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수성
수성은 태양계를 구성하는 행성 중 가장 작고, 태양과 가장 가까운 거리에 존재하는 행성이다. 철과 니켈로 주로 구성된 암석형 행성인 수성, 이 수성의 기온적 특성은 어떤지, 지구와의 차이점은 무엇인지, 수성의 일면 통과 현상은 무엇인지, 마지막으로 현재까지 수성 탐사는 어떻게 되었는지를 다루어 보겠다.
수성의 기온
수성은 태양과의 거리가 가깝기 때문에 매우 높은 온도를 가지고 있다고 생각한다면 반은 맞고 반은 틀리다. 수성의 낮의 기온은 매우 높지만, 반대로 밤의 기온은 매우 낮기 때문이다. 이러한 현상은 수성의 자전 속도와 자전축, 대기 등의 요소에 의해 발생한다. 수성은 자전 속도가 느리기 때문에 태양과 마주 보는 면적의 땅은 온도가 매우 높고, 그 반대편의 온도는 매우 낮아진다. 또한 수성의 자전축이 태양 주위를 공전하는 궤도와 거의 수직인 경사로 형성되어 있어, 수성에는 태양을 계속 바라보는 지역도 있기 때문에 온도 차이가 훨씬 커진다. 마지막으로 수성은 매우 희박한 대기를 가지고 있어 열을 보존하거나 분산시키지 못한다. 이러한 요소에 의해 수성의 밤의 온도는 -180도에 이르고, 낮의 온도는 430도 정도로 올라가게 된다.
수성과 지구의 차이점
수성과 지구는 태양과의 거리 차이, 행성을 이루는 물질 등 여러 가지 요소 때문에, 행성 간의 특성을 비교해 보면 같은 태양계 내부 행성임에도 많은 차이가 있다. 첫 번째는 대기이다. 지구에는 대기층이 존재하며, 대기 속에는 산소, 질소 등 다양한 물질이 존재한다. 이 덕분에 인간은 지구에서 편안하게 호흡 활동을 할 수 있다. 반면, 수성에는 대기가 거의 존재하지 않는다. 수성의 대기에 존재하는 산소 입자들끼리 서로 거의 부딪히지 않을 정도로 희박하여, 사실상 우주 공간과 별로 차이가 없다. 이 때문에 지구와 화성의 대기압은 100조 배 정도의 차이가 난다. 두 번째는 자전과 공전이다. 지구가 한 번 자전하는 데 걸리는 시간은 1일이며, 지구가 태양 주위를 한 번 공전하는 데 걸리는 시간은 1년이다. 반면 수성의 자전 주기는 58일이나 되며, 공전 주기는 88일이다. 수성에서의 하루는 지구 시간의 58배나 되는 것이다. 이러한 차이가 나는 이유는 행성의 질량과 궤도가 다르기 때문이다.
수성의 일면 통과 현상
수성의 일면 통과 현상이란 지구와 수성과 태양이 일직선 상에 놓이게 되었을 때 수성이 태양을 가로지르는 장면이 지구에서 관측되는 현상이다. 지구에서 보기에 수성은 태양 속에서 까만 작은 점이 이동하는 것처럼 보인다. 태양계에서 수성은 약 7도 정도 기울어진 상태에서 태양 주위를 공전한다. 공전 주기도 지구보다 훨씬 빠른 88일이므로 지구에서 본 수성은 태양의 위쪽 또는 아래쪽에 위치하게 된다. 이 때문에 수성의 일면 통과 현상은 매우 드문 일로, 이 현상은 한 세기에 13~14번 정도 지구에서 관측 가능하다. 가장 최근에 수성의 일면 통과 현상이 관측된 날은 2019년 11월 11일이며, 한국에서는 관찰할 수 없었다고 한다.
수성 탐사 미션
수성은 극심한 온도 차이, 강한 태양풍, 그리고 착륙하기 위해 속도를 줄이는 것이 매우 어렵다는 이유로 인간이 직접 현장 탐사하는 것은 불가능에 가깝다. 그래서 인간이 수성을 탐사하기 위해 정찰 위성을 수성으로 보내는 시도를 진행하였고, 2번 성공한다. 그 첫 번째는 1973년 NASA에서 발사한 매리너 10호이다. 매리너 10호는 수성의 주위를 스쳐 지나가듯 돌며 거대한 분지와 가파른 절벽 등 수성 표면의 약 45%를 정밀 촬영하여 2,800여 장의 사진을 지구에 보내는 데에 성공한다. 45%만 촬영 가능했던 이유는 수성을 도는 궤도 특성상 한 부분만 관측할 수 있었기 때문이다. 그 후 2년 뒤인 1975년에 매리너 10호는 연료가 떨어져 연락이 끊기게 된다. 그다음으로는 2004년에 발사한 메신저호가 있다. 이 탐사선을 이용하여 수성을 탐사한 미션을 일명 메신저 미션이라고 하며, 미국 NASA에서 2004년에 시작하여 2015년에 종료되었다. 수성의 근처를 스쳐 지나가며 같은 부분만 촬영할 수 있었던 매리너 10호와는 다르게 메신저호는 7년간의 비행 끝에 수성의 궤도에 진입할 수 있었다. 이후 메신저호는 4년 동안 수성 궤도를 4000바퀴 이상 도며 수성의 표면 지형과 화학적 구성, 자기장의 부재 등 많은 정보들이 담긴 사진 자료를 40만 장 정도 지구에 전달해 주었다. 매리너 10호와 메신저호가 수많은 수성 사진을 지구로 전송한 끝에 수성 지도를 완성하게 되었다. 그리고 2018년 10월 20일, 베피콜롬보라는 역사상 세 번째 수성 탐사선이 발사되었고, 2025년 10월에 수성 도착 예정으로 현재까지 우주를 날아가고 있다.