천왕성에 대햐여..ㅋ

태양에 대해서...ㅋ

Tue, 23 Dec 2008 12:06:18 +0900

태양

↑ 태양의 X선 사진 /

지구에서 가장 가까운 항성으로, 표면의 모양을 관측할 수 있는 유일한 것이다. 또한, 태양은 주요 에너지공급원으로, 인류가 이용하는 에너지의 대부분은 태양에 의존한다. 수력·풍력도 모두 태양에 유래하고, 나무·석유·석탄도 태양열을 저장한 것이며, 오직 조석력(潮汐力)·화산·온천·원자력 등이 직접 태양열에 의존하지 않는 에너지 자원일 뿐이다.

지구에서 평균거리 1억 4960만km에 있으나, 지구가 근일점(近日點)을 지나는 1월 초에는 이보다 250만km(평균거리의 1.7%)가 가까워지고 원일점(遠日點)을 지나는 7월 초에는 마찬가지로 250만km 더 멀어진다. 태양의 지름은 약 139만km로 지구의 지름의 109배, 따라서 부피는 지구의 130만 배, 질량은 약 2×10³³g로 지구의 33만 배, 평균밀도는 지구의 1cm³당 5.52g에 대해서 약 1/4인 1.41g이다.

이처럼 태양의 밀도가 지구보다 작은 까닭은, 태양이 지구처럼 고체의 껍질을 가진 것이 아니라, 전체가 거대한 고온의 기체의 공이기 때문이다. 태양의 기체를 이루는 원소는 그 스펙트럼(태양스펙트럼)으로부터, 대부분이 수소 H, 다음이 헬륨 He이고, 이 밖에 극히 적은 양의 나트륨 Na, 마그네슘 Mg, 철 Fe 등 지구상에서 알려진 원소 약 70종이 기체상태로 존재하는 것이 확인되었다. 육안으로 보아 둥글고 빛나는 부분을 광구(光球)라고 하는데, 이는 물론 기하학적인 면이 아니고, 표면에서 깊이 약 400km까지의 층으로 그 온도는 약 6,000K이다. 이보다 더 깊은 곳으로부터 나오는 빛은 도중에 있는 물질에 흡수되어 밖으로 나오지 못한다. 따라서 태양의 내부는 직접 관측할 수 없고, 표면의 상태로부터 이론적으로 추정한다.

온도는 광구의 아래쪽에서 상층으로 가면서 내려갔다가 채층(彩層)에 들어가면 다시 오르기 시작한다. 채층은 광구 밖으로 이어지는 극히 얇은, 두께 약 1만km의 층으로, 개기일식에서 광구가 달에 가려질 때 붉은 색으로 빛나는 데서 그 이름이 유래한다. 또, 바깥쪽에는 역시 개기일식 때 태양의 반지름 또는 그 2배 정도까지 희게 빛나는 코로나(corona)가 있다. 온도는 100만℃나 되는 고온이지만, 극히 희박하기 때문에 가장 밝은 아래 부분에서도 광구의 밝기의 100만분의 1 정도로 매우 약하다

태양의 성질

태양은 뜨겁고 거대한 가스 덩어리로서 중심부의 온도는 1천 5백만 도로 높지만 표면 온도는 6,000K인데 그 이유는 태양의 중심 핵에서 수소에너지가 헬륨으로 변하며 밖으로 빠져나올 때 식어버리기 때문이다. 그리고 약 139만 2,000km의 지름을 가진 태양은 지구지름의 약 109배이고 부피는 지구부피의 130만 배나 되며 밀도를 살펴보자면 지구를 1로 볼 때 태양의 밀도는 1.41(1.41 )로 이는 태양이 가벼운 물질로 구성되어 있음을 의미한다 (준우)

태양의 특징

1.크기: 약700,000km로 지구반지름의 약108배

2.자전주기: 적도에서 보면 약 27일 정도가 되고, 극 부근에서 보면 약 35일

3.공전주기: 태양도 사실은 자전뿐만 아니라 공전을 하는데 은하계 중심부를 기준으로 약 2억 2500만년

4.평균온도 : 중심온도 약 15,000,000도 이며 표면 온도는 6,000도

5.수소와 헬륨으로 이루어진 기체 덩어리

6.질량: 1,989×1033g (지구의 약 33만배)

7.중력: 지구의 약 27배

8.표면(=광구): 쌀알무늬와 흑점이 보인다.

9.쌀알무늬: 광구 밑에서 일어나는 열대류 현상

10.흑점: 광구면에 보이는 검은 반점들(온도가 약4000K로낮고,강한 자기가 형성 )

11.대기층:채층과 코로나로 구성

12.채층:광구바로 위의 붉게 빚나는 대기층, 스피큘,홍염,프로니넨스 가나타남

13.코로나: 채층 밖깥쪽의 밀도가 극히 희박한 진주색의 대기, 온도가 가장 높다(약100만K~2oo만K), (준우)

태양의 특징

1.크기: 약700,000km로 지구반지름의 약108배

2.자전주기: 적도에서 보면 약 27일 정도가 되고, 극 부근에서 보면 약 35일

3.공전주기: 태양도 사실은 자전뿐만 아니라 공전을 하는데 은하계 중심부를 기준으로 약 2억 2500만년

4.평균온도 : 중심온도 약 15,000,000도 이며 표면 온도는 6,000도

5.수소와 헬륨으로 이루어진 기체 덩어리

6.질량: 1,989×1033g (지구의 약 33만배)

7.중력: 지구의 약 27배

8.표면(=광구): 쌀알무늬와 흑점이 보인다.

9.쌀알무늬: 광구 밑에서 일어나는 열대류 현상

10.흑점: 광구면에 보이는 검은 반점들(온도가 약4000K로낮고,강한 자기가 형성 )

11.대기층:채층과 코로나로 구성

12.채층:광구바로 위의 붉게 빚나는 대기층, 스피큘,홍염,프로니넨스 가나타남

13.코로나: 채층 밖깥쪽의 밀도가 극히 희박한 진주색의 대기, 온도가 가장 높다(약100만K~2oo만K), (준우)

태양의 특징

1.크기: 약700,000km로 지구반지름의 약108배

2.자전주기: 적도에서 보면 약 27일 정도가 되고, 극 부근에서 보면 약 35일

3.공전주기: 태양도 사실은 자전뿐만 아니라 공전을 하는데 은하계 중심부를 기준으로 약 2억 2500만년

4.평균온도 : 중심온도 약 15,000,000도 이며 표면 온도는 6,000도

5.수소와 헬륨으로 이루어진 기체 덩어리

6.질량: 1,989×1033g (지구의 약 33만배)

7.중력: 지구의 약 27배

8.표면(=광구): 쌀알무늬와 흑점이 보인다.

9.쌀알무늬: 광구 밑에서 일어나는 열대류 현상

10.흑점: 광구면에 보이는 검은 반점들(온도가 약4000K로낮고,강한 자기가 형성 )

11.대기층:채층과 코로나로 구성

12.채층:광구바로 위의 붉게 빚나는 대기층, 스피큘,홍염,프로니넨스 가나타남

13.코로나: 채층 밖깥쪽의 밀도가 극히 희박한 진주색의 대기, 온도가 가장 높다(약100만K~2oo만K), (준우)

태양의 온도

태양과 지구와의 거리는 무려 1억 5000천만km나 됩니다.

이렇게 먼 거리임에도 불구하고 태양열은 지구까지 옵니다.

태양의 표면온도는 5580도(5860K)이며 중심부는 1400만도나 됩니다.

태양은 수소 원자 4개가 핵융합을 하여 헬륨원자 1개가 생성되는 핵융합을 하고 있는데 초당 6억톤의 수소가 융합하여 헬륨을 만들고 400만톤의 질량방출이 에너지가 되어 지구로 전달됩니다.

참고로 태양이 여름 한낮에 높이 떠 있으면 정말 뜨겁죠

이런 상태가 3일만 지속되도 그 지역 인류는 많이 죽을 겁니다.

태양이 여름 한낮 고도 상태로 거의 하늘 한가운데 3일 이상만 떠 있어도 지구 공기온도는 80도까지 올라가며 지면 온도는 100도 넘게 올라갈 것입니다. (준우)

태양의 크기

먼저 태양의 지름은 1,410,460km 이고
부피는 지구의 약 130만배, 질량은 지구의 약 33만배 입니다.
모양은 수소와 헬륨이라는 가스로 이루어진 거대한 공모양입니다.

