지구형 행성1, 수성

 

 

수성에 대해서

 

수성은 태양계의 지구형 행성들 중에서 첫 번째 행성입니다. 그리고 수성의 평균 지름은 4,880 킬로미터로 매우 작은 행성이지만 화성과 거의 같은 표면 중력을 가졌을 정도로 밀도가 높습니다. 수성은 지질학적 활동이 없고 매우 희박한 대기를 가지고 있기 때문에 표면이 크레이터 형태로 되어 있습니다. 수성은 지구의 약 1% 강도의 자기장을 있으며 자연 위성은 없습니다.

 

 

수성은 약 70%의 금속과 30%의 규산염으로 이루어져 있습니다. 현재까지의 이론에 따르면 수성은 고체 규산염 지각과 맨틀이 고체 외핵과 더 깊이 있는 액체 핵 층, 그리고 고체 내핵으로 구성되어 있을 가능성이 있습니다. 열을 가두는 대기가 거의 없기 때문에 수성의 표면 온도는 야간에 100 켈빈에서 적도 지역을 가로지르는 햇빛 부분은 700 켈빈까지 크게 변화합니다. 수성의 극 지역에는 직사광선에 노출되지 않는 큰 얼음 저수지가 있는데, 이 저수지는 남극 빙하의 약 0.025-0.25%로 추정되고 있습니다. 수성의 기원과 발전에 대해서는 많은 경쟁 가설들이 있으며, 그중 일부는 미행성과의 충돌이나 암석 증발을 포함하고 있습니다.

 

수성은 태양에 매우 가깝기 때문에 표면의 태양광 강도는 태양 상수의 4.59-10.61배입니다. 수성은 3:2 회전 궤도 공명으로 태양을 공전하고 있습니다. 즉, 수성이 태양 주위를 2 바퀴 돌 때마다 3 번 자전합니다. 반대로 말하면 수성의 자전이 느리기 때문에 지구의 관측자들은 수성을 2년마다 하루만 볼 수 있습니다. 수성의 축은 태양계 행성들 중 가장 작은 기울기를 가지고 있으며, 궤도 이심률은 태양계에 알려진 모든 행성들 중 최대입니다.

 

금성과 마찬가지로 수성은 지구 궤도 안쪽에서 태양을 공전하고 있으며 지구 하늘에는 비교적 태양에 가까운 모닝 스타 또는 이브닝 스타로만 나타납니다. 영어로는 로마의 신 메르쿠리우스의 이름을 따서 지어졌으며, 상업의 신, 대화의 신, 신들의 사자입니다. 수성은 우주선 속도에 가장 큰 변화를 필요로 하기 때문에 지구에서 도달하기 가장 어려운 행성입니다. 지금까지 수성을 방문한 우주선은 2 대뿐입니다. 

 

 

수성의 내부 구조

 

수성은 고체인 황화철 로 된 외핵층, 그 깊은 액체 핵층, 고체의 내핵을 덮고 있는 고체 규산염으로 이루어진 지각과 맨틀을 가지고 있는 것으로 보입니다. 수성의 밀도는 태양계에서 두 번째로 높고, 지구의 밀도보다 약간 낮습니다. 두 행성에서 중력적 압축의 영향을 고려할 때, 수성이 생성되는 물질은 지구를 생성하는 물질들보다 더 밀도가 높습니다. 수성의 밀도는 그 내부 구성의 세부 사항을 추측하는 데 이용할 수 있습니다. 지구의 고밀도는 특히 중심부에서 중력 압축에 의해 발생하지만, 수성은 지구보다 훨씬 작고 그 내부 영역 역시 그다지 압축되어 있지 않습니다. 따라서 이렇게 밀도가 높으려면 그 중심부는 반드시 크고, 철이 풍부할 것으로 추측할 수 있습니다. 

