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행성

Planet
태양계의 8개 행성은 크기가 (아래로, 왼쪽에서 오른쪽으로):토성, 목성, 천왕성, 해왕성(외행성), 지구, 금성, 화성, 수성(내행성)

행성별도 아닌 크고 둥근 천체입니다.행성 형성에 관한 가장 잘 알려진 이론은 성간 구름성운 밖으로 붕괴되어 원시 행성계 원반에 의해 궤도를 도는 어린 원시별을 만든다고 가정하는 성운 가설입니다.행성들은 중력에 의해 움직이는 물질의 점진적인 축적, 즉 강착이라고 불리는 과정에 의해 이 원반에서 성장합니다.태양계에는 적어도 여덟 개의 행성이 있습니다: 지구형 행성인 수성, 금성, 지구, 화성거대 행성인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성.("행성"이라는 용어가 좀 더 광범위하게 적용되면, 논란의 여지가 없는 이 8개의 행성들을 "주요 행성"이라고 불러 구별할 수 있습니다.)이 행성들은 각각 궤도 극에 대해 기울어진 축을 중심으로 회전합니다.수성을 제외한 태양계의 모든 주요 행성들은 상당한 대기를 가지고 있으며, 일부 행성들은 만년설, 계절, 화산 활동, 허리케인, 구조학, 그리고 심지어 수문학과 같은 특징들을 공유합니다.금성과 화성을 제외하고, 태양계 행성들은 자기장을 발생시키고, 금성과 수성을 제외한 모든 주요 행성들은 자연 위성을 가지고 있습니다.거대한 행성들은 행성의 고리를 가지고 있는데, 가장 눈에 띄는 것은 토성의 고리입니다.

행성이라는 단어는 아마도 "유랑자"를 의미하는 그리스 계획인 ḗ타이에서 유래되었을 것입니다.고대에 이 단어는 태양, , 그리고 별들의 배경을 가로질러 이동하는 다섯 개의 빛의 점들, 즉 수성, 금성, 화성, 목성, 토성을 가리켰습니다.행성들은 역사적으로 종교적인 연관성을 가지고 있었습니다: 여러 문화들이 천체들을 신들과 동일시했고, 신화와 민속과의 연관성은 새로 발견된 태양계의 천체들의 이름을 짓는 계획에도 계속 남아 있습니다.지구 자체는 태양중심주의지구중심주의를 대체했을 때 행성으로 인식되었습니다.

망원경의 발달로 행성의 의미는 지구 너머 행성들의 위성들, 얼음 거인들인 천왕성과 해왕성, 세레스와 다른 천체들, 그리고 명왕성,나중에 카이퍼 벨트라고 알려진 얼음 물체의 가장 큰 멤버로 밝혀졌습니다.카이퍼 대에서 다른 큰 물체들, 특히 에리스의 발견은 정확히 행성을 정의하는 방법에 대한 논쟁을 촉발시켰습니다.국제천문연맹(IAU)은 네 개의 지구와 네 개의 거인이 자격을 갖춘 표준을 채택하여 세레스, 명왕성, 그리고 에리스를 왜행성 범주에 넣었지만,[1][2][3] 많은 행성 과학자들행성이라는 용어를 계속해서 더 광범위하게 적용해왔습니다.[4]

천문학의 추가적인 발전은 태양계 밖에서 외계 행성이라고 불리는 5천개 이상의 행성들의 발견으로 이어졌습니다.여기에는 페가수스자리 51 b와 같이 모항성 근처를 도는 거대 행성인 뜨거운 목성, 글리제 581c와 같이 지구와 해왕성 사이에 질량이 있는 초지구, 케플러-20e와 같이 지구보다 작은 행성들이 포함됩니다.여러 개의 외계 행성들이 그들의 별들이 살 수 있는 지역에서 궤도를 돌고 있는 것이 발견되었지만, 지구는 생명체가 살 수 있는 유일한 행성으로 남아 있습니다.

역사

1660년 클라우디우스 프톨레마이오스의 지구중심모형 설명

행성에 대한 생각은 고대의 신성한 빛에서 과학시대의 지상의 물체에 이르기까지 그것의 역사를 통해 진화해왔습니다.이 개념은 태양계뿐만 아니라 다른 외계계들의 세계들을 포함하는 것으로 확장되었습니다.행성 대 태양 주위를 도는 다른 물체에 대한 행성 대 행성으로 간주되는 것에 대한 일치된 정의는 이전에는 소행성, 달, 명왕성과 같은 왜소행성을 포함하여 여러 번 바뀌었고,[5][6][7] 오늘날에도 약간의 의견 차이가 있습니다.[7]

맨눈으로 볼 수 있는 태양계의 다섯 개의 고전 행성은 고대부터 알려져 왔으며 신화, 종교 우주론, 고대 천문학에 중요한 영향을 미쳤습니다.고대에 천문학자들은 하늘에서 일정한 상대적 위치를 유지하는 "고정된 별들"과 달리 특정한 빛들이 하늘을 가로질러 어떻게 움직이는지 주목했습니다.[8]고대 그리스인들은 이 빛들을 πλάνητες ἀστέρες(행성 ē의 ) 또는 단순히 πλ α ι(행성 ē의 별)이라고 불렀으며, 이는 오늘날 "행성"이라는 단어에서 유래되었습니다.고대 그리스, 중국, 바빌론, 그리고 실제로 모든 전근대 문명에서는 거의 [13][14]보편적으로 지구가 우주의 중심이며 모든 "행성"이 지구를 돌고 있다고 믿었습니다.이런 인식의 이유는 별과 행성이 매일 지구[15] 주위를 도는 것처럼 보였고 지구가 견고하고 안정적이며 움직이지 않고 정지해 있다는 상식적인 인식이 작용했기 때문입니다.[16]

바빌론

행성의 기능적인 이론을 가지고 있다고 알려진 최초의 문명은 기원전 1천년과 2천년에 메소포타미아에 살았던 바빌로니아 사람들이었습니다.현존하는 가장 오래된 행성 천문학 문헌은 바빌로니아의 '암미사두카' 비너스 판으로, 기원전 7세기에 금성의 움직임을 관측한 목록을 복사한 것이며, 이는 기원전 2천년경으로 추정됩니다.[17]물.에이핀([18]APIN)은 기원전 7세기의 설형문자명판으로, 해, 달, 행성의 움직임을 1년 동안 묘사합니다.후기 바빌로니아 천문학은 서양 천문학과 정확한 과학에 대한 서양의 모든 노력의 기원입니다.[19]기원전 7세기 신아시리아 시대에 쓰여진 에누마 아누엘은 행성들의 움직임을 포함한 다양한 천체 현상들과 전조들의 목록으로 구성되어 있습니다.[20][21][22]금성, 수성, 그리고 바깥 행성인 화성, 목성, 토성바빌로니아 천문학자들에 의해 모두 확인되었습니다.이 행성들은 현대 초기에 망원경이 발명되기 전까지는 유일하게 알려진 행성으로 남아있을 것입니다.[23]

그리스 로마 천문학

고대 그리스인들은 처음에 바빌로니아인들만큼 행성에 큰 의미를 부여하지 않았습니다.기원전 6세기와 5세기에 피타고라스인들지구, 태양, 달, 그리고 우주의 중심에 있는 "중앙 불"을 중심으로 회전하는 행성들로 구성된 독자적인 행성 이론을 개발한 것으로 보입니다.피타고라스 또는 파르메니데스는 저녁별(헤스페로스)과 아침별(포스포로스)을 하나와 같은 것(아프로디테, 라틴 비너스에 해당하는 그리스어)으로 처음 확인했다고 알려져 있지만,[24] 이것은 메소포타미아에서 오랫동안 알려져 왔습니다.[25][26]기원전 3세기에 사모스의 아리스타르코스는 지구와 행성들이 태양을 중심으로 공전하는 태양중심 체계를 제안했습니다.지구 중심 체계는 과학 혁명이 일어나기 전까지 지배적이었습니다.[16]

헬레니즘 시대인 기원전 1세기 무렵, 그리스인들은 행성들의 위치를 예측하기 위한 그들만의 수학적 계획을 개발하기 시작했습니다.바빌로니아 사람들의 산술이 아닌 기하학에 기초한 이 계획들은 결국 복잡성과 포괄성에서 바빌로니아 사람들의 이론을 무색하게 만들 것이고 지구에서 육안으로 관측되는 천문학적 움직임의 대부분을 설명할 것입니다.이 이론들은 서기 2세기에 프톨레마이오스에 의해 쓰여진 알마게스트에서 그것들의 완전한 표현에 도달할 것입니다.프톨레마이오스 모형의 지배는 너무나 완벽해서 천문학에 관한 이전의 모든 연구들을 대체했고 13세기 동안 서양 세계의 결정적인 천문학 문헌으로 남아있었습니다.[17][27]그리스인들과 로마인들에게, 프톨레마이오스에 의해 제시된 복잡한 법칙에 따라 각각 지구를 돌고 있는 것으로 추정되는 7개의 알려진 행성들이 있었습니다.달, 수성, 금성, 태양, 화성, 목성, 토성 등, 지구로부터 점점 더 많은 순서로 (Ptolemy의 순서대로 그리고 현대적인 이름들을 사용합니다).[12][27][28]

중세 천문학

서로마 제국의 멸망 이후, 천문학은 인도와 중세 이슬람 세계에서 더욱 발전했습니다.서기 499년, 인도 천문학자 아리아바타는 지구의 자전을 축으로 명시적으로 통합한 행성 모델을 제안했는데, 그는 이것이 별들의 명백한 서쪽 운동으로 보이는 원인이라고 설명합니다.그는 또한 행성의 궤도가 타원형이라는 이론을 세웠습니다.[29]아리아바타의 추종자들은 남인도에서 특히 강했는데, 남인도에서는 그의 지구 일주 회전 원리 등이 지켜졌고, 그 원리를 바탕으로 한 많은 2차 연구가 이루어졌습니다.[30]