특징은 표면온도 6000도 , 내부온도 1500만도라는 엄청난 에너지를
방출한다. 이 에너지의 크기는 1메가톤급 원자탄을 1초에 1000만개씩
터뜨리는 것과 같은 위력이다.
이 어마어마한 태양의 주위를 지구는 365일(1년)동안 도는 것이다...
이를 공전이라 한다. (준우)

태양계의 중심에 위치한 태양은 지구에서 가장 가까운 별(항성)이다. 태양의 지름은 약 130만km로서, 지구 지름의 100배가 넘는다.

태양의 부피는 지구의 130만 배가 넘지만 질량은 34만 배밖에 안 된다. 이것은 태양의 밀도가 지구 밀도의 4분의 1쯤, 즉 1.4g/cm²쯤 된다는 뜻이다.

태양이 부피에 비해 이처럼 가벼운 이유는 구성 성분이 대부분 수소이기 때문이다. 태양은 73%의 수소와 25%의 헬륨, 그리고 2%의 나머지 원소로 이루어져 있다.

태양은 플라스마 상태의 수소로 이루어진 커다란 공이다. 그렇다고 중심에서 표면까지 모두 같은 상태에 있는 것은 아니다. 광구의 안쪽은 온도와 밀도, 에너지를전달하는 방식에 따라 핵·복사층·대류층으로 구분된다.

태양의 중심부 핵의 온도는 1500만℃, 밀도는 물의 160배쯤으로 알려져 있다. 태양 반지름의 4분의 1쯤까지 뻗쳐 있는 핵에서는 핵융합에 의해 엄청난 에너지가만들어지고 있다.

핵 위로부터 태양 반지름의 5분의 4쯤까지는 복사층이라고 한다. 핵에서 만들어진 에너지는 복사의 방식으로 이곳을 통해 대류층까지 전달된다.

대류층은 복사층 위로부터 광구 밑까지를 말한다. 이곳에서는 뜨거워진 가스는 위로 솟아오르고, 차가워진 가스는 밑으로 가라앉는다

우리가 느끼는 햇빛은 대부분 바깥에 해당하는 광구에서 나온다.

햇빛이 광구를 떠나 우리 눈까지 오는 데는 8분밖에 안 걸린다. (영재)

태양의 지름

태양의 반지름은 70만km로 지구의 반지름보다 무려 109배나 됩니다. 이것을 어떻게 알았을까요? 태양의 질량은 2×1030kg으로 지구의 33만 배에 이릅니다. 여기서 여러분들은 1030이란 숫자가 무엇인지 잘 모를 것입니다. 1030은 1 다음에 0이 30개가 있다는 뜻입니다.
즉, 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000입니다. 여하튼 굉장히 무겁다는 것을 알 수 있습니다. 그렇다면 태양의 반지름과 질량은 어떻게 잴 수 있을까요?
태양의 지름을 측정하는 방법은 의외로 간단합니다. 다음 그림과 같이 자를 이용하여 태양의 겉보기 모양을 관측하면 계산식을 이용하여 측정할 수 있습니다. 이와 같은 방법은 삼각형을 이용한 방법이므로 삼각 측량이라고 합니다. 물론 여기에서는 지구에서 태양까지의 거리를 알아야 합니다. 지구에서 태양까지의 거리는 레이더를 이용하면 쉽게 구해지는데 그 평균 거리는 대략 1억 5000만km입니다. (준우)

태양의 특징

1.크기: 약700,000km로 지구반지름의 약108배

2.자전주기: 적도에서 보면 약 27일 정도가 되고, 극 부근에서 보면 약 35일

3.공전주기: 태양도 사실은 자전뿐만 아니라 공전을 하는데 은하계 중심부를 기준으로 약 2억 2500만년

4.평균온도 : 중심온도 약 15,000,000도 이며 표면 온도는 6,000도

5.수소와 헬륨으로 이루어진 기체 덩어리

6.질량: 1,989×1033g (지구의 약 33만배)

7.중력: 지구의 약 27배

8.표면(=광구): 쌀알무늬와 흑점이 보인다.

9.쌀알무늬: 광구 밑에서 일어나는 열대류 현상

10.흑점: 광구면에 보이는 검은 반점들(온도가 약4000K로낮고,강한 자기가 형성 )

11.대기층:채층과 코로나로 구성

12.채층:광구바로 위의 붉게 빚나는 대기층, 스피큘,홍염,프로니넨스 가나타남

13.코로나: 채층 밖깥쪽의 밀도가 극히 희박한 진주색의 대기, 온도가 가장 높다(약100만K~2oo만K), (준우)

태양이 사라지면...

단순히 햇빛 (일조량)에 차이만 있다면 문제없습니다.

질문자께서 말씀하신듯이 해저에서 살 수 있을지도 모릅니다.

하지만 태양이 없다면 일조량의 문제만 생기는것이 아닙니다.

또다른 문제는 온도입니다.

지구의 온도는 생각보다 아주 민감해서 해류, 대류, 지구온난화등 민감하게 변화하고 평균해수의 온도가 1, 2도 차이만으로도 엄청난 생태계와 자연변화를 가져온다고 말합니다.

이런 지구인데 태양이 없다면 온도는 완전 뚝 떨어집니다.

예를 들어 태양에서 가장 멀리 있는 해왕성의 경우에도 햇빛이 거의 들지않아, 평균기온이 섭씨 - 248에 이릅니다.

태양이 없어진다면 주 성분이 물인 바다는 완전 꽁꽁 얼어버리겠지요. 이런 극한의 온도에서 살 수 있는 생물체가 과연 몇이나 있을까요.

다른 또 하나의 문제는 산소공급입니다.

현재 지구는 식물의 광합성을 통해서, 이산화탄소, 산소가 균형을 이루고 있습니다.

식물의 광합성이 산소를 만들어낸다는것은 아시죠?

그 광합성에서 가장 중요한 역할은 바로 햇빛입니다.

햇빛이 없다면 식물은 더 이상 광합성을 하지 못하여, 더 이상 지구상 생명체는 자연적인 산소를 얻지 못하게 됩니다.

산소나 수소는 물을 분해해서 얻으면 되지 않을까?! 라고 이야기 할 수 있겠지만 이 문제는 인간에 대한 국한적인 해결책이며, 위에 말했던 온도의 문제와 합쳐서 복합적인 문제가 된다면 결국 살아남는 생명체는 없다고 봐도 무방하겠지요.

그리고 더 중요한것은 50억년~60억년 뒤에 지구의 생명체는 얼어죽기전에 먼저 뜨거워 죽습니다.

50억년뒤에 태양은 수소핵융합에서 헬륨핵융합을 진행하면서 점점 커집니다.

현재 태양은 가장 젊은 별인 주계열성에 속하여 있는데 50억년 후에는 늙어서 적색거성이 됩니다.

이 거성이 되면 엄청나게 팽창하게되고 온도 또한 상승하게 됩니다.

태양이 적색거성으로 될때 그 크기는 지구를 삼킬만한 크기가 되어 지구는 그냥 우주에서 푱! 하고 사라질것입니다. 만약에 지구가 삼켜지지 않는다고 하더라도 엄청나게 커지고, 뜨거워진 태양때문에 지구상의 모든 액체는 기체로 변할것이며, 모든 대기는 지구로부터 날아가 도망가버립니다.

현재도 태양은 점점 뜨거워지고 있는 상태이며, 약 9억년후면 이미 지구는 뜨거워진 태양때문에 살 수 없다고 이야기합니다. (준우)

태양이 없었으면...

ALL- 준우

태양이 없었다면

태양의 주변을 도는 행성의하나인 지구는 생성되지 않았을겁니다.

그이유는 태양의 생성기원론에있습니다.

처음에 태양이 생성될때,,

우주에 퍼져있던 물질들이 만유인력에의해 한데모여서 생성된것입니다.

이때,, 워낙 많은 물질들이 모여

압력이 워낙강해져서

질량이 매우 높은 물질을 제외한 나머지는..

태양풍에 의해 밀려나고

태양이 생성된후

밀려난 물질들끼리 뭉쳐서 생성된것이

태양계내에있는 행성들인데요,,

그중하나가 지구이므로,, 지구가 생성되지 않았을뿐만아니라,,

다른 행성들도 생성되지않았겠지요. (준우)

(영재)태양은 엄청나게 많은 수소가스가 뭉쳐서 되었습니다.

무려 2000자톤의 수소가스가 뭉쳐서 형성되었습니다.

