 불리기도 합니다.

하지만 진실을 알게되면 절대로 가고 싶지 않게 될 것입니다.


금성 표면은 462도의 뜨거운 세계이며, 기압 또만 굉장합니다.

NASA에 따르면, 금성에 도착하면 심해에 있는 것 같은 엄청난 압력을 경험할 수 있다고 합니다.


1978년 소련의 베네라 12호가 금성에 착륙했었습니다.

그 열악한 환경 때문에 110시간 동안 데이터를 송신할 수 밖에 없었습니다.

베네라 이외에도 금성에 착륙했었던 탐사선은 여럿 존재하고 있습니다.


현재, 일본의 아카쓰키(새벽) 탐사선이 금성의 궤도를 돌며 대기의 모습을 촬영하는 등 구름으로 덮여 있는 세계의 정보를 수집하고 있습니다.




금성

최고 온도 : 471도

태양과의 거리 : 1억 780만 킬로미터

1년 : 225일

위성 수 : 0개



지구



우리의 고향이며, 적어도 현재 인류가 살 수 있는 우주에서 유일한 장소입니다.

이 별을 조사하는 것으로, 언젠가 우주의 다른 곳에서도 생명이 존재하는지 여부를 확인할 수 있을지 모릅니다.


사실 지구에 대한 지식의 대부분은 그 위를 날고 있는 수 많은 위성들에 의해 알려져 왔습니다.


인류의 유일한 고향



이렇게 수집된 데이터를 이용하여 수백 광년에 있을지도 모르는 "지구의 쌍둥이(태양과 같은 항성을 공전하는 지구형 행성)"의 모델을 만들 수 있습니다.


물론, 인공 위성의 데이터는 주로 해양, 구름, 숲 등 항상 변화하는 특징을 관찰하기 위해 사용됩니다.

그로 인해, 기후의 변화와 날씨 등의 구조가 밝혀지게 됩니다.


지구와 달



달과 지구의 술래잡기



지구

태양과의 거리 : 1억 4,970만 킬로미터

1년 : 365일

물의 비중 : 70퍼센트

알려진 위성 : 1개



화성



인류가 다음 목표로 삼고 있는 아름다운 붉은 행성, 바로 화성입니다.


화성

태양과의 거리 : 2억 2,850킬로미터

평균 온도 : -62도

1년 : 687일

직경 : 6,790킬로미터


NASA의 전문가들은 화성을 향후 목표로 하고 있습니다.

향후 2,30년안에 인류를 보내 직접 수수께끼의 행성을 탐험하고자 노력하고 있습니다.


이 목표를 내걸고 있는 것은 NASA뿐만이 아닙니다.

사업가 앨론 머스크도 언젠가 화성에 유인 비행을 실현하려는 계획을 추진하고 있습니다.

마스크 씨의 계획은 화성에 도시를 건설하고 인류의 두 번째 고향으로 만드는 발판을 마련하는 것이라고 합니다.


큐리오 시티의 조사에서 화성은 빙하기를 겪었었다라는 것이 최근에 밝혀졌습니다.

또한, 옛날에는 적어도 일부의 미생물이 생존할 가능성이 있었던 것으로 확인되었습니다.


화성은 포보스와 데이모스라는 2개의 위성을 가지고 있습니다.

예전에는 궤도에 붙들린 소행성이라고 생각되었었지만, 최신 데이터에서는 대규모 출돌의 흔적임이 시사되고 있습니다.

그 영향으로 수백만 년 전 화성에는 파편의 고리가 있었을 것으로 추측되고 있습니다.


현재는 큐리오 시티와 오퍼튜니티가 화성에서 임무를 수행하고 있습니다.

또한 궤도에는 NASA의 화성 정찰 위성 외에도 인도의 탐사선이 데이터를 수집하고 있습니다.