이슬람 황금기의 천문학은 대부분 중동, 중앙아시아, 알안달루스, 북아프리카에서 이루어졌고, 그 후 극동과 인도에서 이루어졌습니다.폴리매스 이븐 알-하이탐과 같은 이러한 천문학자들은 프톨레마이오스의 에피사이클 체계에 이의를 제기하고 대안을 찾았지만, 일반적으로 지구중심주의를 받아들였습니다.10세기 천문학자 Abu Sa'id al-Sijzi는 지구가 그 축을 중심으로 회전한다는 것을 받아들였습니다.[31]11세기에 아비세나금성의 통과를 관측했습니다.[32]그의 동시대의 알비루니삼각법을 사용하여 지구의 반지름을 측정하는 방법을 고안했는데, 에라토스테네스의 이전 방법과는 달리 하나의 산에서만 관측이 가능했습니다.[33]

과학혁명과 새로운 행성들

과학 혁명코페르니쿠스, 갈릴레오, 케플러의 태양 중심 모델의 등장으로, "행성"이라는 용어의 사용은 고정된 별과 관련하여 하늘 주위를 움직이는 것에서 직접적으로 (주행성) 또는 간접적으로 (주행성) 태양 주위를 도는 물체로 바뀌었습니다.그래서 지구는 행성 목록에 추가되었고,[34] 태양은 제거되었습니다.코페르니쿠스의 주요 행성 수는 윌리엄 허셜천왕성을 발견한 1781년까지였습니다.[35]

17세기에 목성(갈릴레이 위성)의 위성 4개와 토성의 위성 5개가 발견되었을 때, 그것들은 "위성 행성" 또는 "2차 행성"으로 여겨졌지만, 이후 수십 년 동안 그것들은 짧게 "위성"이라고 불리게 되었습니다.과학자들은 일반적으로 행성 위성을 1920년대까지 행성으로 여겼지만, 비과학자들 사이에서는 이러한 사용이 흔하지 않았습니다.[7]

19세기의 첫 10년 동안, 네 개의 새로운 행성들이 발견되었습니다:세레스 (1801년), 팔라스 (1802년), 유노 (1804년), 베스타 (1807년).이 행성들은 이전에 알려진 행성들과 다소 다르다는 것이 곧 명백해졌습니다. 이 행성들은 화성과 목성(소행성 벨트) 사이의 우주의 일반적인 영역을 공유했고 때때로 궤도가 겹치기도 했습니다.이 지역은 오직 한 개의 행성만이 예상되었던 지역이었고, 그것들은 다른 모든 행성들보다 훨씬 작았습니다; 실제로 그것들은 분해된 더 큰 행성의 파편일 수도 있다고 의심되었습니다.허셜은 이들을 소행성(그리스어로 "별과 같다"라는 뜻)이라고 불렀는데, 가장 큰 망원경에서도 이들이 분해 가능한 원반이 없이 별과 닮았기 때문입니다.[6][36]

상황은 40년 동안 안정적이었지만, 1840년대 중반에 몇 개의 소행성이 추가로 발견되었습니다(1845년에는 아스트라에아, 1847년에는 헤베, 아이리스, 플로라, 1848년에는 메티스, 1849년에는 히기에아).그 결과, 천문학자들은 소행성들이 여전히 작은 행성으로 여겨지지만, 소행성들(소행성)을 주요 행성들과 분리하여 표를 작성하고 추상적인 행성 기호 대신 번호를 부여하기 시작했습니다.[6][37]

해왕성은 1846년에 발견되었는데, 천왕성에 대한 중력의 영향 덕분에 위치가 예측되었습니다.수성의 궤도가 비슷한 방식으로 영향을 받는 것처럼 보였기 때문에, 19세기 말에는 태양에 더 가까운다른 행성이 있을 수도 있다고 믿었습니다.그러나 수성의 궤도와 뉴턴의 중력에 대한 예측 사이의 불일치는 대신 아인슈타인의 일반 상대성 이론인 개선된 중력 이론에 의해 설명되었습니다.[38][39]

20세기

명왕성은 1930년에 발견되었습니다.초기의 관찰로 이 행성이 지구보다 더 크다는 믿음이 생긴 후,[40] 이 물체는 즉시 아홉 번째 주요 행성으로 받아들여졌습니다.1936년 레이 리틀턴(Ray Littleton)[42]은 명왕성이 해왕성의 탈출 위성일 수도 있다고 제안했고, 프레드 휘플(Fred Whipple)[41]은 1964년 명왕성이 혜성일 수도 있다고 제안했습니다.1978년 큰 위성 카론의 발견은 명왕성이 지구 질량의 0.2%밖에 되지 않는다는 것을 보여주었습니다.[43]이것은 여전히 알려진 어떤 소행성보다 훨씬 더 거대했고, 그 당시에 다른 해왕성 횡단 천체들이 발견되지 않았기 때문에, 명왕성은 행성 지위를 유지했고, 2006년에야 공식적으로 그것을 잃었습니다.[44][45]

1950년대에 제라드 카이퍼는 소행성의 기원에 대한 논문을 발표했습니다.그는 소행성들이 이전에 생각되었던 것처럼 전형적으로 구형이 아니며 소행성족은 충돌의 잔재라는 것을 인식했습니다.따라서 그는 가장 큰 소행성을 "진정한 행성"으로, 작은 소행성들을 충돌 파편으로 구분했습니다.1960년대 이후로 소행성이라는 용어는 소행성이라는 용어로 대체되었고, 문헌에서 소행성에 대한 언급은 지질학적으로 진화된 가장 큰 세 개를 제외하고는 거의 없었습니다.세레스, 그리고 팔라스와 베스타는 덜합니다.[37]

1960년대 우주 탐사선에 의한 태양계 탐사의 시작은 행성 과학에 대한 새로운 관심을 촉발시켰습니다.위성에 대한 정의의 차이는 그 무렵에 발생했습니다: 행성 과학자들은 큰 위성들도 행성으로 간주하기 시작했지만, 행성 과학자가 아닌 천문학자들은 일반적으로 그렇게 생각하지 않았습니다.[7]

1992년 천문학자 Aleksander WolszzanDale Freness펄서PSR B1257+12 주위의 행성들의 발견을 발표했습니다.[46]이 발견은 일반적으로 다른 별 주위에서 행성계를 발견한 최초의 확실한 발견으로 여겨집니다.1995년 10월 6일, 제네바 천문대미셸 마요르디디에 쿠엘로는 일반적인 주계열성(페가수스자리 51)을 도는 외계 행성을 최초로 발견했다고 발표했습니다.[47]

외계 행성의 발견은 행성을 정의하는데 있어서 또 다른 모호함으로 이어졌습니다: 행성이 별이 되는 지점입니다.알려진 많은 외계 행성들은 목성 질량의 몇 배이며, 갈색 왜성으로 알려진 항성의 그것에 접근합니다.갈색왜성은 일반적으로 수소의 더 무거운 동위원소인 중수소를 융합하는 이론적 능력 때문에 별로 여겨집니다.목성의 75배가 넘는 질량을 가진 물체는 단순한 수소를 융합하지만, 13개의 목성 질량을 가진 물체는 중수소를 융합할 수 있습니다.중수소는 은하 내 수소의 0.0026% 미만으로 매우 드물며, 대부분의 갈색 왜성은 발견 훨씬 전에 중수소의 융합을 멈췄을 것이고, 이는 이들이 초거대 행성과 사실상 구별할 수 없게 만듭니다.[48]

21세기

20세기 후반에 태양계 내의 더 많은 물체들과 다른 별들 주위의 큰 물체들이 발견되면서, 무엇이 행성을 구성해야 하는지에 대한 논쟁이 일어났습니다.물체가 벨트와 같은 별개의 집단의 일부일 경우 행성으로 간주되어야 하는지, 아니면 중수소열핵 융합에 의해 에너지를 생성할 수 있을 정도로 충분히 큰 것인지에 대해 특별한 의견 차이가 있었습니다.[49]문제를 더욱 복잡하게 만드는 것은 중수소를 융합하여 에너지를 생성하기에는 너무 작은 물체가 별과 갈색 왜성처럼 가스 구름의 붕괴에 의해 형성될 수 있으며, 심지어 목성의 질량까지도 형성될 수 있다는 것입니다.[50] 따라서 한 물체가 어떻게 형성되었는지를 고려해야 하는지에 대해서는 의견이 일치하지 않았습니다.[49]

점점 더 많은 천문학자들이 명왕성의 크기에 근접하는 많은 비슷한 물체들이 1990년대와 2000년대 초반에 태양계의 같은 지역(카이퍼 벨트)에서 발견되었기 때문에, 명왕성을 행성으로 분류하지 말아야 한다고 주장했습니다.명왕성은 수천 명의 인구 속에 단지 하나의 작은 물체로 발견되었습니다.[49]그들은 종종 소행성의 강등을 선례로 언급했지만, 그것은 그들이 벨트에 있는 것보다 행성과의 지구 물리학적 차이에 근거하여 행해졌습니다.[7]콰오아르, 세드나, 에리스, 하우메아와 같은 해왕성 횡단 천체들 중 일부는 대중 언론에서 열 번째 행성으로 예고되었습니다.[51]2005년에 명왕성보다 27%나 무거운 에리스가 발표되면서 행성을 공식적으로 정의하게 되었는데,[49] 명왕성을 생각하면 행성이 논리적으로 에리스도 행성으로 여겨져야 한다고 요구했을 것이기 때문입니다.행성과 행성이 아닌 행성의 이름을 짓기 위해 서로 다른 절차가 마련되어 있었기 때문에, 이것은 규칙상 행성이 무엇인지 정의하지 않고는 에리스의 이름을 지을 수 없기 때문에 긴급한 상황을 만들었습니다.[7]그 당시에는 또한 해왕성 횡단 물체가 둥글게 되는 데 필요한 크기가 카이퍼 대에 있는 약 200개의 둥근 물체와 그 이상의 수 천 개를 암시하는 수치인 거대 행성의 위성에 필요한 크기와 거의 같다고 생각되었습니다.[52][53]많은 천문학자들은 대중들이 많은 수의 행성을 만드는 정의를 받아들이지 않을 것이라고 주장했습니다.[7]