2000자톤은 지구무게의 33만 3000배에 해당하는 엄청난 양입니다.

이정도의 수소가스덩어리가 뭉쳐서 형성되었습니다.

정말 엄청난 양의 가스입니다.

현재 태양은 수소를 핵융합 하여 헬륨을 형성하고 있습니다.

태양 중심핵에는 수소가 79% 헬륨이 21%

태양 전체적으로는 헬륨이 7% 수소 92.9% 기타 중원소가 0.1%가 함유되어있습니다..

태양에너지는 태양계의 모든 [에너지]의 근원이 된다. 우리가 가정이나 공장에서 사용하고 있는 석유나 석탄도 태양에너지의 형태가 바뀌어 보존되어 있는 것이다. 태양활동에 대한 대기의 반응은 태양자체의 활동, 태양으로부터의 거리, 지구자장, 지구의 자전과 공전 등 여러가지 요인에 따라 결정된다.

태양은 지구로부터 약 1.5억㎞의 거리에 위치하고 있다. 태양중 심의 온도는 약 1,500만℃ 정도이고 밀도는 수은 밀도의 약 10배나 된다. 이와 같은 고온에서 태양이 우주공간으로 방출하는 복사에너지에 해당하는 에너지를 수소 핵융합반응으로 얻는다. 현재 태양의 질량 중 50% 이상이 수소로 구성되어 있어 앞으로도 수십억년 동안 현재와 같은 비율로 에너지를 방출할 수 있다고 본다.

태양의 온도와 밀도는 태양중심으로부터 광구 쪽으로 나오면서 급격히 감소한다. 광구의 온도는 광구의 밑바닥에서 8,000℃, 광구의 상단부에서 4,500℃ 정도이다. 광구의 두께는 수백㎞ 정도이다. 광구는 태양의 표면으로서 광구의 대표적인 온도는 약 6,000℃ 정도이다.

태양의 광구에서 태양의 흑점이 나타난다. 이 흑점은 큰 회오리로서 움푹 패인 모양을 하고 있으며 직경은 지구직경의 6∼7배나 되는 10만㎞ 정도이다. 흑점의 온도는 주위보다 1,000∼1,500℃ 정도 낮으며 강한 자성(磁性)을 가지고 있다. 흑점의 수는 약 11년을 주기로 변하는데 약간 불규칙한 변화를 하며, 이 변화에 따라 지구에 도달하는 태양복사의 양에 변화를 일으킨다.

빛은 전자파(電磁波)의 형태로 전파된다. 태양복사의 스펙트럼 범위는 99%가 가시광선파장인 0.4∼0.7㎛를 중심으로 0.15∼4.0㎛의 범위에 걸쳐 분포하고 있다. 태양에너지의 약 45% 정도는 가시광선에, 나머지 약 46% 정도가 적외선 부분에 들어 있고 나머지 9% 정도가 자외선 부분에 들어 있다.

대기의 상단 부분에서 일사에 수직인 단위 면적에서 단위 시간에 받는 에너지를 태양상수(太陽常數)라 한다. 태양으로부터 지구가 받는 에너지는 그 거리의 제곱에 반비례하므로 태양상수는 그 거리가 평균거리에 있을 때의 값이다. 태양상수는 일반적으로 2.0㎈/㎠/min 정도이다.

지구의 반지름을 R이라 할 때 태양복사를 차단하는 면적은 πR²이다. 지구는 지축을 중심으로 자전하므로 지구가 태양복사에너지를 고루 받는다면 지구의 표면적은 4πR²이므로 지구 단위 표면적이 받는 에너지는 평균 0.5㎈/㎠/min이 된다.

태양복사가 대기 중으로 들어오면 그 중 일부분이 대기 중의 구름, 먼지, 지표면에 의한 반사, 공기 입자에 의한 산란에 의해서 우주공간으로 다시 나가게 된다. 지구에 입사되는 전체 태양에너지 중 외부공간으로 반사되는 부분의 비율을 알베도(albedo)라 한다. 지구 전체로서의 장기간의 평균 알베도는 약 0.4이다. 이 값을 제외하고 0.6에 해당하는 0.3㎈/㎠/min만이 실제로 지구에 의해서 이용되는 에너지이다. 이 에너지는 공기 또는 지표면에 의해서 흡수되지만 결국은 같은 양만큼의 에너지가 외부공간으로 재차 복사되어 나간다. 장기간을 통해서 지구는 받는 양만큼의 에너지를 복사하기 때문에 지구대기계로 들어오는 복사에너지양과 나가는 복사에너지양은 서로 같아 평형을 이룬다. (영재)