스페이스 X 행성간 수송 시스템의 상상도



2015년 허블 우주 망원경에서 촬영된 사진




세레스와 수 많은 소행성



준 행성 세레스는 옛날부터 준 행성으로 간주되어 온 것은 아닙니다.


일반적인 행성으로 간주했었던 적도 있으며, 소행성으로 간주되었던 적도 있습니다.

하지만 현재 명왕성과 마찬가지로 왜 행성으로 분류되어 있습니다.

즉 다른 행성의 위성이 아니며 궤도 근처에 비슷한 크기의 천체가 여럿 존재하고 있습니다.


화성과 목성 사이에 있는 거대한 소행성 에로스



마찬가지로 화성과 목성 사이에 있는 베스타



세레스 촬영에 성공한 것은 2011년 부터 2012년 까지 소행성 베스타를 돌고 있었던 NASA의 탐사선 "돈" 덕분입니다.

화성과 목성 사이에는 여러 소행성들이 존재하고 있으며, 세레스도 그곳에 존재하고 있습니다.



목성



태양계 최대의 행성으로 67여개의 위성을 거느리고 있으며, 가까이 다가가기에는 매우 위험한 존재라 할 수 있습니다.


주노가 행성 궤도에 진입할 때, 목성의 방사선 때문에 기체가 파괴되는 것이 아닌가 우려되었었습니다.

그래서 궤도 진입에서 견딜 수 있도록 사전에 여러 가지의 보호 방안이 마련되었습니다.



주노가 퐐영한 목성과 그 위성



그러한 노력의 결실로 주노는 목성궤도에 무사히 진입할 수 있게 되었습니다.

주노는 현재 목성의 근접 촬영 사진을 전해오고 있습니다.


주노는 목성의 구름 속을 들여다 보면서 자기장이 발생되는 메커니즘 등을 규명하고자 노력하고 있습니다.

이전에는 갈릴레오가 몇 년 동안 목성의 궤도에서 미션을 수행한 후 2003년에 대기권으로 돌입하여 미션을 종료하였습니다.


목성

직경 : 143,000킬로미터

1년 : 4,333일

확인된 위성 : 67개

태양과의 거리 : 7억 7,890만 킬로미터



목성에서 가장 크고 태양계 최대의 위성인 가니메데



얼음 위성 에우로파. 지하 바다의 존재가 의심되고 있습니다.



위성 이오. 태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 곳.



위성 칼리스토





토성



고리를 가진 놀라운 행성의 모습은 카시니 탐사선의 눈을 통해 포착되었습니다.


토성은 282,000킬로미터나 뻗어 있는 7개의 고리를 가지고 있으며 1년은 지구의 29년에 해당합니다.


"1600년대에 갈릴레오 갈릴레이가 목성을 관측하고 있었을 때, 그는 양쪽에 이상한 천체가 있다는 것을 깨닫고 손이나 손잡이 같은 것이 있는 3줄의 천체를 그렸다" 라고 NASA의 사이트에 설명되어 있습니다.


토성

직경 : 120,000킬로미터

태양과의 거리 : 14억 2,580킬로미터

확인된 위성 : 53개

1년 : 10,756일


카시니가 촬영한 토성



토성 궤도를 돌고 있는 50개 이상의 위성도 주목할 만합니다.


그 위성과 고리는 그 자체가 하나의 태양계와 같은 것이라 할 수 있습니다.

카시니 호가 촬영한 흑백의 사진이 그 전체를 파악하고 있습니다.


카시니는 사진을 찍으면서 2017년 까지 임무를 수행하게 됩니다.

임무가 종료되면 토성의 대기 속으로 떨어지게 될 것입니다.


고리 위에 떠 있는 토성의 위성 엔셀라두스와 테티스



디오네 뒤에 멍한듯이 떠있는 토성 최대의 위성 타이탄.

그 오른쪽에는 판도라 위성.


테티스, 엔셀라두스, 미마스가 빛을 내고 있습니다.