그 문제를 인정하기 위해, 국제천문연맹은 행성의 정의를 만드는 것에 착수했고 2006년 8월에 행성의 정의를 만들었습니다.그것의 정의는 행성 집합을 궤도를 벗어난 8개의 훨씬 더 큰 물체(수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성)로 줄였고, 처음에는 세 개의 물체(세레스, 명왕성, 그리고 에리스)를 포함하는 새로운 종류의 왜행성을 만들었습니다.[54]

이 정의는 보편적으로 사용되거나 받아들여지지 않았습니다.행성지질학에서 천체는 지구물리학적 특성에 의해 행성으로 평가되고 정의되어 왔습니다.행성 과학자들은 역학보다는 행성 지질학에 더 관심이 있어서, 그들은 행성들을 지질학적 특성에 따라 분류합니다.천체는 자신의 무게로 맨틀이 플라스틱이 되는 데 필요한 대략적인 질량으로 동역학적(행성적) 지질학을 얻을 수 있습니다.이것은 유체 정역학적 평형의 상태로 이어지는데, 이것은 신체가 안정적이고 둥근 모양을 갖게 되고, 이것은 지구 물리학적 정의에 의해 행성성의 특징으로 채택됩니다.예를 들어,[55]

핵융합을 겪지 않았고 궤도 [56]매개변수에 관계없이 유체정역학적 평형상태에 의해 충분히 둥글게 될 만큼 충분한 중력을 가진 서브스텔라 질량의 천체

태양계에서 이 질량은 일반적으로 물체가 궤도를 이탈하는 데 필요한 질량보다 작습니다. 따라서 지구물리학적 정의에서 "행성"으로 간주되는 세레스와 명왕성 같은 일부 천체들은 IAU 정의에서 그런 것으로 간주되지 않습니다. [3](실제로, 유체 정역학적 평형에 대한 요구는 일반적으로 요구 사항으로 완화됩니다.자중력 하에서 반올림과 압축을 위한 요소; 수성은 실제로 유체정역학적 평형에 있지 않지만,[57] 상관없이 일반적으로 행성으로 포함됩니다.)[58]그러한 정의의 지지자들은 종종 위치가 중요하지 않아야 하며 행성성은 물체의 고유한 특성에 의해 정의되어야 한다고 주장합니다.[3]왜소행성은 작은 행성의 범주로 제안되었으며(행성이 아닌), 행성 지질학자들은 IAU의 정의에도 불구하고 계속 행성으로 취급하고 있습니다.[59]

달을 가진 가장 큰 해왕성 횡단 천체; 지구와 달이 비교를 위해 추가되었습니다.명왕성과 지구 시스템을 제외한 모든 사진들은 예술가들의 인상입니다.

알려진 천체 중에서도 왜행성의 수는 확실하지 않습니다.2019년, Grundy et al.은 일부 중형 해왕성 횡단 천체의 낮은 밀도에 근거하여 해왕성 횡단 천체가 평형에 도달하는 데 필요한 한계 크기가 실제로 거대 행성의 얼음 위성보다 훨씬 컸다고 주장했습니다. 직경은 약 900km입니다.[59]소행성대의[60] 세레스와 이 역치를 넘을 가능성이 있는 여덟 개의 해왕성 횡단자들, 즉 콰오아르, 세드나, 오르쿠스, 명왕성, 하우메아, 에리스, 마케마케, 공공에 대해서는 일반적인 의견이 일치합니다.[61]행성 지질학자들은 초기 현대 천문학자들처럼 지구의 달과 명왕성의 카론을 포함하여 알려진 19개의 행성 질량 위성을 "위성 행성"으로 포함할 수 있습니다.[3][62]어떤 것들은 훨씬 더 나아가서 팔라스나 베스타처럼 오늘날 그다지 둥글지는 않지만 지질학적으로 진화된 상대적으로 큰 행성이나,[3] 충돌로 인해 완전히 파괴되었다가 히기아처럼 다시 강착된 둥근 물체를 포함합니다.[63][64][65]

2006년 IAU의 정의는 태양계에만 국한된 언어이고, 원근도 및 궤도대 간격의 기준은 현재 외계 행성에서 관측할 수 없기 때문에 외계 행성에 대해 몇 가지 도전 과제를 제시합니다.[66]외계 행성에 대한 공식적인 정의는 없지만, IAU의 이 주제에 대한 실무 그룹은 2018년에 잠정적인 성명을 채택했습니다.

천문학자 장뤼크 마고(Jean-Luc Margot)는 행성의 질량, 장축 반지름, 주성의 질량을 바탕으로 주성의 일생 동안 물체가 궤도를 통과할 수 있는지 여부를 결정하는 수학적 기준을 제시했습니다.[67]이 공식은 행성의 경우 1보다 큰 π이라는 값을 만듭니다.알려진 8개의 행성과 알려진 모든 외계 행성들은 π 값이 100 이상이고, 세레스, 명왕성, 에리스는 π 값이 0.1 이하입니다.π 값이 1 이상인 천체는 대략적으로 구형일 것으로 예상되며, 따라서 태양과 같은 별 주위의 궤도-영역 클리어런스 요구 조건을 만족하는 천체도 라운드니스 요구 조건을 충족할 것입니다.

정의 및 유사 개념

태양계 천체의 종류에 대한 IAU 집행위원회의 개념을 보여주는 오일러 다이어그램

2006년 IAU 총회에서, 많은 토론과 한 번의 실패한 제안 끝에, 다음과 같은 정의가 회의에 남아있는 사람들의 대다수가 투표한 결의안에서 통과되었고, 특히 천체가 행성으로 정의되기 위한 하한선 문제를 다루었습니다.2006년 결의안은 태양계 내 행성을 다음과 같이 정의하고 있습니다.[1]

"행성"[1]은 태양계 내부의 천체로, (a) 태양 주위의 궤도에 있고, (b) 자기 중력이 강체 힘을 극복할 수 있는 충분한 질량을 가지고 있어 유체 정역학적 평형(거의 둥근) 모양을 가정하고, (c) 궤도 주변의 이웃을 정리한 것입니다.

[1] 8개의 행성은 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성입니다.

이 정의에 따르면, 태양계는 8개의 행성을 가지고 있는 것으로 여겨집니다.첫 두 조건을 충족하지만 세 번째 조건을 충족하지 않는 천체는 다른 행성의 자연 위성이 아니라면 왜소행성으로 분류됩니다.원래 IAU 위원회는 (c)를 기준으로 포함하지 않았기 때문에 더 많은 수의 행성을 포함하는 정의를 제안했습니다.[69]많은 논의 끝에, 투표를 통해 이 천체들을 왜소행성으로 분류해야 한다는 결정이 내려졌습니다.[45]

이 정의는 행성 형성에 관한 현대 이론에 근거를 두고 있는데, 행성 배아는 처음에 다른 작은 물체의 궤도 이웃을 제거합니다.아래에 설명된 바와 같이, 행성들은 원시별을 둘러싼 물질의 원반 안에 물질들이 함께 달라붙어 형성됩니다.이 과정을 통해 상대적으로 상당한 물체들이 모이게 되는데, 각 물체들은 그 주변을 돌고 있던 대부분의 물질들을 "쓸어버리거나" 흩어지게 됩니다.이 물체들은 너무 멀리 떨어져 있기 때문에, 때로는 궤도 공명을 하기 때문에 서로 충돌하지 않습니다.[70]

외계 행성

2006년 IAU의 정의는 태양계에만 국한된 언어이고, 원근도 및 궤도대 간격의 기준은 현재 외계 행성에서 관측할 수 없기 때문에 외계 행성에 대해 몇 가지 도전 과제를 제시합니다.[66]IAU 외계 행성 실무 그룹(WGESP)은 2001년에 작업 정의를 발표하고 2003년에 수정했습니다.[71]2018년에는 외계 행성에 대한 지식이 증가함에 따라 이 정의를 재평가하고 업데이트했습니다.[71]현재 외계 행성의 공식적인 활동 정의는 다음과 같습니다.[72]

  1. 항성, 갈색 왜성의 궤도를 도는 중수소의 열핵융합 한계질량(현재 태양 금속성의 물체의 경우 목성질량 13으로 계산됨) 이하의 참질량을 가진 물체,또는 L4/L5 불안정성(M/M < 2/(25+ √621)) 이하의 중심 물체와 질량비를 갖는 항성 잔재들은 (그들이 어떻게 형성되었는지에 관계없이) "행성"입니다.외계 물체가 행성으로 간주되기 위해 필요한 최소 질량/크기는 태양계에서 사용되는 것과 같아야 합니다.
  2. 중수소의 열핵융합을 위한 한계질량 이상의 진정한 질량을 가진 서브스텔라 천체들은 그것들이 어떻게 형성되었는지, 어디에 위치하는지에 상관없이 "갈색 왜성"입니다.
  3. 중수소의 열핵융합 한계질량 이하의 질량을 가진 젊은 성단의 자유부동물체는 "행성"이 아니라 "하위 갈색 왜성"(또는 가장 적절한 명칭)입니다.[72]

