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한 계절이 84년이나 되는 천왕성 특징과 고리
등록일 : 2018-05-04 14:39 | 최종 승인 : 2018-05-04 14:39
위아람
▲천왕성(출처=게티이미지)

[리서치페이퍼=위아람 기자] 천왕성은 태양으로부터 7번째 행성이다. 천왕성의 영어 이름은 고대 그리스신 우라누스의 이름을 따서 지어졌다. 이 행성은 1781년 3월 13일 영국 천문학자 윌리엄 허셜이 처음 발견했다. 천왕성은 지름이 51,118km로 태양계에서 세 번째로 큰 행성이다.

▲천왕성의 내부 구조(출처=게티이미지)

천왕성의 특징은?

천왕성은 뚜렷한 푸른색을 가지고 있는데 이는 수소와 헬륨으로 이뤄진 천왕성 대기의 메탄에 의해 발생한다.

천왕성의 기후는 독특하다. 기울어져 있는 축 때문에 천왕성의 계절은 극단적이고 특이하다. 천왕성의 4계절은 천왕성 1년의 4분의 1동안 지속하는데 이는 지구에서의 84년에 해당한다.

천왕성의 대기도 특이하다. 천왕성의 대기는 태양계에서 가장 춥지만 가장 바깥쪽 층은 온도가 매우 높다.

▲천왕성의 대기(출처=위키미디어 커먼스)

천왕성의 대기는?

천왕성의 대기는 수소와 헬륨이 82.5%와 15.2%를 차지하지만 바깥쪽 가장자리에만 존재한다.

대기 중에서 2.3%를 차지하는 메탄이 붉은 빛을 흡수하기 때문에 행성에 특유의 푸른색을 부여한다.

물, 암모니아, 메탄으로 이뤄진 탄화수소와 얼음 입자도 천왕성의 대기에 존재한다.

지구의 층을 이루는 대기와 비슷하게 천왕성의 대기는 다른 온도와 압력을 특징으로 하는 층으로 나뉘어 있다.

지면 바로 위에는 천왕성 대기에서 가장 밀도가 높은 대류권이 있다. 이는 태양계에서 가장 추운 대기로 기온이 영하 153도에서 218도에 이른다.

천왕성의 대기 또한 물로 만들어진 구름을 가지고 있다. 대류권 맨 위에는 암모니아와 황화수소 구름, 얇은 메탄 구름이 있다.

천왕성 성층권의 온도는 218도에서 153도 사이이며 태양 복사열과 우주 복사열로 가열된다. 에탄, 아세틸렌, 메탄으로 이뤄진 스모그가 있어서 천왕성의 대기를 따뜻하게 유지한다.

천왕성 대기의 바깥층은 577도에 이른다. 이 사실은 과학자들을 놀라게 한다. 행성이 태양으로부터 너무 멀어서 해당 온도까지 열을 가하기 어렵기 때문이다.

▲행성의 축 비교(출처=위키미디어 커먼스)

천왕성의 축

천왕성은 형성 초기에 발생한 충돌 때문에 옆으로 기울어져 있다. 극단적인 축 경사 때문에 두 개의 극 중 각기 하나만이 태양을 바라본다.

나사 팟캐스트의 행성 과학자 에이미 사이먼은 반대편 극이 40년 동안 햇빛을 볼 수 없다고 설명한다. 이 때문에 극단적인 계절과 날씨가 생성된다.

▲천왕성의 검은 점은 폭풍이다(출처=위키미디어 커먼스)

천왕성의 기후는?

천왕성의 기후는 꽤 특이하다. 미항공우주국에 따르면 수년간 태양을 볼 수 없었던 극지방이 태양에 노출되면 가열된 대기가 북미 크기의 거대한 봄 폭풍을 일으킨다.

2014년 지구 천문학자들은 거대한 여름 폭풍을 목격했다. 천왕성의 폭풍만이 이 행성에서 일어나는 유일한 특이 현상은 아니다. 천왕성에는 다이아몬드 비가 내리기도 한다. 다이아몬드는 탄소와 수소가 대기 중의 극심한 열과 압력에 의해 압축될 때 만들어진다. 비로 내리고 나면 아래로 가라앉아 행성 중심부에 정착한다.

▲천왕성과 위성의 모습(출처=셔터스톡)

천왕성의 달

천왕성의 위성은 27개다. 윌리엄 셰익스피어와 알렉산더 포프의 문학 작품에 나오는 이름을 따서 위성의 이름을 지었다.

가장 큰 천왕성의 위성은 오베론과 티타니아로 영국 천문학자 윌리엄 허셜이 최초로 발견했다. 아리엘, 엄브리엘, 미란다는 그 후에 발견됐다.

1986년 보이저 2호가 천왕성을 방문해 10개의 달을 더 발견했다. 그것들은 줄리엣, 퍽, 코델리아, 오폴리아, 데스데모나, 포르티아, 로잘린드, 크레시다, 벨린다다.

▲천왕성은 태양계에서 세 번재로 큰 행성이다(출처=셔터스톡)

천왕성의 고리

천문학자들이 천왕성의 고리를 발견하기 전에는 토성만의 독특한 특징이라고 믿었다.

천왕성은 두 개의 고리를 갖고 있다. 내부 고리는 좁고 어두우며 외부 고리는 밝다. 하나는 빨간색이고 다른 하나는 파란색이다. 과학자들의 발견에 따르면 13개의 고리가 있다.

[researchpaper 리서치페이퍼=위아람 기자]

[리서치페이퍼=위아람 기자]
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