태양계의 어미니 - 태양
태양은 태양계에 있는 모든 생명체에게 있어서 어머니와 같은 천체이다. 태양은 지구와 적당한 거리에 있어서 지구 표면에 적당한 열과 빛으로 기후의 변화를 일으키기도 하며 생물체가 살아갈 수 있도록 도와주는 것이다. 사실상 인간이 사용하는 모든 연료는 그 근원이 태양으로부터 받은 에너지이며 아홉 개의 행성은 물론 그 달들, 소행성 그리고 수많은 혜성 등 태양계의 전 가족이 태양에너지를 받아 제 모습을 유지하고 있는 것이다. 태양의 무게는 지구 질량의 33만 배에 이르며 모든 행성들을 합쳐 놓은 질량의 750배 이상으로 태양계의 전체 질량의 99.86%를 차지한다. 태양은 태양계 내에서 스스로 빛을 내는 유일한 천체이기도 하지만 전 우주로 따지면 태양도 하나의 항성(恒星)에 불과하다.
탐사의 노력
태양의 탐사에 대한 노력은 1960년대부터 시작하여 인공위성과 우주선들이 띄워졌는데 1990년 10월에는 태양의 플라즈마와 자력을 탐사하기 위한 율리시즈(Ulysses)호가, 그리고 1991년 8월에는 태양의 플레어가 복사하는 X선을 포착하기 위한 미국, 영국, 일본이 공동으로 참여한 태양 관측 인공위성 ' 솔라-A'가 발사됐다. 율리시즈호는 태양풍과 자기장에 대한 자료를 수집하기 위해 9개의 기구를 싣고 있으며 지금은 목성을 거쳐 아직도 탐사를 계속하는 중이다. 그 외에도 1995년 11월에 미국 플로리다주에서 세 번째 태양탐사 우주선인 소호(Soho)가 발사되었으며 솔라-A는 세계 최초의 태양 관측 위성으로서 그 밖에도 국제 천문 연합은 전세계의 협력을 얻어 태양 활동을 탐사하는 계획을 계속 실천에 옮기고 있다. 이는 태양의 활동 자체가 우리가 살고 있는 지구의 생존을 결정 짓기 때문에 태양에 대해 아는 것은 매우 중요한 작업이다.
태양표면의 구성
태양의 표층은 표면과 대기로 구성돼 있는데 흔히 우리가 매일 볼 수 있는 태양의 표면이 '광구'이고 광구를 둘러싸고 있는 대기 중 하층대기가 '채층', 상층대기는 '코로나'이다. 먼저 광구를 살펴보면 중심이 가장 밝고 주변으로 갈수록 그 빛은 어두워져서 가장 끝 부분으로 가면 중심보다 훨씬 어두워져서 그 밝기가 절반 가량으로 뚝 떨어진다. 광구에서는 주변 감광 현상이 가끔 나타나고 바로 이 '광구'부분에서 대부분의 태양복사가 이뤄진다. 또한 채층은 온도가 광구보다 높아 1만도 정도 되는데 이 곳에서는 뜨거운 가스가 태양 표면으로부터 1만 km이상의 높이까지 치솟는 홍염(紅炎)을 볼 수가 있다. 채층은 광구와 코로나 사이에 놓여 경계선 구실을 하기도 한다. 채층 밖에 있는 코로나는 태양의 광구주위에 희박한 밀도의 이온화된 기체로 가장 높이, 넓게 퍼져있는 상층 대기권이다. 코로나의 형태와 크기는 일정하지 않지만 일반적으로 흑점과 관계가 깊다. 흑점이 최소일 때 코로나의 크기는 작고 최대일 때는 크고 둥근 모양을 갖는데 이는 태양의 자력선(磁力線)과 관계가 있다. 코로나의 온도는 지구상에서는 밝힐 수는 없다. 태양의 채층과 코로나는 광구의 빛이 달에 의해 완전히 차단되는 개기일식 때에만 볼 수 있는데 태양의 가장자리로부터 멀리까지 뻗쳐있는 밝은 빛이 바로 코로나이다.
태양의 성질
태양은 뜨겁고 거대한 가스 덩어리로서 중심부의 온도는 1천 5백만 도로 높지만 표면 온도는 6,000K인데 그 이유는 태양의 중심 핵에서 수소에너지가 헬륨으로 변하며 밖으로 빠져나올 때 식어버리기 때문이다. 그리고 약 139만 2,000km의 지름을 가진 태양은 지구지름의 약 109배이고 부피는 지구부피의 130만 배나 되며 밀도를 살펴보자면 지구를 1로 볼 때 태양의 밀도는 1.41(1.41 )로 이는 태양이 가벼운 물질로 구성되어 있음을 의미한다.또한 태양의 적도 자전 주기는 약 27일이고 북위 30도는 약 28일로 위도가 높을수록 자전속도가 느려지는 자전 주기를 가지고 있다. 태양은 주성분인 수소원자가 융합하여 헬륨을 만들 때 막대한 빛과 에너지를 쏟아내는데 이것은 원자폭탄 약 1 개 분의 폭발에너지에 해당한다. 이는 약 1억 5,000만 km거리에 있는 지구에조차 1당 1.4kw의 에너지를 공급하고 있을 정도로 엄청난 양이며 이 에너지는 지구 이외에도 화성, 금성, 목성, 수성, 천왕성, 해왕성, 명왕성 등 태양계내의 모든 행성들에게 골고루 공급되고 있다.태양의 중심부는 섭씨 1,500만。C이며 기압은 2,000억 기압으로 추정되고 있다. 그렇기 때문에 태양에는 고체나 액체는 존재할 수 없고 가스 형태로만 존재할 수 있다. 태양의 중력은 지구에 비해 엄청나게 큰데 쉽게 말하면 85 kg의 몸무게를 가진 지구인이 태양에서는 2,363kg 을 가진 거구로 둔갑을 한다.
태양의 흑점
태양의 광구(우리 눈에 보이는 태양의 표면)에는 쌀알 모양의 어두운 반점이 있는데 이것이 바로 태양의 흑점(Sunspot)이다. 이 흑점은 망원경 관측으로는 1613년 갈릴레이에 의해 처음으로 관측되었으며 약 11.2년의 주기를 가지고 그 수가 늘었다 줄었다 한다. 흑점은 6,000K의 표면온도에 비해 4,200K로 상대적으로 온도가 낮아서 더 어둡게 보이는 것뿐 실제로 낮은 온도는 아니다. 흑점은 많이 나타날 때는 약 300개까지 보이고 적게 나타날 때는 한 개도 보이지 않는데 생기는 원인에 대해서는 아직 확실히 알려진 바가 없다.흑점의 모양은 둥근 종류가 가장 많은데 복잡한 구조를 가진 것도 상당수 있다. 또한 흑점은 한 개 또는 여러 개가 무리를 지어 생기기도 하는데 일반적으로는 쌍으로 나타나며 강한 자기장을 동반한다. 그리고 크기도 다양해서 가장 큰 흑점은 어두운 부분의 지름이 약 3만 km인데 덜 어두운 부분까지 합치면 6만 km이상으로 이는 지구가 빠져버릴 만한 크기이다. 흑점의 주기를 처음 발견한 사람은 독일의 천문학자 슈바베(Schwabe)로 그는 주기를 알아내기 위해 20년을 관측하여 결국 1843년에 흑점의 주기가 약 11.2년임을 밝혀냈다. 물론 주기는 일정한 것이 아니어서 짧을 때는 7년일 때도 있으며 길 때는 15년 이상으로 그 차이가 크다고도 할 수 있다. 또한 1904년 마운더는 흑점의 분포가 마치 나비의 날개 모양으로 분포돼 있음을 발견했는데 그 모습은 흥미롭게도 태양의 적도를 경계로 하여 남북으로 대칭을 이루었다. 최근 보고에 의하면 흑점 수가 많이 나타날 때는 비가 많이 와 홍수가 생기는 등 지구촌의 기상에 변화가 생긴다고 하며 아기의 출산율도 높아진다고 한다. 하지만 정설로 인정된 바는 없다.
홍염	홍염과 플레어 태양의 자기장으로 인해 나타나는 현상으로는 홍염과 플레어를 빼놓을 수 없다. 먼저 홍염은 채층에서 뜨거운 가스가 치솟아 나타나는데 태양표면의 자기장이 강한 곳을 따라 만들어진 줄무늬를 말한다. 또한 광구로부터 수백만 km높이까지 솟아오르며 광구 면을 수만 km나 차지하기도 하며 그 형태는 대체적으로 빨리 변한다. 플레어를 보면 태양의 대기활동이 왕성해지면 흑점부근이 갑자기 밝아지면서 큰 폭발이 일어나는데 이를 플레어라고 한다. 플레어가 일어나는 원인은 지구의 지진 현상과 비슷한데 즉, 지각의 비틀림이 한계를 넘으면 지진이 발생하는 것처럼 흑점들끼리 충돌하거나 새로운 흑점이 탄생할 때 일어나는 자기장의 비틀림이 한계를 넘으면 플레어가 폭발하는 것이다. 플레어는 계속 뻗쳐 나와 지구에 도달하면 상층 대기와 충돌해 오로라를 만든다. 오로라는 지구 자기권의 꼬리(Tail) 부분에서 하전입자가 자기력선을 따라 극지방의 상공에 흘러 들어가 상층 대기의 입자와 충돌해 빛을 내는 현상으로 그렇기 때문에 플레어가 크면 클수록 오로라 발생 범위는 넓어진다. 일반적으로 자기력선의 끝인 남극과 북극에서 오로라를 볼 수 있는 것도 그 때문이다.
플레어
코로나 홀
또한, 플레어가 폭발하면 높은 에너지를 가진 X선, 자외선, 전자, 양성자 등의 입자를 방출하여 플라즈마의 다발인 태양풍과 함께 초속 1,000km이상의 속도로 태양계로 뻗어나간다. 이 태양풍이 지구상에 도달하면 지구상층대기의 전리권을 교란시켜 통신장애를 불러일으키며 자기권을 교란시킨다. 최근 플레어가 발생했을 때 자기폭풍으로 미국, 일본의 위성들이 장애를 일으켰고 통신이 중단되기도 했으며 캐나다에서는 대규모 정전 사태가 벌어졌다. 그 중 가장 재미있는 현상은 경주용 비둘기들이 방향 감각을 잃고 헤맸던 일인데 이것은 체내에 자기(磁氣)를 감지하는 능력을 갖추고 있는 비둘기가 교란된 자기권으로 인해 방향을 제대로 찾지 못했던 것이다. 이러한 모든 현상들은 태양이 최대의 활동기라는 것을 보여주는 일종의 증거들이다. 코로나 홀도 홍염과 마찬가지로 태양 활동이 극대기일 때 가장 뚜렷하게 볼 수 있으며, 자기장을 따라 물질들이 분포하기 때문에 밝게 보인다.
태양의 미래 학자들의 계산에 의하면 태양의 나이는 지구와 거의 맞먹는 46억년으로 간주되고 있는데 천문학자들의 의견대로라면 태양의 여생은 100억 년 남아 있다는 것이다. 이 숫자는 현재 태양이 내고 있는 빛으로 계산해본 것인데 그것이 사실이라면 태양은 이제 갓 태어난 별인 셈이다. 일반적으로 태양의 남은 여생을 약 100억 년으로 간주하는 견해가 지배적이지만 다른 의견도 많이 있다. 일부 천문학자들은 태양이 약 50억 년 뒤에는 팽창하여 적색거성이 될 것이라고 하는데 이 적색거성의 실체는 처참한 모습이다. 일단 적색거성이 되면 별은 그 중심부에서 수소를 태워 헬륨을 만드는데 이 헬륨은 재가되어 별의 중심부에 쌓여 별의 팽창을 부채질한다. 그렇게 태양의 크기는 현재의 약 50배까지 팽창해 현재의 금성궤도에 다다르게 되는데 아마 그렇게 되기도 전에 지구는 이미 태양열로 온도가 상승해 바닷물은 증발해서 말라버릴 것이고 대기 중엔 이산화탄소가 증가해 온실효과가 가중될 것이다. 이렇게 적색거성을 거치면 약 60년 뒤에는 원래의 크기의 100분의 1로 줄어드는 과정 즉, 백색왜성으로 다시 변하게 되는데 그 후 백색왜성은 핵연료를 다 소모한 뒤 죽음을 맞게 된다. 이렇게 일부 비관론자들은 태양이 약 40∼50억 년 뒤 적색거성이 되고 100억 년 뒤에는 최후의 순간을 맞이하게 될 것이라고 주장하고 있다(영준)

태양은 태양계 전체 질량의 99.8%를 차지하며, 지구질량의 약 33만 배에 달합니다.

