1. 해왕성 소개
해왕성은 태양계의 8번째 행성으로 명왕성이 행성 분류에서 제외된 이후 태양계의 마지막 행성으로 인정되고 있다. 해왕성이라는 명칭은 그리스 신화 속 바다의 신 포세이돈에서 유래했다. 천왕성과 많이 닮은 행성으로 반지름이 지구 지름의 1/5만큼 작은 크기이며 대기에 포함된 메탄으로 인해 푸른색으로 보인다. 천왕성보다 크기는 약간 작지만 질량은 더 크다. 천왕성은 지구의 14배, 해왕성은 지구의 17배이다. 그만큼 중력도 더 강하다. 해왕성은 태양계 행성 중 지름은 4번째로 크며 질량은 3위이다. 밀도와 대기압이 태양계 가스행성 가운데 가장 높다고 한다. 색도 천왕성에 비해 훨씬 더 푸른색이며 이는 해왕성의 대기 중 메탄 함량이 천왕성에 비해 좀 더 높기 때문이다. 대흑점과 푸른색 때문에 매우 아름답게 보인다.
2. 해왕성 관측
목성의 대적반처럼 표면에 대흑점이 있는데 이 크기는 지구 지름 정도로 매우 크다. 짙은 푸른색이 인상적이라 토성과 더불어 인기가 있는 행성이다. 실시 등급이 8등급이어서 지구에서는 맨눈으로 관측할 수 없고 쌍안경이 있어야 한다. 해왕성의 1일은 지구 기준 16시간 해왕성 1년은 지구 기준 165년이다. 평균 기온은 -240도이며 중력은 지구의 1.14배로 지구에서 체중이 100kg인 사람이 해왕성에 가면 114kg으로 늘어난다. 맨눈으로는 볼 수 없는 행성이기 때문에 망원경이 발명되기 전까지는 해왕성에 대한 기록이 없다. 하지만 갈릴레오 갈릴레이는 이미 17세기에 최초로 해왕성을 관측한 적이 있다. 목성을 조사하면서 배경에 별을 하나 그려 놓았는데 이것이 바로 해왕성이었던 것이다. 다만 해왕성을 행성이 아닌 항성으로 생각했기에 발견으로 인정받지는 못한다. 현재까지는 1846년 프랑스 수학자 위르뱅 르베리에의 공식을 토대로 독일 천문학자인 요한 고트프리트 갈레와 헨리크 다레스트에 의해 발견되었다고 여겨지고 있다. 천왕성이 우연히 발견된 것과 달리 해왕성은 정밀한 과학적 계산을 통해 발견된 첫 행성이며 현재까지는 마지막 행성이기도 하다.
3. 해왕성의 구성
행성의 표면이 어떤지는 불명이지만 고체와 액체와 기체의 형태가 뒤섞인 슬러시 형태의 메탄으로 이루어진 바다가 펼쳐져 있을 것이라고 예상하고 있다. 대기와 표면 성분 특성상 상륙 여부도 불분명하다고 한다. 대기압이 지구보다 1,000배가량 높고 역동적인 대기를 가지고 있다. 태양으로부터의 거리도 아주 멀고, 불투명한 대기가 두껍게 펼쳐져 있기 때문에 대기층 아래에는 햇빛과 별빛을 전혀 관측할 수 없는 완벽에 가까운 암흑일 것으로 보인다. 그 속에서 거대한 메탄 바다가 초속에서 초속 수백미터 이상의 태풍과 번개가 끊임없이 쳐대고 고체와 액체, 기체가 마구 뒤섞인 대기로 인해 수심 10,000m에 달하는 압력이 사방을 짓누르는 끔찍한 환경이라고 예상된다. 대기와의 마찰열이 생길 수 있어 실제로 해왕성에 도달한다 해도 고체나 액체로 된 대기와 표면에 기화될 가능성이 높아 상륙이나 항해는 고사하고 대기에 근접하는 순간 압력과 풍속, 온도로 인해 순식간에 얼어붙어 가루가 되어 날아갈 것으로 예상된다. 행성의 특성상 강력한 방사능도 예상된다.일부에서는 물이 존재할 가능성이 있다고 얘기하고 있다. 다만 데이터가 모자라 물로 존재하는지 얼음, 플라즘로 존재하는지는 알수가 없다. 최근 연구로는 내핵이 액화된 다이아몬드로 존재한다는 발표가 나왔다. 내부로 들어갈수록 온도와 압력만 높아지므로 내핵에 포함된 탄소 성분이 고온고압의 환경에서 대량의 다이아몬드를 생성할 수도 있다는 것이다. 만약 탐사선이 내핵에 도달할 수 있다면 그곳에서 액화된 거대한 다이아몬드, 남극의 빙산보다도 거대한 다이아몬드 덩어리를 볼 수 있을 것 이라고도 한다. 태양에서 가장 먼 행성답게 두꺼운 구름층 상부 온도가 섭씨 -218도(55K)이다. 하지만 해왕성도 열권은 477도(750K)까지 올라간다. 내핵의 온도는 섭씨 약 약 5,100도정도로 예측되며 자전축도 28도가량 기울어져 있어 계절의 변화도 있다고 한다. 또한 목성만큼은 아니지만 2020년 6월 15일 기준으로 28개의 해왕성 위성을 거느리고 있다. 이는 태양계에서 2번째로 많은 수다. 목성보다 6배가량 멀리 떨어져 있다는 점을 감안하면 실질적인 수는 목성 위성과 비슷한 수일 수 있다. 해왕성의 기온이 점차 올라가야 할 여름철에는 오히려 온도가 떨어지다 급등하는 기이한 현상도 보이는 것으로 나타났다.
4. 해왕성 탐사
현재까지는 보이저 2호만이 유일하게 방문한 태양계의 불모지이다. 탐사가 힘든 이유는 지구에서 교신 등을 할 때 편도로만 4시간, 왕복 8시간이 걸리는 거리이기 때문이라고 한다. 이 때문에 데이터가 워낙 부족하여 과학 서적에도 해왕성에 대한 자료는 거의 없으며 오히려 해왕성의 위성인 트리톤에 대해 더 자세히 나와 있다. 현재까지 연구에 따르면 해왕성은 천왕성보다 더 활동적이며, 태양으로부터 받는 에너지를 반사하는 능력도 천왕성보다 좋다고 한다. 보이저 2호의 탐사로 해왕성의 대흑반이 발견되었다. 현재로는 데이터 부족으로 생성 원인은 알 수 없다. 1994년 허블 우주망원경으로 관찰을 시도하였으나 완전히 소멸된 후였어도 북반구에서 새로운 흑반(소흑반)이 발견되었다. 측정 풍속이 2,400km/h(666.6m/s)였다고 하니 20003년 한반도를 쑥대밭으로 만들었던 태풍 매미의 최대풍속이 약 195km/h(54.1m/s) 였던 점을 감안하면 어마어마하다. 보이저 2호가 해왕성에 가장 근접한 사흘 전에는 가느다란 고리도 관찰되었다. 2022년 9월 21일 제임스 웹 우주망원경으로 해왕성의 고리와 위성 7개(데스피나/네레이드/탈라사/트리톤/갈라테아/라리사/프로테우스)를 매우 선명하게 포착하는데 성공했다. 이 고리는 너무 옅은 데다 거리가 매우 멀어 1989년 보이저 2호의 탐사를 통해 얻은 자료 외에는 엄두조차 못 내고 있었지만 제임스 웹 덕분에 33년 만에 관측 및 촬영하는 성과를 이루어냈다.
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