태양계

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태양계는 태양과 태양을 중심으로 타원운동하는 8개의 행성 및 소행성 등으로 구성된 천체를 의미한다.


태양

태양계의 중심을 이루는 태양은 아래와 같은 특성을 가지고 있다.

질량: @@NAMATH_INLINE@@1.98855\pm 0.00025 \times 10^{30} @@NAMATH_INLINE@@ kg (지구 질량의 약 333,000배)
반경: @@NAMATH_INLINE@@695,700@@NAMATH_INLINE@@ @@NAMATH_INLINE@@km@@NAMATH_INLINE@@ (지구 반경의 약 109배)
구성: 수소 약 74%, 헬륨 약 25%
탈출속도: @@NAMATH_INLINE@@617.7@@NAMATH_INLINE@@ @@NAMATH_INLINE@@m/s@@NAMATH_INLINE@@ (지구 탈출속도의 약 55배)
나이: 약 46억 년

태양은 수소 핵반응에 의해 에너지를 방출하며 진화한다. 진화의 마지막 단계에서 태양은 적색거성이 되어 현재 반경의 수백배까지 팽창할 것으로 예상된다. 이 때 태양 반경이 지구 공전 궤도 반경보다 커지게 되므로 지구는 생존이 어렵게 된다. 진화의 마지막 단계에서 태양은 중심부에 백색왜성을 남기고 나머지 물질은 우주로 방출할 것으로 예상된다.

태양계 행성

행성은 태양과 같은 항성의 주위를 공전하는 천체로서 아래와 같은 특성(2006년 국제천문연맹 기준)을 가진다.

1) 자체 중력으로 구 형태를 이룰 수 있을 만큼 충분한 질량을 가짐 (유체정역학적 평형 상태를 유지)
2) 내부 열핵융합(thermonuclear fusion)을 유발하기에는 충분하지 않은 질량을 가짐
3) 궤도상에 존재하는 미행성체(planetesimals)를 흡수하여 주위에 미행성체가 존재하지 않음

이 기준에 의해 태양계는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성 및 해왕성 8개의 행성을 포함하게 되었다. 명왕성도 2006년까지는 태양계 9번째 행성으로 분류되었으나, 2005년 명왕성보다 큰 왜행성 에리스가 발견됨으로서 행성의 기준에 대한 논란이 발생했다. 결국 2006년 국제천문연맹은 명왕성을 행성에서 퇴출하여 왜행성으로 분류하였다.

태양계 행성의 주요 성질은 아래 표 1과 같다.

표 1. 태양계 행성의 주요 성질
행성 반경 (지구 반경 기준) 질량 (지구 질량 기준) 태양에서의 거리 (AU) 공전주기 (년)
수성 0.382 0.06 0.39 0.24
금성 0.949 0.82 0.72 0.62
지구 1.00 1.00 1.00 1.00
화성 0.532 0.11 1.52 1.88
목성 11.209 317.80 5.20 11.86
토성 9.449 95.20 9.54 29.46
천왕성 4.007 14.50 19.22 84.01
해왕성 3.883 17.10 30.06 164.79

태양에서의 거리는 가장 가까운 거리와 가장 먼 거리의 평균값이다.

지구 반경 : 6371 km
지구 질량: 5.972 x 1024 kg
1 AU = 149 597 871 km (지구와 태양 사이의 평균 거리)

행성의 운동

케플러(J. Kepler, 1571-1630)는 브라헤(T. Brahe, 1546-1601의 관측 자료를 활용하여 다음과 같은 행성의 운동 법칙을 발견하였다.

케플러 제1법칙: 태양계 행성들은 태양을 초점으로 타원운동을 한다.
케플러 제2법칙: 태양을 중심으로 동일한 시간 간격 동안 행성들이 타원운동을 하면서 이동한 면적은 항상 일정하다.
케플러 제3법칙: 행성 운동 주기의 제곱은 행성 타원궤도 장축 길이의 세제곱에 비례한다.

이 발견은 뉴턴(I. Newton, 1642-1727)의 만유인력 발견으로 이어졌다.

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    물리학 및 과학의 발전에 이바지하고, 그 응용 지식을 널리 보급하는데 기여하기 위하여 설립된 학회. 1952년에 창립되었으며, 12개의 분과와 7개의 지부, 20,000 여명의 회원을 가진 국내 물리학 분야의 대표적인 학회이다. SCI 등재 학술지 <JKPS>, <CAP>, SCOPUS 등재 학술지 <새물리>, 홍보지 <물리학과 첨단기술>을 발행하고 있다.