IAU는 지식이 향상됨에 따라 이 정의가 진화할 것으로 예상할 수 있다고 언급했습니다.[72]2022년에 이 정의의 역사와 이론적 근거를 논의하는 리뷰 기사에서 "젊은 성단에서"라는 단어는 다른 곳에서 발견되었기 때문에 조항 3에서 삭제되어야 하며, "하위 갈색 왜성"이라는 용어는 더 최근의 "자유롭게 떠다니는 행성 질량 물체"로 대체되어야 한다고 제안했습니다.[71]

행성질량 천체

수성, 금성, 지구, 화성, 명왕성과 비교했을 때, 행성 질량을 가진 위성들의 규모가 커집니다.보더라인 프로테우스네레이드(둥근 미마스와 비슷한 크기)가 포함되었습니다.이미지가 없는 이상증(테티스와 엔셀라두스 사이의 중간 크기)은 나타나지 않았습니다. 어떤 경우에도 그것은 아마도 단단한 물체가 아닐 것입니다.[73]

지구과학자들은 종종 IAU의 정의를 거부하고, 둥근 달과 왜소행성도 행성으로 간주하기를 선호합니다."행성"의 IAU 정의를 받아들이는 일부 과학자들은 "세계"와 같은 지구물리학적 행성 정의를 만족시키는 물체에 대해 다른 용어를 사용합니다.[7]"행성 질량 물체"라는 용어는 또한 외계 행성과 관련된 모호한 상황들을 지칭하는데 사용되기도 했습니다. 예를 들어, 별 대신 자유롭게 떠 있거나 갈색 왜성의 궤도를 도는 행성의 전형적인 질량을 가진 물체들 말입니다.[71]

신화와 작명

행성의 이름은 태양계의 행성과 외계 행성(다른 행성계의 행성)에 따라 다릅니다.외계 행성의 이름은 보통 프록시마 센타우리 b와 같은 행성계 내의 발견 순서와 모항성의 이름을 따 지어집니다.

태양계의 행성들의 이름은 고대 바빌로니아, 그리스, 로마인들에 의해 연속적으로 발전된 이름 짓기 관행에서 유래되었습니다.신들의 이름을 행성에 접목시키는 관습은 고대 그리스인들에 의해 바빌로니아인들로부터, 그 후 로마인들에 의해 그리스인들로부터 거의 확실히 차용되었습니다.바빌로니아 사람들은 아카드 이름 이스타르를 가진 수메르의 사랑의 여신의 이름을 따서 금성, 전쟁의 신 네르갈의 이름을 따서 화성, 지혜의 신 나부의 이름을 따서 수성, 그리고 주피터의 이름을 그들의 우두머리 신 마르두크의 이름을 따서 지었습니다.[74]그리스어와 바빌로니아어의 명명 규칙들 사이에는 너무 많은 일치점들이 있어서 따로따로 생겨날 수가 없습니다.[17]신화의 차이를 감안할 때, 대응이 완벽하지 않았습니다.예를 들어, 바빌로니아의 네르갈은 전쟁의 신이었고, 따라서 그리스인들은 그를 아레스와 동일시 했습니다.아레스와 달리, 네르갈은 역병의 신이자 지하세계의 지배자이기도 했습니다.[75][76][77]

고대 그리스에서, 두 개의 거대한 빛의 신, 태양과 달은 고대 타이타닉의 신, 헬리오스셀레네라고 불렸습니다; 가장 느린 행성인 토성은 빛의 신, 파이논이라고 불렸고; 그 뒤로 파에톤, 목성, "밝다", 화성은 "열정", 화성은 "열정", 가장 밝은 금성은 빛을 가져오는 인광,그리고 빠르게 지나가는 마지막 행성인 수성은 반짝이인 스틸본이라고 불렸습니다.그리스인들은 각 행성들을 자신들의 신들의 판테온, 올림피아인들과 초기 티탄인들 중 하나로 할당했습니다.[17]

  • 헬리오스와 셀레네는 행성들과 신들의 이름들이었고, 둘 다 티탄들이었습니다 (후에 올림피아스의 아폴로아르테미스에 의해 대체되었습니다).
  • 바이논은 올림포스 사람들을 낳은 티탄 사람 크로노스에게 신성한 존재였습니다.
  • 파에톤은 크로노스의 아들인 제우스에게 신성한 존재였는데, 제우스는 그를 왕으로 폐위시켰습니다.
  • 피로이스는 제우스의 아들이자 전쟁의 신 아레스에게 주어졌습니다.
  • 포스포로스는 사랑의 여신 아프로디테가 다스렸습니다.
  • 스틸본은 빠른 동작으로 신들의 전령이자 학문과 재치의 신 헤르메스에 의해 지배되었습니다.[17]
태양계의 로마식 행성 이름이 유래된 올림푸스의 그리스 신들.

비록 현대 그리스인들이 행성에 고대의 이름을 사용하고 있지만, 로마 제국의 영향과 나중에 가톨릭 교회의 영향으로 다른 유럽 언어들은 그리스 이름 대신에 로마 이름을 사용합니다.로마인들은 그리스인들처럼 인도유럽조 신화를 이어받아 서로 다른 이름으로 판테온을 공유했지만, 로마인들은 그리스 시문화가 자신들의 신들에게 부여한 풍부한 서사적 전통이 부족했습니다.로마 공화국 후기 동안, 로마 작가들은 그리스 서사의 많은 부분을 빌려 그들 자신의 판테온에 적용했고, 그들이 사실상 구별할 수 없을 정도가 되었습니다.[78]로마인들이 그리스 천문학을 연구할 때, 그들은 행성에 그들만의 신의 이름을 지어주었습니다.메르쿠리우스(헤르메스용), 금성(아프로디테), 화성(아레스), 이우피테르(제우스), 사투르누스(크로누스).메소포타미아에서 기원했을 가능성이 있지만 헬레니즘 이집트에서 발전한 일부 로마인들은 행성들의 이름을 딴 일곱 신들이 지구의 일들을 돌보는 데 매시간 교대한다고 믿었습니다.교대 순서는 토성, 목성, 화성, 태양, 금성, 수성, 달 (가장 먼 행성에서 가장 가까운 행성까지) 순이었습니다.[79]그러므로, 첫 날은 토성(1시간)에 의해 시작되었고, 두 번째 날은 태양(25시간)에 의해 시작되었고, 달(49시간), 화성, 수성, 목성, 그리고 금성이 그 뒤를 이었습니다.왜냐하면 하루하루가 그것을 시작한 신에 의해 이름 지어졌기 때문에, 이것은 로마력에서 요일의 순서가 되었습니다.[80]영어로 토요일, 일요일, 월요일은 이 로마 이름들을 직역한 것입니다.다른 날들은 각각 화성, 수성, 목성, 금성과 비슷하거나 동등하다고 여겨지는 앵글로 색슨의 신들 ī (화요일), 워든 (수요일), þ노르 (목요일), 프르 īġ (금요일)을 따서 이름이 바뀌었습니다.

영어로 된 지구의 이름은 그레코로만 신화에서 유래된 것이 아닙니다.17세기에 행성으로 일반적으로 받아들여졌기 때문에,[34] 그것을 신의 이름을 따서 명명하는 전통은 없습니다. (그것은 태양과 달이 더 이상 일반적으로 행성으로 여겨지지는 않지만, 적어도 영어로는 마찬가지입니다.)그 이름은 고대 영어 단어 e 또는 þ에서 비롯되었는데, e는 "땅"과 "흙" 그리고 세상 그 자체를 의미하는 단어였습니다.다른 게르만족 언어들의 대응어들과 마찬가지로, 그것은 궁극적으로 영국의 지구, 독일의 에르데, 네덜란드의 아르데, 스칸디나비아의 조르에서 볼 수 있는 독일조어 단어 에르 þ로에서 유래합니다.로망스어족의 많은 언어들은 "바다"와 반대로 "마른 땅"이라는 의미로 사용되었던 옛 로마어 "테라" (혹은 그 일부 변형)를 유지하고 있습니다.[83]비로망스어족은 고유의 고유어를 사용합니다.그리스인들은 원래 이름인 γ ή(Ge)를 유지하고 있습니다.

비유럽 문화권에서는 다른 행성 이름 체계를 사용합니다.인도는 일곱 개의 전통적인 행성과 상승과 하강하는 달의 마디 라후와 케투를 통합한 나바그라하에 기반을 둔 시스템을 사용합니다.그 행성들은 수성을 의미하는 수리야 '태양', 찬드라 '달', 수성을 의미하는 붓다, 금성을 의미하는 슈크라 (밝은'), 화성을 의미하는 망갈라 (전쟁의 신), 목성을 의미하는 ṛ하스파티 (신들의 의원), 토성을 의미하는 샤니 (시간의 상징)입니다.

대부분의 행성들의 토착 페르시아어 이름들은 그리스어와 라틴어 이름들과 유사한, 이란 신들과 메소포타미아 신들의 동일시에 근거를 두고 있습니다.수성은 서부 이란의 신 ī리야(필경사의 후원자)를 뜻하는 티르(페르시아어: تیر), 금성은 아나히타를 뜻하는 나히드(ناهید), 화성은 베레트라냐를 뜻하는 바흐람(بهرام), 목성은 아후라 마즈다를 뜻하는 호르모즈(هرمز)입니다.토성의 페르시아어 이름인 키반(Keyvan, کیوان)은 "영원하고 안정된"을 의미하는 아카드어 카자마누(Akkadian kajamānu)에서 차용한 것입니다.