천왕성



태양계의 괴짜 행성이라 할 수 있습니다.


이 차가운 가스 행성은 자전축이 옆으로 기울어져 있습니다.

이것은 태양계 여명기에 있었던 큰 충돌의 영향 때문입니다.

13개의 고리가 있으며, 셰익스피어와 알렌산더 포프의 작품을 모티브 이름지어진 27개의 위성이 존재합니다.


아직도 수수쎄끼의 존재로, 지금까지 이곳에 보내진 탐사선은 보이저 2호 뿐입니다.


천왕성

태양과의 거리 : 28억 9,700만 킬로미터

발견된 위성수 : 27개

발견년도 : 1781년

1년 : 30,660일


천왕성과 위성들.

위에서 아래로, 티타니아, 움브리엘, 포샤, 미란다, 팩, 에리얼, 오베론



토성의 고리에서 왼쪽에 보이는 파란색 점이 천왕성




해왕성



파란색을 특징으로 하는 얼음 행성으로, 지구로부터 45억 킬로미터 떨어져 있습니다.


강력한 천체 망원경으로 대기를 관측한 결과 폭풍으로 보이는 반점이 발견되었으나, 그 대부분이 아직 수수께끼에 싸여져 있습니다.


NASA에 따르면, 해왕성은 대부분이 물과 암모니아, 메탄의 두껍고 뜨거운 조합으로 구성되어 있다고 합니다.

아마 거의 지구와 같은 크기이지만, 더욱 무겁도 단단한 핵으로 구성되어 있습니다.


천왕성과 마찬가지로 해왕성에 접근했던 탐사선은 NASA의 보이저 뿐입니다.


해왕성

태양과의 거리 : 45억 킬로미터

1년 : 60,200일

위성 수 : 13개

발견 년도 : 1846년


푸른 대기의 흰 구름




명왕성, 카이퍼 벨트, 그외



인류가 명왕성의 최근 모습을 접한 것은 2015년에 이르러서 입니다.


같은 해 7월 NASA의 뉴 호라이즌이 접근하여 사상 처음으로 표면의 모양을 포착하였습니다.

그곳에서 발견된 것은 누구도 예측하지 못했던 것이었습니다.


차가운 크레이터 투성이의 암석이 아니라 물성분의 얼음으로 이루어진 산맥과 그 아래로 활발한 지형을 숨긴채 얼어붙어 있는 질소의 평원이라는 역동적인 세계가 확인되었던 것입니다.


태양에서 59억 5,400만 킬로미터 떨어져 있지만, 그 내부에는 자신만의 심장을 가지고 있었던 것입니다.


얼음으로 형성된 우뚝 솟은 산맥



뱀의 비늘같은 이상한 광경



착색된 명왕성의 전모



태양의 빛을 받아 푸르게 빛나는 대기



명왕성이 존재하고 있는 태양계의 외곽은 카이퍼 벨트가 위치하고 있으며, 명왕성 이외의 천체도 있습니다.


현재 뉴 호라이즌이 카이퍼 벨트의 깊숙한 곳으로 진입하고 있습니다.

목표는 명왕성에서 16억km 떨어져 있는 벨트의 천체인 2014 MU69에서 저공비행 하는 것입니다.


뉴 호라이즌의 다음 목표인 2014 MU69



태양계 외곽 깊숙한 곳에는 또 다른 천체가 존재하고 있을지 모릅니다.

그곳에는 "제 9의 행성"이 1만 ~ 2만 년 주기로 태양을 공전하고 있을 가능성이 있을지도 모른다고 합니다.


현재는 그것을 증명하는 직접적인 증거는 없지만, 전문가들에 의해 조사가 계속되고 있습니다.

즉, 미래에는 태양계가 어떻게 바뀌게 될지 아무도 모른다는 것입니다.


제 9번째 행성의 상상도



아름다운 태양계의 영상