그 밝기는 겉보기 등급은 -26.86등급 이지만 절대등급은 4.83등급으로 우주에서는 어두운 별에 속합니다.

태양의 구성물질은 99%가 수소, 헬륨등의 가벼운 원소이며 밀도가 낮습니다 약 1.41정도..

수소 행 융합 반응에 의하여 에너지를 방출하기 때문에 약 6000k의 표면 온도를 가집니다..

이런 태양의 특징으로는

먼저 태양 표면에서 광구와 쌀알무니 흑점 등 여러가지가 관 측되는데

광구에는 주변온도보다 2000k정도 낮은 흑점이 존재하여 흑점을 통하여 여러가지 사실을 알 수 있습니다..

태양이 서에서 동으로 자전하기 때문에 흑점은 동에서 서로 이동하는 것처럼 보이며

흑도의 적도에서 속도가 가장 빠른 것으로 보아서 기체상태이라는 것도 알 수 있습니다..

또한 쌀알무늬 가 관측이 뒤며 태양 대기에는 코로나, 채층, 플레어, 홍염 등 여러가지 현상을 관측 할 수 있습니다..

태양의 내부구조는 핵, 복사층, 대류층으로 이루어져 있는데..

핵에서는 에너지가 생성되는 중심부로 약 1500만k정도의 온도이며

복사층은 태양의 약 70%정도를 차지하는 부분으로, 에너지가 복사 형태로 전달되는 곳이며

대류층은 온도가 급격히 내려가 에너지가 광구로 전달되는 얇은 층 입니다.

-준우

열이용

태양열 온수기

가장 초보적인 태양열의 이용은 ＜햇빛으로 미지근하게 된 물＞을 사용하는 것이다. 예로부터 대야에 물을 담아 태양열로 따뜻하게 하여 목욕을 하였다. 이를 더욱 발전시킨 것이 지붕 위에 설치한 태양열 온수기이다. 보통 스테인리스나 구리파이프의 표면을 검은색으로 하고(집열파이프라고 한다), 이를 투명한 뚜껑이 달린 상자에 넣어 양지 바른 지붕 등에 설치한다. 태양광선이 집열파이프에 닿으면 태양에너지가 열로 변하여 파이프의 온도가 50∼60℃로 상승한다. 이 파이프에 물을 통하게 하여 더운 물을 만들고, 다시 이것을 큰 보온병에 저장하여 목욕 등에 쓰는 것이다.

태양열 난방·온수공급(태양열 주택)

태양열 온수기의 집열파이프 위에 선택 흡수면인 박막(薄膜)을 붙여 태양열의 흡수를 좋게 하고, 열복사의 손실을 적게 한다. 동시에 이 집열파이프를 진공통 속에 넣어 대류나 전도의 열손실을 적게 하는 등의 방법으로 고온(80∼100℃)을 얻어 가정의 난방 등에 이용하는 것이다. 한국에서도 근래에 태양열 주택이 계속 보급되고 있다.

태양열 담수화

예를 들어 진공관형 집열기를 이용하여 오염된 물이나 해수를 증발시키고, 이것을 냉각·응축하여 담수를 만든다. 중동과 근동지역 각국에서 개발이 추진되고 있으며, 한국의 낙도 등지에서도 개발되어야 할 기술이다.

산업용 솔라시스템

태양열을 산업에 이용하는 것으로, 고온·고효율의 진공관형 집열기를 공장 등의 지붕에 설치하여 태양열을 산업용 열원으로 이용한다. 외국에서는 클리닝이나 식품·통조림공장 등에서 실용화되고 있으며, 한국에서도 농산물을 보존하는 정온(定溫)창고나 그 공정에 따라 서로 다른 온도의 열원을 필요로 하는 염색공장 등에서의 기술개발이 요망된다.

태양열 발전

태양 광선을 확대경을 이용하는 등의 방법으로 집광(集光) 농축하여 300∼500℃ 고온의 열로 바꾸고, 이 열로 고압의 수증기를 만들어 증기 터빈·발전기를 작동시켜 발전하는 시스템이다. 집광농축하는 방법에 따라 타워 집광형과 곡면집광형으로 나뉜다. 미국에서는 1981년 가을 캘리포니아주 사막에 1만㎾인 세계 최대의 태양열발전소를 건설하여 순조롭게 시험가동을 진행시키고 있다. 유럽에서도 이탈리아·프랑스·에스파냐에서 500∼2000㎾의 실험 플랜트로 시험가동을 진행하고 있다. 태양열 발전은 태양에너지 이용의 발전으로서는 대규모 발전이 가능하지만, 현재는 비용이 많이 드는 단점이 있어 비용 절감을 위한 연구가 계속되고 있다.

해수 온도차 발전

태양열로 따뜻해진 해면과 심층 해수와의 온도차를 이용하여 그 사이에 열에너지를 전력으로 바꾸는 시스템이다. 나우루섬에서 100㎾, 하와이에서 50㎾의 발전실험이 실시되었다.

태양연못(solar pond)

연못의 물에 무기염을 녹여 연못의 상부와 저부 사이에 농도차를 생기게 하면 열의 대류가 일어나기 어려워진다. 그러므로 연못에 투사되는 태양열을 저부에 효율적으로 축적할 수 있다. 이스라엘 등지에서는 이 열을 도출하여 해수의 담수화나 공장의 온수세척·발전 등에 이용하는 기술로 예로부터 이용하고 있다.

파력(波力)발전

물결의 에너지로 공기 터빈·발전기 등을 가동시켜 발전하는 방법이다. 영국에서도 이 연구가 진행중이며, 일본에서도 1000㎾급 파력발전실험계획에 의한 연구·개발이 진행중이다.

풍력발전

바람의 에너지로 풍차를 돌려 발전하는 것이다. 미국에서는 50∼100㎾인 것이 실용화되어 이를 1개 소에 다수 건설하는 풍력 펌프가 전력공급에 이용되고 있다. 또 2000∼3000㎾급 대형의 연구도 진행중이다.

광(光) 이용

태양광발전

광이용 기술 가운데 대표적인 것이 태양광발전이다. 이는 태양전지를 사용하여 태양에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 시스템이며, 태양전지는 pn접합인 반도체로 되어 있다. 현재 주로 개발되고 있는 태양전지는 실리콘(규소)을 원료로 하는 결정형(結晶型) 태양전지로와 비결정질(amorphous)형 태양전지로 크게 나뉜다. 태양광발전은 반도체 소자에 의한 발전 때문에 가동 부분이 없고 보수도 쉬우며, 또한 소규모 발전에서 대규모 발전까지도 가능하다. 단결정(單結晶) 실리콘 태양전지는 1954년 발명된 이래 인공위성이나 등대 등의 전원으로 쓰였고, 최근에는 가로등이나 무선중계소의 전원 및 낙도의 전력공급 등에 쓰이고 있다. 그러나 결정형 태양전지는 고가이므로 비용의 저가화가 최대 과제이다. 비용의 저가화를 위해 광전변환효율을 높임과 동시에 태양전지에 적합한 순도를 가진 실리콘을 염가로 만드는 기술을 중심으로 대량생산 기술의 연구가 진행중이다. 또 이와 병행하여 태양전지 이용시스템 기술의 확립과 그 수요 확대를 목적으로 한 각종 시범시스템의 개발이 세계 각국에서 적극적으로 추진되고 있다. 시범시스템으로는 개인주택용(3㎾ 정도), 산막용(5㎾ 정도), 집합주택용(20㎾ 정도), 해수의 담수화용(25㎾ 정도) 등이 있다. 미국에서는 6500㎾의 대형 태양광발전소가 캘리포니아주에서 가동되고 있다. 한편 아모르포스 태양전지는 제조공정이나 재료면에서 앞으로 대폭적인 비용절감의 가능성이 있으며, 현재보다 효율적이고 내구성이 풍부한 아모르포스 태양전지를 보다 신속하게 만드는 기술이 각국에서 연구중이다. 현재 아모르포스 태양전지는 소형 전자계산기나 시계 등 민수용(民需用) 기기의 전원으로 쓰이고 있는데, 앞으로는 지붕에 설치하는 기와형 아모르포스 태양전지 등이 개발되어 널리 주택용 전원으로 사용될 가능성이 많다.