중국과 역사적으로 중국의 문화적 영향을 받은 동아시아 국가들(일본, 한국, 베트남 등)은 (수은 水星), 금속(비너스 金星 금속성), (화성 火星 불성), 나무(목성 木星), 지구(토성 土星 지구성) 등 다섯 가지 중국 요소를 바탕으로 명명하는 방식을 사용하고 있습니다.중국어, 한국어, 일본어로 된 천왕성(天王星 '하늘의 별'), 해왕성(海王星 '바다의 별'), 명왕성(冥王星 '저승의 별')은 로마와 그리스 신화에 나오는 신들의 역할을 바탕으로 만들어진 종지입니다.19세기에 알렉산더 와일리와 리 샨란은 최초의 117개 소행성의 이름을 중국어로 고쳤으며, 세레스(穀神星 "알갱이 여신 별"), 팔라스(智神星 "지혜 여신 별"), 주노(婚神星 "결혼 여신 별"), 베스타(灶神星 "마음 여신 별"), 히기아(健神星 "건강 여신 별")와 같은 많은 소행성의 이름들이 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다.이러한 번역은 21세기에 발견된 몇몇 왜소행성들, 예를 들어 하우메아(妊神星 "임신여신성"), 메이크메크(鳥神星 "새여신성"), 에리스(鬩神星 "고독여신성") 등으로 확장되었습니다.하지만, 더 잘 알려진 소행성들과 왜소행성들을 제외하면, 그들 중 많은 것들은 중국 천문학 사전 밖에서는 보기 드문 것들입니다.[87]

전통적인 히브리 천문학에서, 일곱 개의 전통적인 행성은 대부분 설명적인 이름을 가지고 있습니다: 태양은 חמה ḥ라마 또는 "뜨거운 것", 달은 לבנה 레바나 또는 "하얀 것", 금성은 כוכב נוגה 코하브 노가 또는 "밝은 행성", 수성은 כוכב 코하브 또는 "행성", 화성은 מאדים 마'입니다.희미한 것 또는 "빨간 것", 토성은 שבתאי 샤바타이 또는 "쉬고 있는 것" (다른 눈에 보이는 다른 행성들에 비해 느린 움직임에 대해 언급합니다.이상한 것은 צדק 체데크 또는 "정의"라고 불리는 목성입니다.히브리어 이름은 2009년에 천왕성("작은 빛")과 해왕성("성경의 바다 괴물"인 רהב 라합)을 위해 선택되었습니다. 그 이전에는 "우라누스"와 "넵튠"이라는 이름이 단순히 차용되었습니다.이 행성들의 아랍어 이름에 대한 어원은 잘 알려져 있지 않습니다.학자들 사이에서 대부분 동의되는 것은 금성(아랍어: الزهرة, 아즈-주하라, "밝은 것"), 지구(الأرض, 알-ʾ 아르 ḍ, 에레츠와 같은 어근에서 유래), 토성(زُحَل, 주 ḥ알, "철회")입니다.수성(عُطَارِد, ʿ 우 ṭ리드), 화성(اَلْمِرِّيخ, 알 미르 ī크), 목성(المشتري, 알 무슈타르 ī)에 대해 여러 가지 어원이 제시되어 있지만 학자들 사이에는 합의점이 없습니다.

이후 18세기와 19세기에 행성들이 발견되었을 때, 천왕성은 그리스 신의 이름을, 해왕성은 로마 신(포세이돈의 대응물)의 이름을 따서 지어졌습니다.이 소행성들은 처음에 신화에서 이름이 지어지기도 했습니다 – 세레스, 주노, 그리고 베스타는 로마의 주요 여신들이고, 팔라스는 그리스의 주요 여신 아테나의 대명사입니다 – 하지만 점점 더 많이 발견되면서, 그들은 더 많은 작은 여신들의 이름을 따서 처음 이름 지어지기 시작했습니다,신화적 제한은 1852년 20번째 소행성 마살리아부터 떨어졌습니다.[100]명왕성은 발견되었을 때 주요 행성으로 여겨졌기 때문에 고전적인 이름이 붙여졌습니다.해왕성 너머에서 더 많은 물체들이 발견된 후, 궤도에 따라 명명 규칙이 세워졌습니다: 해왕성과 2:3 공명을 이루는 물체들은 지하 세계 신화에서 이름이 지어지고, 다른 물체들은 창조 신화에서 이름이 지어집니다.로마와 그리스의 계획을 이어온 오르쿠스와 에리스를 제외한 대부분의 해왕성 횡단 왜성들은 다른 문화권의 신들과 여신들의 이름을 따서 지어졌습니다.[101][102]

위성들(행성 질량을 가진 위성들을 포함)은 일반적으로 그들의 모행성과 연관된 이름들이 붙여집니다.목성의 행성 질량 위성들은 제우스의 연인들 중 네 명의 이름을 따서 지어졌고, 토성의 위성들은 크로노스의 형제자매들인 티탄들의 이름을 따서 지어졌습니다. 천왕성의 위성들은 셰익스피어교황의 등장인물들의 이름을 따서 지어졌습니다. (원래는 요정 신화에서 나온 것이지만,[103] 미란다의 이름으로 끝이 났습니다.)해왕성의 행성 질량 위성 트리톤은 신의 아들의 이름을 따서 지어졌고, 명왕성의 행성 질량 위성 카론은 죽은 자들의 나룻배의 이름을 따서 지어졌습니다. 카론은 죽은 자들의 영혼을 지하 세계(명왕성의 영역)로 실어 나르는 사람들의 이름을 따서 지어졌습니다.[104]

기호

가장 일반적인 행성 기호
태양.
☉
수성.
☿
금성
♀
지구
🜨

☾
화성
♂
주피터
♃
토성
♄
천왕성
⛢ 아니면
해왕성
♆

수성, 금성, 목성, 토성, 그리고 아마도 화성의 문자 기호들은 후기 그리스의 파피루스 문서에서 발견된 형태들로 추적되었습니다.[105]목성과 토성의 기호는 대응하는 그리스 이름의 모노그램으로 확인되고 수성의 기호는 양식화된 카두세우스입니다.[105]

애니 스콧 딜 먼더(Annie Scott Dill Maunder)에 따르면, 행성 기호의 선행은 예술에서 고전 행성과 관련된 신들을 나타내기 위해 사용되었습니다.프란체스코 비앙키니가 18세기에 발견했지만 2세기에 제작된 비앙키니의 평면구는 초기 버전의 행성 상징으로 충전된 행성 신들의 그리스 의인화를 보여줍니다.[106]수성에는 카두세우스, 금성에는 목걸이에 연결된 줄, 창, 목성, 지팡이, 토성, 낫, 태양에는 광선이 방사되는 , 달에는 초승달이 달린 머리장식이 있습니다.[107]십자 표시가 있는 현대적인 모양은 16세기경에 처음 나타났습니다.몬더에 따르면, 십자가의 추가는 "옛 이교도 신들의 상징에 기독교의 풍미를 부여하려는 시도"로 보인다고 합니다.[107]지구 자체는 고전적인 행성으로 여겨지지 않았습니다. 지구의 상징은 지구의 모서리에 대한 태양 중심 이전의 상징에서 내려왔습니다.[108]

태양 주위를 도는 더 많은 행성들이 발견되었을 때, 기호들이 그것들을 위해 발명되었습니다.천왕성의 가장 일반적인 천문학적 기호인 ⛢은 요한 고트프리트 쾰러에 의해 발명되었고, 새로 발견된 금속 백금을 나타내기 위한 것이었습니다.다른 기호인 ♅은 제롬 랄랑드에 의해 발명되었으며 천왕성의 발견자 허셜을 위해 맨 위에 H가 있는 지구를 나타냅니다.오늘날, ⛢은 천문학자들에 의해서 대부분 사용되고 점성가들에 의해서 ♅이 사용되지만, 다른 맥락에서 각각의 기호를 발견하는 것은 가능합니다.세레스의 낫(⚳), 팔라스의 창(⚴), 주노의 ⚵(⚶), 베스타의 화덕(⚶)과 같이 처음 몇 개의 소행성에도 비슷하게 추상적인 기호가 주어졌지만, 그 숫자가 점점 더 늘어남에 따라 이 관행은 대신 번호를 매기는 것에 찬성했습니다. (신화에서 이름이 붙여지지 않은 최초의 소행성, 마살리아)발견자로부터 기호를 부여받지 못한 최초의 소행성이기도 합니다.)[6]해왕성의 상징(♆)은 신의 삼지창을 나타냅니다.명왕성의 천문학적 기호는 P-L 모노그램(P-L 모노그램)이지만,[113] 국제천문연맹(IAU)의 정의가 명왕성을 재분류한 이후로 덜 일반화되었습니다.[114]명왕성의 재분류 이후, NASA는 명왕성의 점선 위의 행성 궤도인 ⯓의 전통적인 점성술 상징을 사용해왔습니다.

