태양계를 구성하는 행성은 공전 궤도에 의하여 내행성과 외행성으로 구분하기도 하지만 물리적 성질에 따라 지구형 행성과 목성형 행성으로도 나눌 수 있다. 지구형 행성과 목성형 행성의 특징을 알아본다.
물리적 성질에 따른 행성 분류
■ 지구형 행성 목성형 행성
행성들은 여러 가지 물리적 성질에 따라 크기와 질량이 작고, 평균 밀도가 큰 지구형 행성(지구, 수성, 금성, 화성)과 크기와 질량이 크고 평균 밀도가 낮은 목성형 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성) 두 집단으로 구분한다.
■ 지구형행성 특징
행성: 수성, 금성, 지구, 화성
질량: 작다
고리유무: 없다
위성 수: 0~2개
크기: 작다
평균 밀도: 크다
대기 두께: 얇다
■ 목성형행성 특징
행성: 목성, 토성, 천왕성, 해왕성
질량: 크다
고리유무: 있다
위성 수 : 많다
크기: 크다
평균 밀도: 작다
대기 두께: 두껍다
행성들의 물리량
① 행성의 크기: 목성 크기는 지구의 11.2 행성의 표배로 태양계 내의 다른 행성 모두를 목성 안에 담을 수 있다.
② 행성의 질량: 질량이 가장 큰 행성은 목성으로 목성을 제외한 다른 행성들을 합친 질량의 약 2.5배나 된다.
③ 행성 내부 구조와 평균 밀도: 지구형 행성의 내부 구조는 밀도가 큰 철과 니켈로 된 중심핵과 딱딱한 규질의 지각으로 이루어져 규산염 행성이라 한다. 반면에 모겅형 행성은 맨 바깥에 액체 수소로 된 껍질, 그리고 그 안쪽에 금속이 섞인 액체 수소층과 중심에 암석질로 된 핵으로 이루어져 있어 수소행성 또는 가스 행성이라 불린다.
④ 행성의 표면 중력과 대기, 표면 온도: 행성이 대기를 많이 가지기 위해서는 표면 온도가 낮아야 하며, 표면 중력이 커야 한다. 따라서 태양으로부터 멀리 떨어져 표면 온도가 낮고 질량이 큰 목성형 행성들은 두꺼운 대기층을 갖고 있다.
하지만 지구형 행성들, 특히 수성은 대기층이 존재하지 않으며, 화성은 지구 대기압의 0.01% 정도의 희박한 대기층을 가지고있다. 대기층이 두꺼운 금성이 태양에 가까운 수성보다 높은 표면 온도를 보인다. 수성은 자전 주기가 길고 대기가 없어 500K 이상의 일교차를 보이며, 대기가 희박한 화성도 큰 일교차를 보인다.
지구형 행성이면서 외행성에 속하는 행성
화성은 밀도나 크기 등을 볼 때 지구형 행성에 해당하며, 지구 궤도 바깥쪽에서 태양 주위를 돌기 때문에 외행성에 해당한다.
소행성
2006년 8월 국제천문학연맹은 기존의 행성의 정의에 '주변 궤도에서 지배적인 위치를 차지하는 천체'를 추가함으로써 구 명왕성의 행성 지위를 박탈했다.
구 명왕성은 지난 1930년 처음 발견됐을 때 지구와 거의 같은 크기로 인식되면서 행성지위를 받는 데 문제가 없었으며, 지난 1978년에는 구 명왕성 주위에 카론을 비롯한 위성 3개까지 발견되어 행성 지위가 확고해지는 듯 보였다.
그러나 1990년대 우수한 천체 망원경이 개발된 이후, 구 명왕성의 크기가 매우 작은데다 비슷한 크기의 천체들이 다수 존재한다는 사실이 알려지며 논란이 일기 시작해 국제천문학연맹은 구 명왕성의 행성 지위를 박탈하고 '소행성 134340'으로 분류했다.
즉 구 명왕성은 위성인 카론과 크기가 비슷하며, 공전 궤도가 일부 겹치는 해왕성보다 지름이 작으므로 공전 궤도상에서 지배적인 지위를 가졌다고 볼 수 없다는 것이다.
행성을 어떻게 분류하는지 구 명왕성이 위성으로 분류된 배경에 대해 알아보았다.