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태양계에서 독특하게 90도 이상 누워서 자전하는 행성이 있는데, 바로 천왕성이다. 오늘은 태양계의 일곱 번째 행성으로, 토성과 비슷한 고리를 가지고 있는 이 천왕성에는 어떤 독특한 특징을 가졌는지, 또 어떤 대기로 구성되어 있는지, 마지막으로 천왕성이 가지는 신화에 대해 알아보겠다.
천왕성의 특징
1781년 3월 13일, 영국의 음악가이자 천문학자였던 윌리엄 허셜에 의해 발견된 거대한 행성인 천왕성은 여러 가지 독특한 특징을 가지고 있다. 우선 천왕성은 공전 궤도면에서 자전축이 98도 기울어져있어, 거의 직각으로 누워서 공전하는 모양을 띤다. 그래서 다른 행성들과는 다르게 양쪽 극지방이 다른 지역보다 더 많은 양의 태양빛을 받게 되어 온도가 더 높다는 특징이 있다. 천왕성의 자전축이 이 정도로 기울어지게 된 원인에 대해 명확히 밝혀진 것은 없지만, 전문가들 사이에서는 태양계가 생성될 초기에 천왕성이 거대한 원시 행성과 충돌하여 발생한 결과가 아닐까 하는 추측이 돌고 있다. 또한 양 옆에 존재하는 해왕성과 토성의 중력의 영향을 받아 축의 기울기와 궤도가 변했을 수도 있다는 추측도 제기되었다. 천왕성의 공전 주기는 지구 기준으로 약 84년인데, 천왕성은 앞서 설명한 독특한 자전축에 의해 극단적인 계절이 형성된다. 태양을 바라보는 한쪽 극지방은 42년 동안 낮을 형성하고, 그 반대쪽에 있는 극지방은 42년 동안 밤을 형성하게 된다. 하지만 이러한 극단적인 계절성을 가짐에도 불구하고 천왕성의 전체적인 온도는 비교적 균등한데, 그 원인은 확실히 밝혀지지 않았다. 또 다른 특징으로는 토성과 같은 고리가 존재한다는 것이다. 토성은 황금색으로 빛나는 아름다운 고리를 가졌지만, 천왕성은 붉은색의 안쪽 고리와 푸른색의 바깥쪽 고리를 가졌다. 구체적으로는 안쪽으로 11개, 바깥쪽으로 2개 총 13개의 고리를 가지고 있으며, 그중 가장 밝은 고리는 엡실론이라고 불리는 고리로, 전체 밝기 중 2/3을 차지한다. 물론 반사율이 매우 낮기 때문에 인간의 육안으로는 관측이 불가능하다. 그 이유는 천왕성의 고리는 소량의 검은 얼음과 먼지로 구성되어 있는데, 이는 빛을 1%밖에 반사하지 못하기 때문이며, 토성의 고리 밝기에 비해 300만 분의 1 정도로 매우 어둡다.
천왕성의 대기
천왕성은 목성형 행성으로, 대부분이 기체로 구성된 행성이다. 천왕성의 대기는 약 83%의 수소, 15%의 헬륨, 그리고 2%의 메탄으로 구성되어 있다. 그리고 대기의 깊숙한 곳에 황과 암모니아가 존재한다. 그리고 대기의 상부를 이루는 주성분은 황화수소이기 때문에, 천왕성에서는 썩은 달걀 같은 매우 역한 냄새가 행성 전체에서 풍길 것으로 추측하고 있다. 고약한 냄새와는 다르게 천왕성의 대기는 푸른색, 하늘색의 아름다운 빛깔을 가지는데, 그 이유는 천왕성의 대기 중에 존재하는 메탄에 의해 태양빛의 적색파장은 흡수되며, 녹색과 청색 파장이 주로 반사되기 때문이다. 하지만 영롱한 청록색으로 보이진 않는다. 그 이유는 태양과의 거리가 약 19억 km 정도로 매우 멀리 떨어져 있어 지구에 비해 태양빛을 약 0.27%밖에 받지 못하기 때문이다. 그래서 실제로 천왕성을 가까이서 볼 수 있게 된다면 매우 어두워서 색이 보이지 않을 것이다. 또한 천왕성의 대기에는 지구와 같은 오로라도 확인할 수 있는데, 자전축이 약 98도 기울어진 만큼 천왕성의 오로라도 극지방이 아닌 중위도 지역에 생긴다.
천왕성의 신화
천왕성의 영문 이름은 우라노스로, 그리스 로마 신화에 나오는 1세대 신인 하늘의 신, 우라노스의 이름에서 유래되었다. 천왕성은 토성 너머에 있는 첫 번째 행성으로, 틀에 박힌 관념을 깨고 자유로운 상태를 추구하는 행성으로 알려져 있다. 토성은 안정적인 행동, 보편적인 사고방식을 뜻하는데, 이러한 안전하고 익숙한 태도를 넘어서서 변화를 추구하는 진보적인 태도를 취하자는 의미를 갖는다고 한다. 또한, 천왕성은 앞서 말했듯이 자전축이 기울어져 옆으로 누워있는 행성이다. 전문가들은 그 이유 중 하나로 목성, 토성, 해왕성 등 주변의 행성의 중력의 영향이 있을 것이라고 하였고, 근처의 행성들의 영향으로 누워있는 천왕성의 모습이 마치 그리스 신화에 나오는 우라노스가 그의 아들 크로노스에게 생식기를 베여버려 권력기가 끝나고 힘없이 눕게 된 모습과 비슷하다 하여 붙여진 이름이라는 일화가 있다.