유니코드에서 좀 더 희귀한 행성 기호들
지구
♁
베스타
⚶
주노
⚵
세레스
⚳
팔라스
⚴
히기에
⯚
오르쿠스
🝿
명왕성
♇ 아니면
하우메아
🝻
콰오아르
🝾
메이크메이크
🝼
공공
🝽
에리스
⯰
세드나
⯲

IAU는 현대 학술지 기사에서 주요 행성에 대해 한 글자 또는 (수성과 화성을 명확하게 구분하지 않는) 두 글자 약어를 사용하는 것을 금지하고 있습니다.태양과 지구의 상징은 그럼에도 불구하고 천문학에서 태양질량, 지구질량 및 유사한 단위가 일반적이기 때문에 일반적입니다.[115]오늘날 다른 행성 기호들은 대부분 점성술에서 마주칩니다.점성가들은 처음 몇 개의 소행성을 위해 오래된 천문학적 기호들을 부활시켰고 다른 물체들을 위한 기호들을 계속해서 발명하고 있습니다.[114]유니코드에는 21세기에 발견된 왜소행성을 포함한 작은 행성들에 대한 비교적 표준적인 점성술 기호들이 포함되어 있지만, 그들 중 어떤 것도 천문학적으로 사용되는 경우는 드물습니다.특히 에리스 상징은 여신 에리스를 숭배하는 종교인 디스코드교의 전통적인 상징입니다.다른 난쟁이 행성의 상징들은 대부분 그들이 유래한 문화의 토착 문자에서 나타나는 이니셜들입니다. 그것들은 또한 해당하는 신이나 문화와 관련된 것을 나타냅니다.[114][116] 예를 들어, 오르쿠스의 가페, 메이크메이크의 얼굴, 또는 공의 뱀 꼬리.

형성

아티스트 소감
원시 행성계 원반
행성 형성 중 충돌하는 소행성

행성이 어떻게 만들어지는지는 확실히 알려져 있지 않습니다.그들은 성운이 가스와 먼지로 이루어진 얇은 원반으로 붕괴되는 동안 형성된다는 것이 지배적인 이론입니다.중심부에는 원형 이 형성되어 있으며, 회전하는 원형 행성계 원반으로 둘러싸여 있습니다.강착(끈적한 충돌의 과정)을 통해 원반에 있는 먼지 입자들은 질량을 꾸준히 축적하여 훨씬 더 큰 물체를 형성합니다.미행성으로 알려진 질량의 국소적인 집중이 형성되고, 이것들은 중력의 인력에 의해 추가적인 물질을 끌어냄으로써 강착 과정을 가속화합니다.이러한 농도는 중력에 의해 안쪽으로 붕괴되어 원형 행성을 형성할 때까지 밀도가 더욱 높아집니다.[117]행성이 화성의 질량보다 다소 큰 질량에 도달한 후, 대기가 축적되기 시작하여 대기 [118]항력을 통해 행성의 포획률을 크게 증가시킵니다.[119][120]고체와 가스의 강착 이력에 따라, 거대 행성, 얼음 거인 또는 지구형 행성이 발생할 수 있습니다.[121][122][123]목성, 토성, 천왕성의 일반 위성들도 비슷한 방식으로 형성되었을 것으로 생각되지만,[124][125] 트리톤은 해왕성에 의해 포획되었을 가능성이 있고,[126] 지구의 달과[127] 명왕성의 카론은 충돌로 형성되었을 가능성이 있습니다.[128]

원형 별이 그렇게 커져서 을 형성할 때, 살아남은 원반은 광증발, 태양풍, 포인팅-로버트슨 항력 및 기타 효과에 의해 바깥쪽으로 제거됩니다.[129][130]그 후에도 여전히 항성 주위를 도는 많은 원시 행성들이 있을 수 있지만, 시간이 지남에 따라 많은 행성들이 충돌하여 더 크고 결합된 원시 행성을 형성하거나 다른 원시 행성들이 흡수할 수 있는 물질을 방출할 것입니다.[131]충분히 거대해진 그 물체들은 행성이 되기 위해 궤도 근처에 있는 대부분의 물질들을 포획할 것입니다.충돌을 피한 원시 행성은 중력 포획 과정을 통해 행성의 자연 위성이 되거나, 다른 물체의 벨트에 남아 왜행성이나 작은 물체가 될 수도 있습니다.[132][133]

초신성 잔해가 행성을 형성하는 물질을 방출합니다.

작은 행성들의 에너지 영향은 (방사성 붕괴뿐만 아니라) 성장하는 행성을 뜨겁게 달구어 최소한 부분적으로 녹게 할 것입니다.행성 내부는 밀도에 따라 분화하기 시작하며, 밀도가 높은 물질들은 중심부로 가라앉습니다.[134]작은 지구형 행성들은 이 강착 때문에 대부분의 대기를 잃지만, 잃어버린 가스는 맨틀로부터의 가스 배출과 혜성의 후속 충격으로 대체될 수 있습니다.[135] (작은 행성들은 다양한 탈출 메커니즘을 통해 얻는 모든 대기를 잃을 것입니다.)[136]

태양을 제외한 항성 주변에서 행성계가 발견되고 관측됨에 따라 이 설명을 자세히 설명하고 수정하거나 대체하는 것이 가능해지고 있습니다.이 행성을 가질 가능성을 결정하는 것은 원자 번호가 2(헬륨)보다 큰 화학 원소의 풍부함을 설명하는 천문학 용어인 금속성 수준으로 보입니다.[137][138]따라서 금속이 풍부한 집단 I 항성은 금속이 부족한 집단 II 항성보다 실질적인 행성계를 가지고 있을 가능성이 더 높습니다.[139]

태양계

태양, 행성, 왜소행성, 그리고 더 큰 위성들을 포함한 태양계. (Iapetus 제외).몸 사이의 거리는 조정할 수 없습니다.

국제천문연맹(IAU)의 정의에 따르면 태양계에는 8개의 행성이 존재하며, 이들 행성들은 (태양과의 거리가 증가하는) 다음과 같습니다.[1]수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성 그리고 해왕성.목성은 지구질량 318로 가장 큰 반면 수성은 지구질량 0.055로 가장 작습니다.[140]

태양계의 행성들은 그것들의 구성 성분에 따라 분류될 수 있습니다.지구는 주로 암석과 금속으로 구성된 물체로 지구와 비슷합니다.수성 금성 지구 화성지구는 가장 큰 지구형 행성입니다.[141]거대 행성들은 목성, 토성, 천왕성, 해왕성과 같은 지구보다 훨씬 더 질량이 큽니다.[141]이들은 지구형 행성과는 구성이 다릅니다.가스 거인인 목성과 토성은 주로 수소와 헬륨으로 구성되어 있으며 태양계에서 가장 거대한 행성입니다.토성은 지구질량 95로 목성의 3분의 1입니다.[142]얼음 거인인 천왕성과 해왕성은 주로 물, 메탄, 암모니아와 같은 저비점 물질로 구성되어 있으며, 두꺼운 수소와 헬륨의 대기를 가지고 있습니다.이 행성들의 질량은 가스 거인들보다 상당히 작습니다. (지구 질량은 단지 14배와 17배입니다.)[142]

왜소행성은 중력적으로 둥글지만, 다른 천체들의 궤도를 통과하지는 못했습니다.태양으로부터의 평균적인 거리의 순서로, 천문학자들 사이에서 일반적으로 동의되는 것들은 세레스, 오르쿠스, 명왕성, 하우메아, 콰오아르, 메이크메이크, 공공, 에리스, 세드나입니다.[59]세레스는 화성과 목성의 궤도 사이에 위치한 소행성대에서 가장 큰 물체입니다.나머지 8개는 모두 해왕성 너머 궤도를 돌고 있습니다.해왕성 궤도 너머에 있는 작은 태양계 천체들의 두 번째 벨트인 카이퍼 벨트에서 오르쿠스, 명왕성, 하우메아, 콰오아르, 메이크는 궤도를 돕니다.공과 에리스는 산란된 원반의 궤도를 돌고 있는데, 이 원반은 카이퍼대와는 달리 해왕성과의 상호작용을 향해 불안정합니다.세드나는 가장 큰 분리된 천체로, 태양에 결코 근접하지 않아 고전 행성들과 상호작용을 할 수 있습니다; 그들의 궤도의 기원은 여전히 논의되고 있습니다.9개 모두 단단한 표면을 가지고 있다는 점에서 지구형 행성과 비슷하지만, 그것들은 암석과 금속보다는 얼음과 암석으로 이루어져 있습니다.게다가, 그들 모두는 수성보다 더 작으며, 명왕성은 알려진 가장 큰 왜행성이고 에리스는 가장 거대한 것으로 알려져 있습니다.[143][144]

최소 19개의 행성급 위성 또는 위성 행성이 있는데, 타원체 모양을 가질 수 있을 정도로 충분히 큰 위성입니다.[3]

달, 이오, 유로파는 지구형 행성과 비슷한 조성을 가지고 있고, 나머지는 왜행성처럼 얼음과 암석으로 구성되어 있고, 테티스는 거의 순수한 얼음으로 이루어져 있습니다. (하지만 유로파는 표면 얼음 층이 내부를 연구하기 어렵게 만들기 때문에 종종 얼음 행성으로 여겨집니다.)[3][145]가니메데와 타이탄은 반지름이 수성보다 크고 칼리스토는 수성과 거의 맞먹지만, 세 행성 모두 질량이 훨씬 작습니다.미마스는 지구 질량의 약 6백만 분의 1로 지구 물리적 행성으로 동의되는 가장 작은 물체이지만, 지구 물리적 행성이 아닐 수도 있는 더 큰 물체들이 많이 있습니다(예: 살라시아).[59]

행성 속성

아래 표는 지구물리학적 행성 정의를 충족시키기 위해 일반적으로 합의된 물체의 몇 가지 속성을 요약한 것입니다.천문학자들이 왜행성인지 아닌지에 대해 의견을 달리하기 때문에 살라시아와 같은 더 작은 왜행성 후보들은 표에 포함되지 않았습니다.마찬가지로, 행성 지질학을 발전시켰지만 더 이상 둥글지 않은 팔라스와 베스타와 같은 물체들 또한 제외되었지만, 몇몇 저자들은 그것들을 상관없이 포함시킬 것입니다.주요 행성의 지름, 질량, 공전 주기, 자전 주기 등은 제트추진연구소에서 확인할 수 있습니다.[140]JPL은 또한 행성 궤도의 준장축, 경사 및 편심을 제공하며,[146] 축 기울기는 그들의 호라이즌 데이터베이스에서 가져온 것입니다.[147]다른 정보들은 나사에 의해 요약됩니다.[148]왜소행성과 행성 질량 위성에 대한 데이터는 태양계의 중력으로 둥근 물체 목록에서 가져온 것이며, 거기에 출처가 나열되어 있습니다.