인공광합성

광합성(탄소동화 작용)의 메커니즘을 해명하고, 이를 인공적으로 구축하여 상온에서 물을 분해함으로써 수소를 만들거나(물의 광분해) 단기간에 탄수화물을 만드는 기초연구가 진행중이다

(영준)

천왕성에 대햐여..ㅋ

Tue, 23 Dec 2008 12:04:52 +0900

천왕성

천왕성의 위성
천왕성에는 15개의 위성이 돌고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 그 가운데 미란다·아리엘·움브리엘·티타니아·오베론 등의 주요 5개 위성은 오래 전부터 알려져 있었고, 나머지 10개 위성은 1986년에 보이저 2호가 발견했습니다. 주요 5개 위성들은 천왕성의 적도면 내를 자전방향과 같은 방향으로 1~13일의 주기로 공전하고 있다. 이 가운데 가장 큰 것은 티타니아로 반지름이 500km이고 광도는 14등이다. 이 위성들은 천왕성 반지름의 5~24배에 골고루 분포되어 공전한다. 이 위성들에는 운석 구덩이가 많이 있고 또한 거대한 계곡들을 가진 것들도 있습니다.

천왕성의 고리
천왕성의 주위에도 토성에서와 마찬가지로 10개의 고리가 적도면 내에 있음이 발견되었다. 이 가운데 8개는 1977년에 발견되었고, 나머지 2개는 보이저 2호가 발견했다. 고리를 이루는 물질은 1m 이상되는 검은 암석조각으로 알려져 있습니다.

태양계의 9개의 행성 가운데서 7번째로서 토성의 밖을 돌고 있는 행성이 '천왕성(天王星, Uranus)'이며, 1781년 Herschel에 의해 발견되어서 이것을 '허셀의 별'이라고도 합니다. 육안으로는 볼 수 없을 정도로 어두워서 망원경으로 관찰한다.
공전주기는 84년이고 자전주기는 17.9시간 입니다. 이 별의 표면은 별다른 특징이 없기 때문에 자전주기를 측정하기는 매우 어려운 것 입니다. 태양으로부터의 거리는 18-20 AU이고 행성 중에서 3번째로 크며 지름이 지구의 4배 정도이다. 태양으로부터 받은 태양광선의 양은 지구의 그것의 1/360에 불과해서 표면의 온도는 -170도 C에 불과합니다.
천왕성의 적도면과 그 공전면과는 89도 정도 경사 되어 있는 것이 특이하며, 만일 지구의 경사각이 이처럼 크다면 지구에서 본 태양의 운동과 계절의 특징은 어떠할 것인가 생각해 보는 것은 흥미로울 것 입니다.

★ 천왕성 대기

천왕성 대기의 조성은 수소 83%, 헬륨 15%, 메탄과 미량의 아세틸렌 그리고 기타 탄수화물로 되어 있습니다. 상층 대기에 있는 메탄은 붉은 빛을 흡수하여 천왕성이 청-녹색으로 보이도록 만듭니다. 천왕성의 대기권에는, 토성과 목성에서 위도를 따르는 줄무늬가 생생하게 나타나는 것과 흡사하게, 일정한 고도를 유지하며 달리는 구름들이 늘어서 있습니다. 중위도의 바람은 행성의 자전과 같은 방향으로 불고 있습니다. 이들 바람의 풍속은 초속 40내지 160미터 정도 이다. 무선 과학 실험에 의하면, 적도에서는 반대 방향의 바람이 약 100m/s의 속도로 불고 있는 것으로 밝혀졌습니다.

1)천왕성의 특징

천왕성은 태양계의 7번째 행성으로, 크기는 3번째로 큽니다.

천왕성은 한쪽으로 기울어져서 돕니다. 그 이유는, 이유는 천왕성이 생길 때,

미행성이라는 것이 충격을 주어 복구될수 없을만큼 자전축이 기울어졌기 때문입니다.

또, 15개의 위성이 있는 천왕성은 위성의 종류도 많습니다. 위성의 종류라고 치면,

코델리아(Cordelia) 데스데모나(Desdemona)

오필리아(Ophelia) 줄리엣(Juliet)

비안카(Bianca) 포셔(Portia)

크레시다(Cressida) 로잘린(Rosalind)

베린다(Belinda) 퍽(Puck)

미란다(Miranda) 아리엘(Ariel)

오베론(Oberon) 티테이니어(Titania) 등이 있습니다.

그리고 천왕성은 전체적으로 연한 청록색으로 보이며,

천왕성은, 대기가 주로 수소분자로 이루어져 있어 목성이나 토성보다 10배 많은 메탄가스를

가지고 있기 때문에 연한 청록색을 띄게 되는 것입니다.

그리고 천왕성은 육안(눈) 으로도 안보이는 미세한 고리가 여러개 있다고 합니다.

천왕성은 '옆으로 누운 거인' 이라고도 불립니다.

★ 천왕성의 고리(Uranus' Rings)

1977년, 천왕성의 고리 7개가 처음으로 발견되었습다. 보이저가 천왕성에 접근하는 동안 이들 고리를 촬영하고 측정하였는데 새로운 고리 두개와 작은 고리들이 더 있습니다. 천왕성의 고리들은 목성(Jupiter) 과 토성(Saturn)의 것과는 판이하게 다릅니다. 가장 밖에 있는 입실론(epsilon)고리는 수 피트 정도 되는 둥근돌 모양의 얼음 으로 되어 있다. 미세한 먼지들 역시, 매우 엷게 고리들 사이로 퍼져 있는 것 처럼 보입니다.
아마도 많은 수의 가는 고리들 혹은 아직 완성되지 않는 고리인 폭이 50미터 정도 되는 호(arcs)들이 있을 것으로 생각됩니다. 고리를 이루는 개개의 입자들은 낮은 반사율을 나타냅니다. 적어도 입실론 고리는 회색을 띠는 것으로 나타났습니다. 위성인 코델리아와 오필리아는 입실론 고리에 대해서 양떼지기 위성(shepherd satellites)으로 작용입니다.

★ 천왕성의 궤도

천왕성은 옆구리를 궤도면에 담그고 있다는 점에서 다른 행성들로부터 크게 차이난다. 이와 같은 비정상적인 자세는 태양계 역사의 초기에 행성 규모의 천체에 의해서 충격을 받았기 때문이 아닌가 하고 추측되고 있다. 보이저2호(Voyager 2)는 옆으로 구르기 때문에 나타나는 놀랄만한 작용 하나를 발견하였는데, 자전축으로부터 60도나 기울어진 자기장의 꼬리에서 그 효과가 나타난다. 자기장의 꼬리(magnetotail)는 행성의 회전에 의해서 꼬이고 마치 코르크마개를 빼는 나사와 같은 모습을 하고 행성 뒤로 길게 늘어져 있다. 자기장의 근원은 밝혀져 있지 않다. 한 때, 도전성(electrical conductive)이 있으며 고압으로 압축되어 있는 대양이 대기와 핵 사이에 놓여있다고 생각되었으나, 현재는 그 존재가 부정되었다. 지구나 다른 행성의 자기장은 용융 상태의 핵에서 전류가 발생하여 형성된다고 믿어지고 있습니다.

★ 천왕성의 위성

1986년 Voyager 2호가 천왕성에 접근하여 탐사한 결과 이 별이 15개의 위성을 가지고 있다
전면에 보이는 것은 아리엘(Ariel) 이고 천왕성이 그 뒤에서 떠오르고 있다. 움브리엘(Umbriel)은 왼쪽으로 지고 있으며, 미란다(Miranda)는 오른쪽 전면에 있다. 오른쪽 멀리 사라지는 것은 티테이니어(Titania), 먼 궤도를 돌면서 위로 보이는 것은 오베론(Oberon)이다.