 

수성 중심의 반경은 관성 모멘트 계수 값과 일치하도록 제한된 내부 모델을 기반으로 2,020 ± 30 킬로미터로 추정됩니다. 따라서 수성의 핵은 부피의 약 57%를 차지하고 있으며, 지구의 핵 비율은 17%입니다. 2007년 연구에서 수성의 핵에 액체로 된 핵 부분이 있음을 발표했습니다. 수성의 지각-맨틀 층은 420 킬로미터의 두께이고, 수성의 지각은 35 킬로미터로 추정되고 있습니다. 수성의 특징 중 하나는 길이가 수백 킬로미터에 달하는 좁은 능선이 다수 존재한다는 것입니다. 이들은 지각이 응고된 시점에 수성의 핵과 맨틀이 냉각되고 수축되면서 형성된 것으로 보입니다.

 

수성의 핵은 태양계의 다른 주요 행성들보다 철 함유량이 높으며, 이를 설명하기 위해 몇 가지 이론들이 제안되었습니다. 가장 널리 받아들여지는 이론은 수성이 원리 일반적인 콘드라이트 운석과 같은 금속-규산염비를 가지고 있어 태양계의 전형적인 암석질이라고 생각됩니다. 태양계 역사 초기에 수성은 수성의 약 6분의 1의 질량이고 수천 킬로미터에 이르는 미행성과 충돌했을 가능성이 있습니다. 충돌은 원래 지각과 맨틀의 대부분을 빼앗아 핵을 비교적 주요한 구성 요소로 남길 것입니다. 이러한 거대 충돌 가설로 알려진 유사한 프로세스가 달의 형성을 설명하기 위해 제안되었습니다.

 

혹은 수성은 태양의 에너지 출력이 안정되기 전에 태양의 성운에서 형성되었을 가능성이 있습니다. 처음 수성은 현재 질량의 2배였을 것이지만 원시 태양이 수축함에 따라 수성의 온도는 2500-3500 켈빈이었으며 아마도 10,000 켈빈까지 상승했을 것입니다. 수성 표면 암석의 대부분은 이러한 온도에서 기화되어 태양풍에 의해 운반될 수 있는 암석 증기의 대기를 형성할 수 있었습니다.

 

 

수성의 지표 지질학

 

수성의 표면은 달과 생김새가 비슷합니다. 달의 바다와 같은 넓은 평야와 격렬한 크레이터들을 보면 수십억 년 동안 지질학적으로 활동하지 않았음을 알 수 있습니다. 수성의 표면은 화성이나 달 표면보다 이질적이며, 둘 다 바다나 고원과 같은 유사한 지질학의 중요한 구간을 포함하고 있습니다. 물체에서 반사되는 햇빛의 비율은 알베도의 특징은 충격 크레이터, 결과적으로 발생하는 분출물 및 광선 시스템을 포함한 반사율이 현저히 다른 영역입니다. 알베도의 특징이 클수록 반사율이 높은 평야에 해당합니다. 수성에는 돌사가 있고, 달과 같은 고지, 산, 평야, 벼랑, 계곡이 있습니다.

 

수성의 맨틀은 화학적으로 이질적이고, 수성이 역사 초기에 마그마 바다 단계를 통과했음을 시사합니다. 광물의 결정화와 대류 반전에 의해 층을 형성했고, 표면에서 관찰된 화학 조성과 큰 규모의 변화를 가지고 화학적으로 이질적인 지각을 만들어냈습니다. 수성의 지각은 다른 지구형 행성보다 초기에 화학적으로 환원된 상태가 강하기 때문에, 철은 적지만 유황이 많습니다. 표면은 철이 부족한 휘석과 감람석이 지배하고 있으며, 각각 완화석과 고토감람석으로 대표되듯이 나트륨이 풍부한 사장석과 혼합된 마그네슘, 칼슘, 황화철이 혼합된 광물이 있다. 지각 반사율이 낮은 지역은 탄소가 높고 아마도 흑연 형태일 것입니다.