이름. 적도
지름을
덩어리 준장축(AU) 공전주기
(줄리안 연도)
황도에 대한 기울기
(°)
오비탈
괴이한 일
회전주기
(일)
공정.
달들
축 기울기(°) 반지. 대기.
주요 행성
☿ 수성. 0.383 0.06 0.39 0.24 7.00 0.206 58.65 0 0.04 아니요. 최소한의
♀ 금성 0.949 0.81 0.72 0.62 3.39 0.007 243.02 0 177.30 아니요. CO2, N2
🜨 지구 1.000 1.00 1.00 1.00 0.0 0.017 1.00 1 23.44 아니요. N2, O2, Ar
♂ 화성 0.532 0.11 1.52 1.88 1.85 0.093 1.03 2 25.19 아니요. CO2, N2, Ar
♃ 주피터 11.209 317.83 5.20 11.86 1.30 0.048 0.41 95 3.13 네. H2, 히
♄ 토성 9.449 95.16 9.54 29.45 2.49 0.054 0.44 146 26.73 네. H2, 히
⛢ 천왕성 4.007 14.54 19.19 84.02 0.773 0.047 0.72 27 97.77 네. H2, 그, CH4
♆ 해왕성 3.883 17.15 30.07 164.79 1.77 0.009 0.67 14 28.32 네. H2, 그, CH4
왜행성
⚳ 세레스 0.0742 0.00016 2.77 4.60 10.59 0.080 0.38 0 4 아니요. 최소한의
🝿 오르쿠스 0.072 0.0001 39.42 247.5 20.59 0.226 9.54? 1 ? ? ?
♇ 명왕성 0.186 0.0022 39.48 247.9 17.14 0.249 6.39 5 119.6 아니요. N2, CH4, CO
🝻 하우메아 0.13 0.0007 43.34 283.8 28.21 0.195 0.16 2 126? 네. ?
🝾 콰오아르 0.085 0.0002 43.69 288.0 7.99 0.038 0.74 1 14? 네. ?
🝼 메이크메이크 0.11 0.0005 45.79 306.2 28.98 0.161 0.95 1 ? ? 최소한의
🝽 공공 0.10 0.0003 67.33 552.5 30.74 0.506 0.93 1 ? ? ?
⯰ 에리스 0.18 0.0028 67.67 559 44.04 0.436 15.79 1 78? ? ?
⯲ 세드나 0.078 ? 525.86 12059 11.93 0.855 0.43 0 ? ? ?
색상 범례: 지구형 행성 가스 거인 얼음 거인(거대 행성의 두 범주 모두 포함) 왜행성

지구와 상대적으로 측정됨.
지구의 질량은 약 5.972 × 1024 킬로그램이고 적도 반지름은 약 6,378 킬로미터입니다.[140]

모든 행성-질량 위성들은 동기적인 회전을 보여주기 때문에, 그들의 회전 주기는 궤도 주기와 같습니다.

행성질량 위성
이름. 적도
지름을
덩어리 준장축(km) 공전주기
(일)
1차 적도에 대한
기울기(°)
오비탈
괴이한 일
축 기울기(°) 대기.
☾ 0.272 0.0123 384,399 27.322 18.29–28.58 0.0549 6.68 최소한의
♃1 이오 0.285 0.0150 421,600 1.769 0.04 0.0041 ≈0 최소한의
♃2 유로파 0.246 0.00804 670,900 3.551 0.47 0.009 ≈0.1 최소한의
♃3 가니메데 0.413 0.0248 1,070,400 7.155 1.85 0.0013 ≈0.2 최소한의
♃4 칼리스토 0.378 0.0180 1,882,700 16.689 0.2 0.0074 ≈0–2 최소한의
♄1 미마스 0.031 0.00000628 185,520 0.942 1.51 0.0202 ≈0
♄2 엔셀라두스 0.04 0.0000181 237,948 1.370 0.02 0.0047 ≈0 최소한의
♄3 타이스 0.084 0.000103 294,619 1.888 1.51 0.02 ≈0
♄4 디오네 0.088 0.000183 377,396 2.737 0.019 0.002 ≈0 최소한의
♄5 레아 0.12 0.000386 527,108 4.518 0.345 0.001 ≈0 최소한의
♄6 타이탄 0.404 0.0225 1,221,870 15.945 0.33 0.0288 ≈0.3 N2, CH4
♄8 이아페투스속 0.115 0.000302 3,560,820 79.322 14.72 0.0286 ≈0
⛢5 미란다 0.037 0.0000110 129,390 1.414 4.22 0.0013 ≈0
⛢1 아리엘 0.091 0.000226 190,900 2.520 0.31 0.0012 ≈0
⛢2 엄브리엘 0.092 0.00020 266,000 4.144 0.36 0.005 ≈0
⛢3 티타니아 0.124 0.00059 436,300 8.706 0.14 0.0011 ≈0
⛢4 오베론 0.119 0.000505 583,519 13.46 0.10 0.0014 ≈0
♆1 트리톤 0.212 0.00358 354,759 5.877 157 0.00002 ≈0.7 N2, CH4
♇1 카론 0.095 0.000255 17,536 6.387 0.001 0.0022 ≈0
색상 범례: 주로 바위가 많고 대부분 얼음이 많은 것

지구와 상대적으로 측정됨.

외계 행성

Exoplanet detections per year
2023년 8월 기준 연간 외계행성 탐지(NASA Exoplanet Archive 기준)[149]

태양계외 행성(extrasolar planet)은 태양계 밖에 있는 행성입니다.2023년 10월 1일 현재 4,065개의 행성계에 5,506개의 외계 행성이 존재하며, 878개의 행성계가 하나 이상의 행성을 가지고 있습니다.[150]알려진 외계 행성들의 크기는 목성의 약 두 배 정도 되는 가스 거인에서부터 달 크기의 바로 그 이상까지 다양합니다.중력 마이크로렌즈 데이터를 분석한 결과 우리 은하의 모든 별에 대해 최소 평균 1.6개의 행성이 묶여 있음을 알 수 있습니다.[151]

1992년 초 전파 천문학자 알렉산데르 볼슈잔데일 페렌펄서 PSR 1257+12 주위를 도는 두 행성의 발견을 발표했습니다.[46]이 발견은 확인되었고 일반적으로 외계 행성의 최초의 확실한 발견으로 여겨집니다.연구원들은 펄서를 만들어 낸 초신성에서 남은 원반 잔해에서 형성된 것으로 추정하고 있습니다.[152]

1995년 10월 6일, 제네바 대학교미셸 마요르디디에 쿠엘로페가수스자리 51 주위의 외계 행성인 페가수스자리 51 b를 발견했다고 발표했습니다.[153]그때부터 케플러 임무까지 가장 잘 알려진 외계 행성들은 더 쉽게 발견될 수 있기 때문에 질량이 목성이나 더 큰 가스 행성들이었습니다.케플러 후보 행성 목록은 대부분 해왕성 크기의 행성과 수성보다 작은 행성들로 구성되어 있습니다.[154][155]

2011년, 케플러 우주 망원경 팀은 태양과 비슷한 별인 케플러-20e케플러-20f를 도는 지구 크기의 외계 행성들을 처음으로 발견했다고 보고했습니다.[156][157][158]그 이후로 지구와 거의 같은 크기인 100개 이상의 행성이 발견되었으며, 그 중 20개는 항성의 생명 거주 가능 영역에서 공전하고 있습니다 – 충분한 대기압이 주어지면 지구 행성이 표면에서 액체 상태의 물을 유지할 수 있는 궤도의 범위입니다.[159][160][161]태양과 비슷한 별 다섯 개 중 한 개는 생명체가 살 수 있는 영역에 지구 크기의 행성을 가지고 있는 것으로 생각되는데, 이는 가장 가까운 별들이 지구에서 12광년 이내의 거리에 있을 것으로 예상된다는 것을 암시합니다.[c]그러한 지구형 행성의 발생 빈도는 은하수에 존재하는 지능적이고 통신 가능한 문명의 수를 추정하는 드레이크 방정식의 변수 중 하나입니다.[164]

태양계에는 존재하지 않는 행성의 종류가 있습니다: 지구와 해왕성 사이의 질량을 가진 슈퍼 지구미니 해왕성입니다.그러한 행성들은 지구처럼 돌이 많을 수도 있고 해왕성처럼 휘발성과 가스의 혼합물일 수도 있습니다. 두 가능성 사이의 경계선은 현재 지구 질량의 약 두 배에서 일어날 것으로 생각됩니다.[165]글리제 581c는 질량이 지구 질량의 5.5배에서 10.4배에 달하며,[166] 이후의 연구들은 글리제 581c가 항성에 너무 가까이 있어서 생명이 살 수 없다고 결론을 내렸지만,[167] 이 행성이 생명이 살 수 있는 지역에 있을 가능성이 있다는 것을 발견하면서 주목을 받았습니다.[168]태양계의 어떤 행성보다 그들의 모항성에 훨씬 더 가까운 외계 행성들이 발견되었습니다.0.4AU로 태양에 가장 가까운 행성인 수성은 궤도를 도는 데 88일이 걸리지만 초단주기 행성은 하루도 안 돼 궤도를 돌 수 있습니다.케플러-11계는 수성보다 짧은 궤도에 다섯 개의 행성을 가지고 있는데, 모두 수성보다 훨씬 더 질량이 큽니다.51 페가수스 b와 같은 뜨거운 목성들이 있는데,[153] 이들은 자신들의 별 주위를 매우 가깝게 돌다가 증발하여 남은 핵인 천왕성 행성이 될 수도 있습니다.별에서 훨씬 더 멀리 떨어져 있는 외계 행성들도 있답니다.해왕성은 태양으로부터 30 AU 떨어져 있고 궤도를 도는 데 165년이 걸리지만, 별에서 수천 AU 떨어져 있고 궤도를 도는 데 100만 년 이상 걸리는 외계 행성들이 있습니다.[169] 예를 들어 COCONUTS-2b.

