수성의 궤도와 성분

수성은 태양에 가장 가까이 있는 행성이자 특성상 달과 가장 비슷한 행성이다. 수성에는 달처럼 대기가 없고 표면에 많은 충돌 구덩이가 있다. 또한 수성 역시 달처럼 굉장한 탄생 이론이 있다. 수성은 9개의 행성 중 태양에 가장 가까운 행성이다. 케플러의 법칙에 따라 가장 짧은 공전 주기(88일)과 가장 빠른 평균 공전 속도(시속 48km)를 가진다. 수성의 이름인 Mercury는 로마의 신 중 가장 발빠른 사신의 이름을 붙인 것이다. 수성은 태양에 가까이 있기 때문에 하늘에서 보기 어렵다.

 

수성

 

우리가 수성을 가장 잘 볼 수 있을 때는 타원 궤도에 의해 태양으로부터 가장 멀리 떨어져 있을 때이다. 수성의 태양으로부터 평균 거리는 5,800만 km이다. 그러나 수성의 궤도 이심률이 0.206으로 크기 때문에 태양까지의 거리는 근일점에서부터 46,00만 km에서 원일점에서 7,000만 km 사이로 변한다. 수성은 명왕성 다음으로 이심률이 큰 궤도를 갖는 행성이고, 수성의 궤도는 황도면에 대해서 7도 기울어져 있기 때문에 명왕성 다음으로 큰 경사각을 가지고 있다. 

 

수성의 질량은 지구의 18분의 1로 행성들 중 명왕성 다음으로 가장 작은 질량을 가졌다. 수성의 크기도 행성들 중에서 두 번째로 작고, 지름 4,880km로 지구의 절반보다 작다. 수성의 밀도는 5.4그램/세제곱센티미터로 달보다 훨씬 높기 때문에 달 성분과 큰 차이가 있다. 실제로 수성의 성분은 다른 행성들과는 다르다. 수성의 밀도를 보면 수성이 금속과 같은 무거운 물질로 이루어져 있다는 사실을 의미한다. 수성 내부 모형으로 가장 적합한 것은 금속 철-니켈 핵이 전체 질량의 60%를 차지하고, 나머지는 규산염으로 되어 있는 모형이다. 중심핵은 3,500km의 지름으로 표면에서 700km 아래까지 차지한다. 마치 달 크기의 금속 공에 700km 두께의 암석 껍질을 둘러싼 것 같다. 수성이 달과 다른점은 수성이 약한 자기장을 가지고 있다는 것이다. 이는 주임의 큰 금속 핵의 존재와 일치하는 것으로서 관측된 자기장을 생성하기 위해서는 적어도 핵의 일부가 액체 상태의 금속으로 이루어져 있다는 것을 암시해 주는 것이다. 

 

수성은 탈출 속도가 매우 낮고 표면 온도는 너무 높기 때문에 대기를 가질 수 없다. 하지만 1985년에 매우 엷은 나트륨 대기가 분광학 실험으로 밝혀진 바 있다. 이 대기의 원자들은 언제나 공간으로 빠져나가기 때문에 대기 원자가 어떤 과정을 통해서라도 계속해서 만들어져야 한다. 가장 가능성이 높은 설명은 태양풍의 고속 입자가 수성 표면을 수시로 때려서 나트륨 원자를 '떼어 낸다는 것이다. 

 

한편 수성의 표면은 미국의 우주선 마리너 10호가 수성 표면에서 9,500km까지 접근하여 지나가면서 전송한 2,000개가 넘는 사진을 보내온 덕분에 얻게 되었다. 사진에서는 150m의 해상도로 표면의 형태를 자세히 보여 주었다. 수성의 겉모습은 달과 매우 비슷하다. 수천 개의 구덩이로 덮여 있고 지름이 1,300km에까지 달하는 큰 분자들도 있다. 몇 개의 밝은 구덩이는 달의 티코나 코페르니쿠스 구덩이처럼 방사 줄기를 가졌다. 또한 1km 깊이와 수백 km 길이의 절벽이 있고, 산등성이와 평원도 있다. 재미있는 사실 중 하나는 수성의 표면 구덩이에는 바흐, 셰익스피어, 톨스토이, 모차르트, 괴테 등이 붙여져 있다는 것이다.