해왕성(Neptune)은 로마신화에서 바다의 신 넵투누스(Neptunus)의 이름을 딴 것이다. 그리고 그리스 신화의 포세이돈과 유사하다고 볼 수 있다. 바다의 왕을 그대로 해석해서 우리는 해왕성(海王星)이라고 한다. 해왕성의 곁에는 포세이돈 또는 넵투누스의 아들이며, 바다의 작은 신 트리톤(Triton)이 공전하고 있다. 그리고 바다의 요정인 네레이스의 이름에서 유래한 네레이드(Nereid) 또한 해왕성을 공전하고 있다. 허셜이 1781년 토성 궤도 밖에서 천왕성을 발견한 뒤 그 궤도를 추적하던 많은 천문학자는 원인을 알 수 없는 섭동이 천왕성 궤도에 영향을 주는 것을 알았고, 이에 천왕성 넘어 다른 행성이 존재할 수 있다는 생각을 갖기 시작했다. 1843년 영국의 캠브리지 대학의 아담스(John Adams)는 졸업을 앞두고 천왕성 너머에 미지의 행성이 존재할 것이라고 주장했다. 그러나 아직 어린 학생이라는 이유로 그의 의견은 영국의 왕립 천문학자들에 의해 무시되었고, 1845년 프랑스에서는 과학자인 르베리에(Urbain Leverrier)가 아담스와 같은 결론을 얻어 과학 잡지에 발표했다. 1846년 독일의 갈레(Johann Galle)는 이들이 예측한 위치에서 8등급의 별을 발견하였으며, 이것은 행성이었다. 당시 경쟁국이었던 영국과 프랑스 사이에는 이 해왕성 발견의 공로에 대해 치열한 논쟁이 오갔지만 결국 해왕성 발견의 최대 업적은 아담스와 르베리에에게 함께 돌아갔다. 해왕성의 온도 또한 천왕성과 비슷하다. 평균온도는 -214°C로 태양에 받는 열에 비해 방출하는 열이 많다. 이는 곧 목성과 토성처럼 열원이 존재한다는 것으로 추측할 수 있으며 같은 방법인 중력 에너지의 효과로 볼 수 있다. 해왕성의 대기는 천왕성의 대기와 매우 비슷하다. 80% 정도가 수소로 구성되어 있고, 약 19%는 헬륨 나머지는 에탄, 메탄 등으로 이루어져 있다. 그리고 대기의 적색광 흡수와 청색의 반사로 인해 해왕성은 전체적으로 청색을 띤다. 해왕성의 대기 구성은 천왕성과 매우 비슷하지만 대기의 흐름은 해왕성이 상대적으로 활발할 것이다. 이는 천왕성에서는 볼 수 없었던 대기의 회오리가 해왕성에서는 보이기 때문에 추측 할 수 있는 것이다. 해왕성에서의 대기의 회오리는 ‘대암점(또는 대흑점, Great Dark Spot)'이라 불린다. 해왕성의 고리는 천왕성의 고리 발견 방법이 밝혀졌다. 직접 관측하기는 어려웠으나 해왕성이 배경의 별을 가리는 식을 일으킬 때, 별빛의 밝기 변화로 해왕성 고리의 존재를 알았다. 하지만 직접 확실하게 본 것은 보이저 2호 덕택이었다. 고리를 가지고 있는 다른 행성들처럼 해왕성도 여러 개의 고리로 이루어져 있다. 해왕성의 크기는 약 24,766km이며, 질량은 약 1.02x1026kg, 밀도는 1638kg/m³정도로 천왕성과 매우 비슷하다. 따라서 내부구조 또한 비슷하다고 추측된다. 즉 목성과 토성의 내부에 존재하는 액체금속 수소는 상대적으로 내부 압력이 작은 해왕성에는 존재할 수 없을 것이고, 대기에 있는 메탄과 암모니아의 얼음이 이온화되어 존재할 것으로 추측된다. 그리고 목성에 비하여 낮은 압력과 비슷한 정도의 밀도 그리고 낮은 온도 등을 보았을 때 해왕성의 내부 또한 천왕성과 비슷하게 수소와 헬륨 함량이 적고 암석과 얼음이 존재할 것으로 생각되고 있다. 해왕성은 태양으로부터 약 45억km 떨어져서 공전한다. 해왕성의 궤도는 거의 원에 가까울 정도로 이심률이 작고 가장 멀어질 때와 가까워지는 차이가 1억km 이하로 이는 궤도 반지름에 비해 매우 작은 것이다. 해왕성은 태양 주위를 약 23.5km/s의 속도로 약 163.7년에 한 바퀴 돈다. 해왕성 또한 다른 거대 행성들처럼 여러 개의 위성을 가지고 있다. 해왕성의 위성 중 가장 큰 것은 1846년 러셀(William Russel)에 의해 발견된 트리톤(Triton)이다. 그리스 신화에 나오는 포세이돈(해왕성)의 아들 이름을 딴 트리톤은 보이저 2호에 의해 많은 자료가 제공되었다. 트리톤의 지름은 약 2,710km로 지구의 위성인 달 보다 크며, 질량은 약 2.16x1022kg으로 지구의 약 3.5배나 된다. 또한 트리톤은 해왕성을 약 5.88일에 한번 골로 일주한다. 보이저 2호가 보여준 트리톤은 추측했던 것보다 더 작고 더 밝으며 분홍색과 푸른색을 띠고 있었다. 그리고 질소 입자들로 이뤄진 트리톤의 얼음 화산은 수 km의 높이까지 솟아올랐다가 가라앉으며, 주성분인 질소 이외에 메탄과 암모니아가 가득 찬 호수도 있다는 사실을 발표해 천문학자들의 관심을 끌었다. 트리톤은 다른 위성들과는 달리 역행하고, 목성의 이오와 토성의 타이탄과 함께 대기를 가진 위성이다.
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