위성
#
반경 (km)
질량 (kg)
거리 (km)
발견자
발견일자

　코델리아(Cordelia)
VI
13
?
49,750
Voyager 2
1986

　오필리아(Ophelia)
VII
16
?
53,760
Voyager 2
1986

　비안카(Bianca)
VIII
22
?
59,160
Voyager 2
1986

　크레시다(Cressida)
IX
33
?
61,770
Voyager 2
1986

　데스데모나(Desdemona)
X
29
?
62,660
Voyager 2
1986

　줄리엣(Juliet)
XI
42
?
64,360
Voyager 2
1986

　포셔(Portia)
XII
55
?
66,100
Voyager 2
1986

　로잘린(Rosalind)
XIII
27
?
69,930
Voyager 2
1986

　베린다(Belinda)
XIV
34
?
75,260
Voyager 2
1986

　퍽(Puck)
XV
77
?
86,010
Voyager 2
1985

　미란다(Miranda)
V
235.8
6.33e+19
129,780
G. Kuiper
1948

　아리엘(Ariel)
I
578.9
1.27e+21
191,240
W. Lassell
1851

　움브리엘(Umbriel)
II
584.7
1.27e+21
265,970
W. Lassell
1851

　티테이니어(Titania)
III
788.9
3.49e+21
435,840
W. Herschel
1787

　오베론(Oberon)
IV
761.4
3.03e+21
582,600
W. Herschel

천왕성의 일반적 특징
궤도의 긴반지름은 19.19천문단위(AU)이고, 궤도의 이심률은 0.046이다. 태양으로부터의 거리는 근일점에서 17억 3000만km, 원일점에서 29억 9000만km이다. 태양주위 공전주기는 84.02년이다. 적도반지름은 2만 5600km이고, 극반지름은 이보다 약 18분의 1이 작다. 평균광도는 5.9로 육안으로 겨우 보인다. 망원경으로 보면 시지름이 3.6초(평균 최근거리)인 녹색의 원반 모양을 하고 있다.

천왕성의 발견
천왕성은 망원경을 통해 발견해 낸 최초의 행성이다. 수성부터 토성까지는 오래전부터 이미 그 존재가 알려 져 있었다. 그러나 그 밖의 행성들에 대해서는 알지 못하였다. 이러 던 와중에 1781년 허셜에 의해 발견되었다. 처음에는 이 천체를 혜성으로 착각하였지만 수주일 동안 관측한 결과 이 천체의 운동이 굉장히 느린 것을 통해 토성보다 멀리 있음을 알게 되었고 핀란드의 천문학자 렉스엘의 궤도 계산을 통해 이 천체가 행성이라는 사실이 밝혀졌다. (wnsdn)

천왕성의 물리량

궤도 : 2,870,990,000 km (태양으로부터)
지름 : 51,118 km (지구의 4배정도)
질량 : 8.683e25 kg (지구의 14배)
밀도 : 1290 kg/m3
공전주기 : 84 년
자전주기 : 17.9 시간
표면온도 : 영하 170도에서 영하 210도 정도 (준우)

천왕성의 온도

천왕성의 상층부구름는 영하 220도가까이 됩니다.

상층부 구름의 온도는요

태양하고 멀리 떨어져 있기 때문에 매우 차갑죠

천왕성에는 기이한 현상이 일어납니다.

천왕성 표면에서 약간 깊숙한 곳으로 들어가면 온도가 올라갑니다.

태양이 비추는 곳에는 표면온도가 450도 태양이 비추지 않은 곳의 온도는 730도입니다.

이 때는 오히려 응달의 온도가 더 높았죠

물론 천왕성은 가스형 행성이라서 폭풍이 강하기 떄문에 달라질수는 있습니다.

물론 보이저호가 짧은 시간에 관측했기 때문에 확실하게는 아직 안밝혀졌습니다 (준우)

천왕성의 발견

2천년동안 지구인들은 토성밖에 천왕성, 해왕성, 명왕성, 세 개의 다른 행성이 있으리라고는 생각치 못했다. 태양으로부터 일곱 번째 행성인 천왕성은 1781년 4월 음악가 허셜(William Herschel)에 의해 처음으로 발견되었다. 독일 태생의 허셜은 밤마다 쌍성을 찾기 위해 하늘을 관찰하던 중 망원경 속에서 이상한 물체가 발견했다. 1781년 3월 12일 그는 쌍둥이자리 근처에서 발견된 이상한 물체를 추적하기 시작했으나 처음엔 이 물체를 태양에서 멀리 떨어져 있어 꼬리가 아직 발달되지 않은 혜성쯤으로 짐작했다. 이 와중에 마스켈린이라는 천문학자가 이것은 혜성이 아니라 태양의 주위를 공전하는 행성이라고 주장하기도 했다. 그로부터 1년 뒤 허셜은 그 동안 추적한 그 물체의 궤도를 전문가에 의뢰해 이 물체의 정확한 궤도가 밝혀내고 그 물체가 원 궤도를 가진 새로운 행성이라는 사실이 밝혀지게 된다.

해왕성의 질량은 지구 질량의 17배 정도이고 밀도는 1.5g/cm3 정도이며 반지름은 지구반지름의 4배 정도입니다. 해왕성은 아주 큰 궤도를 돌고 있기 때문에 공전 주기가 매우 길어서 165년이나 됩니다. 해왕성의 자전주기는 18시간 정도입니다. 보이저 2호는 다른 목성형 행성과 마찬가지로 해왕성의 적도 상공에도 메탄 덩어리로 된 2개의 테가 있는 것을 확인하였습니다. 해왕성의 대기는 천왕성의 대기와 매우 비슷한 조성을 하고 있을 것으로 보여 주로 수소와 헬륨, 그리고 메탄으로 이루어졌을 것으로 추정되고 있으며, 초속 수백km의 폭풍, 흰색의 대기이동 등이 확인되어 해왕성의 대기가 활발하게 움직이고 있음을 알 수 있습니다. 천왕성 대기의 조성은 수소 83%, 헬륨 15%, 메탄과 미량의 아세틸렌 그리고 기타 탄수화물로 되어 있다. 상층 대기에 있는 메탄은 붉은 빛을 흡수하여 천왕성이 청-녹색으로 보이도록 만든다.(준우)

위성	#	반경 (km)	질량 (kg)	거리 (km)	발견자	발견일자
코델리아(Cordelia)	VI	13	?	49,750	Voyager 2	1986
오필리아(Ophelia)	VII	16	?	53,760	Voyager 2	1986
비안카(Bianca)	VIII	22	?	59,160	Voyager 2	1986
크레시다(Cressida)	IX	33	?	61,770	Voyager 2	1986
데스데모나(Desdemona)	X	29	?	62,660	Voyager 2	1986
줄리엣(Juliet)	XI	42	?	64,360	Voyager 2	1986
포셔(Portia)	XII	55	?	66,100	Voyager 2	1986
로잘린(Rosalind)	XIII	27	?	69,930	Voyager 2	1986
베린다(Belinda)	XIV	34	?	75,260	Voyager 2	1986
퍽(Puck)	XV	77	?	86,010	Voyager 2	1985
미란다(Miranda)	V	235.8	6.33e+19	129,780	G. Kuiper	1948
아리엘(Ariel)	I	578.9	1.27e+21	191,240	W. Lassell	1851
움브리엘(Umbriel)	II	584.7	1.27e+21	265,970	W. Lassell	1851
티테이니어(Titania)	III	788.9	3.49e+21	435,840	W. Herschel	1787
오베론(Oberon)	IV	761.4	3.03e+21	582,600	W. Herschel

(내용간추림)

지름: 5만 1118km

자전주기:17시간 5분

공전주기:84년

위성:15개

표면중력:0.79<지구의 중력을 1이라 가정하였을때>

태양으로부터의 거리: 27억~30억km

★희한한 행성★

천왕성은 지구와 너무 멀리 떨어져 있어서 약 200년동안이나 과학자들은 이 행성이 얼마

나 빨리 자전하는지 알수 없었습니다. 그런데 자전하는데 이상한 점이 있다는 사실을 알

게되었습니다. 대부분의 행성들은 자전축이 공전궤도면에 대하여 거의 수직인 자세에 있

습니다. 지구의 자전축만 보더라도 수직에서4분의 1밖에 기울어져있지 않습니다. 그런데

천왕성의 축은 수직에서 너무나 기울어져 있기 때문에 마치 한쪽으로 비스듬히 누워서 태

양 주위를 도는 것처럼 보입니다. 이정도의 자전축이 기울어진 행성은 없었기 때문에, 사

람들은 천왕성을 지금도 '비스듬히 움직이는 행성' 이라고 생각하고 있습니다.

◆어머나? 고리가 있네!◆

1977년 천왕성이 어떤 흐릿한 별 앞을 지나가게 되었습니다. 천문학자들은 천왕성의 대기

에 관한 정보를 얻기 위해서 천왕성의 대기가 이 별을 어떻게 가리는지 자세히 관측했습

니다. 그런데 놀랍게도 천왕성의 대기가 별을 가리기도 전에, 별빛이 몇번 더 깜박였습니

다.그래서 천문학자들은 토성과 마찬가지로, 천왕성 주위에도 고리가 있을것이라고 결론

지었습니다.그러고 나서 조사한 결과 천왕성에도 고리가 있음이 밝혀졌는데 크고 밝은 토

성의 고리와는 달리 천왕성의 고리는 매우 얇고 어두웠습니다.

○천왕성은 왜 한쪽으로 기울어져서 돌까?○

이 질문에 대해 한가지 가능성을 생각해 볼수 있습니다. 천왕성이 생길때 미행성이라는

작은 물질의 덩어리들이 있었습니다. 미행성들이 뭉쳐서 천왕성이 거의 다 만들어지게 되

었을때 마지막 무리의 미행성들이 천왕성에 커다란 충격을 주었을수도 있습니다. 물런 미

행성들은 사방에서 충돌을 하면서 천왕성의 일부가 되기 때문에 이미 정해진 천왕성의 자

전축방향으로 몰려날아온 미행성들이 충돌했을지도 모릅니다. 실제로 그렇다면 다시는

복구될 수 없을 만큼 천왕성의 자전축이 기울어져 버렸을 것입니다. 과학자들은 이렇게

추측합니다.

천왕성 사진 찰칵~

(영준)

천왕성(天王星, Uranus)은 태양계의 일곱번째 행성이다. 목성형 행성이며, 태양계에서 세 번째로 크고, 질량으로는 네 번째인 행성이다. 영어 이름 "Uranus"는 그리스의 신 우라노스에서 따온 것이다.

천왕성은 근대에 발견된 첫번째 행성이다. 1781년 3월 13일 윌리엄 허셜이 처음 발견했다. 천왕성은 맨눈이 아닌 기술망원경을 통해 발견한 첫번째 행성이기도 하다.

해왕성과 마찬가지로 언 메탄이 표면을 이루고 있는데, 해왕성과 달리 초록색을 띠고 있다.

[편집] 탐사

미국항공우주국의 보이저 2호만이 천왕성을 탐사해보았으며, 다른 탐사 계획 역시 없는 상태이다. 1977년 발사된 보이저 2호는 1986년 1월 24일 천왕성의 구름 끝에서부터 81,500km까지 근접하였다. 보이저 2호는 천왕성 대기의 구조와 화학적 성분을 분석하였고, 10개의 새로운 위성을 발견하였으며, 97.77°라는 축 기울기 때문에 생기는 천왕성 특유의 기상 상태를 측정하였고, 고리들과 자기장을 탐사했다. 자기장은 보통과 다른 구조를 보여주었다.또한 천왕성의 5대 위성을 처음으로 자세하게 연구하였고, 지금까지 알려진 9개의 고리계를 모두 탐사했고, 2개의 새로운 고리를 찾았다.

[편집] 위성

이 부분의 본문은 천왕성의 위성입니다.

천왕성의 위성은 현재까지 27개가 발견되었다. 중요한 5개의 위성으로는 미란다, 아리엘, 움브리엘, 티타니아, 오베론을 들 수 있다. 이 5대 위성들의 이름은 셰익스피어의 희곡과 알렉산더 포프의 시에 나오는 요정들의 이름을 따서 지어진 것이다. 천왕성의 위성계는 4개의 가스 거대 행성중 가장 협소하며, 5대 위성의 총 질량이 해왕성의 위성인 트리튼 하나의 절반도 못미친다. 가장 큰 위성인 티타니아의 크기는 겨우 788.9km이고, 이것은 달의 절반에도 못 미친다. 하지만, 레아라는 토성의 두번째 큰 위성보다 조금 크기 때문에, 티타니아는 태양계에서 여덟번째로 큰 위성이다. 위성들은 대부분 관계적으로 적은 알베도(반사율)을 가지고 있으며, 움브리엘의 0.20부터 아리엘의 0.35까지 분포한다. 달들은 50% 얼음과 50%의 석질로 대부분 이루어져있으며, 얼음들은 암모니아와 이산화탄소 등으로 이루어져있음으로 추정된다.

이 위성들중에 아리엘은 적은 충돌크레이터와 함께 가장 표면이 젊고, 움브리엘이 가장 늙은 표면을 가진 것으로 보인다. 미란다의 단층 협곡은 20km정도로 깊으며, 표면 나이와 형질이 혼란스러울 정도로 다양한 위성이다. 미란다의 과거 지질적 활동성은 궤도가 지금보더 더 타원에 가까웠던 때의 조석열때문으로 추정되며, 움브리엘과의 3:1 궤도 공명 구조에 의해 생긴 조석열으로 추정된다. 비슷하게, 아리엘과 티타니아 역시 4:1 궤도 공명을 가지고 있는 것으로 추정된다.

[편집] 고리

천왕성은 희미한 행성 고리를 지니는데 직경 10미터까지의 어두운 미립자로 구성되었다.^[1] 이는 태양계에서 토성 다음으로 두 번째로 발견된 고리이다. 구분되는 13개의 고리들이 현재 알려져 있고 가장 밝은 고리는 엡실론 고리이다. 천왕성의 고리들은 오래 되지 않았을 가능성이 있다. 이들의 투명도의 차이나 틈은 이들이 천왕성과 함께 형성되지 않았음을 시사한다. 고리를 이루는 물질은 고속 충돌이나 조석력으로 인해 부서진 위성이었을 수 있다.^[2]

[편집] 궤도와 회전

천왕성은 84년 주기로 태양을 30억 km ( 약 20 천문단위 ) 거리에서 한 바퀴 돈다. 천왕성에서 태양을 본다면 지구에서보다 400배 희미하게 보일 것이다. 궤도 요소들은 피에르-시몽 라플라스에 의해 1783년 처음으로 계산되었다. 이후 1841년 존 카우치 애덤스는 처음으로 천왕성의 중력적 영향에 의한 새로운 행성 예견을 하였으며, 1845년에 르 비에르는 천왕성의 궤도에 대한 독자적인 연구를 시작했다. 1846년 9월 23일, 요한 갓필드 갈레는 새 행성을 찾았으며, 이후 이름을 "해왕성"이라 지었다. 그것은 르 비에르가 예견했던 곳과 매우 비슷한 곳에서 발견된 것이다.

천왕성의 자전 주기는 17시간 14분 정도이다. 그러나, 모든 거대 가스 행성들의 상부 대기는 자전의 방향으로 심한 바람을 받는다. 결국, 실제 보이는 천왕성의 대기는 실제 자전 주기보다 빠르게 움직이며 한번 전체적인 대기가 자전하는데는 14시간도 채 걸리지 않는다.

[편집] 자전축의 기울어짐

천왕성의 자전축은 태양계 평면에 거의 누워있다시피 하며, 기울기는 약 98도이다. 이렇게 큰 자전축의 기울기는 천왕성에서의 계절을 다른 행성과 완전히 차이나게 한다. 태양계의 다른 행성들은 기울어진 팽이를 상상하지만 천왕성은 기울어진 구르는 공에 더 가깝다. 천왕성의 지점 부근에서는 극 한쪽 면이 계속 태양을 향하고, 반대쪽 극은 태양을 볼수 없다. 한쪽의 극은 42년동안 태양 빛을 받고, 42년동안 어둠에 놓이게 된다.

결국 이러한 천왕성의 이상한 자전 때문에, 한쪽 극 부분은 적도 부분보다 더 많은 태양의 에너지를 받게 된다. 그럼에도 불구하고, 천왕성의 적도가 오히려 에너지를 더 많이 받는 극보다 따뜻하다. 이러한 이상한 현상은 아무래도 대기의 질량과 그 속에 열을 저장할 수 있는 양이 워낙 크기 때문에 40년 주기의 태양빛/암흑의 반복이 큰 영향을 못 주는 것으로 예상된다. 이 심한 기울기의 원인은 지금까지도 확실히 밝혀지지 않았으며, 태양계 초기에 천왕성이 지구만한 원시행성과 충돌함에 따라 이런 기울어짐이 생겼다고 추정되고 있다. 1986년 보이저 2호가 지나갈 즈음에는 천왕성의 남극쪽은 태양을 거의 직접 향하고 있었다.