특성

각각의 행성은 독특한 물리적 특징을 가지고 있지만, 그들 사이에는 많은 광범위한 공통점이 존재합니다.고리나 자연 위성과 같은 이러한 특징들 중 일부는 태양계의 행성에서 아직 관찰되지 않은 반면, 다른 것들은 외계 행성에서 흔히 관찰됩니다.[170]

동특성

궤도

해왕성의 궤도와 명왕성의 궤도의 비교.명왕성의 궤도가 해왕성의 궤도 이심률과 관련이 있다는 것과 황도에 대한 큰 각도(경사)를 주목하세요.

태양계에서, 모든 행성들은 태양이 자전하는 방향과 같은 방향으로 태양을 돕니다: 태양의 북극 위에서 볼 때 반시계 방향으로 말이죠.적어도 하나의 외계 행성 WASP-17b는 항성의 자전과 반대 방향으로 공전하는 것으로 밝혀졌습니다.[171]한 행성의 궤도가 한 바퀴 공전하는 주기는 그것의 측면 실제 주기 또는 연도로 알려져 있습니다.[172]행성의 연도는 항성으로부터의 거리에 달려 있습니다; 행성이 항성으로부터 멀어질수록, 항성의 중력에 덜 영향을 받기 때문에, 행성이 항성으로부터 더 멀리 이동해야 하는 거리는 더 길어지고 속도는 더 느려집니다.

행성의 궤도는 완벽하게 원형이며, 따라서 항성으로부터의 거리는 매년 변합니다.항성에 가장 가까이 접근하는 것은 근일점 혹은 태양계에서의 근일점이라고 불리는 반면, 항성으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 것은 근일점이라고 불립니다.행성이 항성 주위에 접근하면 지구의 낙하물이 낙하하면서 가속하는 것처럼 중력 퍼텐셜 에너지를 운동 에너지와 교환하면서 속도가 증가합니다.행성이 파스트론에 가까워질수록, 지구에 위로 던져진 물체가 궤도의 정점에 도달함에 따라 속도가 느려지는 것처럼, 행성의 속도는 줄어듭니다.[173]

각 행성의 궤도는 일련의 원소들에 의해 묘사됩니다.

  • 궤도의 이심률은 행성의 타원형 궤도의 신장을 설명합니다.이심률이 낮은 행성은 원형 궤도가 더 많은 반면, 이심률이 높은 행성은 타원형 궤도가 더 많습니다.태양계의 행성들과 큰 위성들은 이심률이 상대적으로 낮아서 거의 원형 궤도를 돌고 있습니다.[172]혜성들과 많은 카이퍼 대 천체들, 그리고 몇몇 외계 행성들은 매우 높은 이심률을 가지고 있으며, 따라서 지나치게 타원형의 궤도를 가지고 있습니다.[174][175]
  • 반장축은 궤도의 크기를 제공합니다.타원 궤도의 중간점에서 가장 긴 지름까지의 거리입니다.이 거리는 행성의 중심에 별이 있기 때문에 아파스트론과 같지 않습니다.[172]
  • 행성의 기울기는 행성의 궤도가 정해진 기준면 위로 또는 아래로 얼마나 기울어져 있는지를 말해줍니다.태양계에서 기준면은 황도라고 불리는 지구 궤도의 평면입니다.외계 행성의 경우, 하늘 평면 또는 하늘의 평면으로 알려진 평면은 지구에서 관찰자의 시선에 수직인 평면입니다.[176]태양계의 8개 행성들의 궤도는 모두 황도에 매우 가까이 놓여있습니다; 명왕성과 같은 혜성과 카이퍼천체들은 황도에 훨씬 더 극단적인 각도로 궤도를 돕니다.[177]큰 위성들은 일반적으로 그들의 부모 행성의 적도에 그다지 기울어지지 않지만, 지구의 달, 토성의 이아페투스, 해왕성의 트리톤은 예외입니다.트리톤은 큰 위성들 중에서도 유일하게 역행 궤도를 돌고 있다는 점, 즉 모행성의 자전과 반대 방향으로 공전한다는 점에서 특이합니다.[178]
  • 행성이 기준면 위와 아래를 가로지르는 지점을 상승 노드와 하강 노드라고 합니다.[172]상승 노드의 경도는 기준면의 0 경도와 행성의 상승 노드 사이의 각도입니다.근일점 (또는 태양계에서 근일점)의 논쟁은 행성의 상승점과 항성에 가장 가까운 접근 사이의 각도입니다.[172]

축 기울기

지구의 축 기울기는 약 23.4°입니다.이 별은 41,000년 주기로 22.1°에서 24.5° 사이에서 진동하며 현재 감소하고 있습니다.

행성들은 축 방향 기울기의 정도가 다양합니다; 행성들은 별들의 등각도 면에 대해 일정 각도로 회전합니다.이것은 각 반구가 받는 빛의 양이 1년 동안 변하게 합니다; 북반구가 별에서 멀어질 때, 남반구는 그 쪽을 가리키고, 그 반대도 마찬가지입니다.따라서 각 행성은 계절을 가지고 있으며, 그 해 동안 기후에 변화를 초래합니다.각 반구가 자신의 별에서 가장 멀리 혹은 가장 가까운 지점을 가리키는 시간을 동지라고 합니다.각각의 행성은 궤도를 따라 두 개를 갖는데, 한 반구는 낮이 가장 길고 하지가 있을 때, 다른 반구는 낮이 가장 짧을 때 동지가 있습니다.각 반구에서 받는 빛과 열의 다양한 양은 지구의 절반마다 매년 날씨 패턴에 변화를 일으킵니다.목성의 축 방향 기울기는 매우 작아서 계절적 변화가 거의 없습니다. 반면 천왕성은 축 방향 기울기가 너무 극단적이어서 사실상 태양 쪽으로 기울어져 있는데, 이는 목성의 반구가 태양빛을 계속 받고 있거나 태양 활동을 할 때쯤 어둠 속에 계속 있다는 것을 의미합니다.[179]태양계에서 수성, 금성, 세레스, 목성은 매우 작은 기울기를 가지고 있고, 팔라스, 천왕성, 명왕성은 극단적인 기울기를 가지고 있고, 지구, 화성, 베스타, 토성, 해왕성은 보통의 기울기를 가지고 있습니다.[180][181][182][183]외계 행성들 중에서 축 기울기는 확실하게 알려져 있지 않지만, 대부분의 뜨거운 목성들은 항성에 근접했기 때문에 축 기울기가 무시할 정도라고 생각됩니다.[184]마찬가지로 행성-질량 위성의 축 방향 기울기는 [185]0에 가까우며, 가장 큰 예외는 지구의 달이 6.687°에 있기 때문입니다.[186][187]

로테이션

행성들은 그들의 중심을 지나 보이지 않는 축을 중심으로 회전합니다.행성의 자전 주기항성일이라고 알려져 있습니다.태양계에 있는 대부분의 행성들은 태양의 북극 위에서 볼 때 반시계 방향으로 도는 태양의 궤도와 같은 방향으로 회전합니다.금성과[188] 천왕성은 [189]시계 방향으로 회전하지만, 천왕성의 극단적인 축 기울기는 극들 중 어떤 것이 "북쪽"인지에 대해 다른 관습이 있음을 의미하며, 따라서 그것이 시계 방향으로 회전하는지 반시계 방향으로 회전하는지에 대해 다른 관습이 있음을 의미합니다.[190]어떤 협약이 사용되든 간에 천왕성은 궤도에 상대적으로 역행적인 회전을 합니다.[189]

행성과 달의 자전 주기(속도 1만배 증가, 역행을 나타내는 음의 값), 평탄화 및 축방향 기울기 비교(SVG 애니메이션)

행성의 회전은 형성되는 동안 몇 가지 요인에 의해 유도될 수 있습니다.각운동량은 부착된 물체의 개별 각운동량 기여에 의해 유도될 수 있습니다.거대 행성에 의한 가스의 강착은 각운동량에 기여합니다.마지막으로, 행성 건설의 마지막 단계에서 원시 행성 강착의 확률적 과정은 행성의 스핀 축을 무작위로 바꿀 수 있습니다.[191]금성이 자전하는데 243일이 걸리고 거대한 행성들은 몇 시간 밖에 걸리지 않는 등 행성들 사이에 하루의 길이에 큰 차이가 있습니다.[148]외계 행성의 자전 주기는 알려져 있지 않지만 뜨거운 목성의 경우 항성에 근접해 있다는 것은 조석에 잠겨 있다는 것을 의미합니다(즉, 궤도가 자전과 일치함).이것은 그들이 항상 한 쪽 얼굴을 그들의 별들에게 보여준다는 것을 의미합니다. 한 쪽은 영원한 낮에, 다른 쪽은 영원한 밤에.[192]태양과 가장 가까운 행성인 수성과 금성도 마찬가지로 매우 느린 회전을 보여줍니다.수성은 3:2 스핀 궤도 공명(태양 주위를 두 바퀴 돌 때마다 3번 회전)에 조수적으로 맞물려 있으며,[193] 금성의 회전은 금성의 속도를 늦추는 조석력과 태양열로 인해 생성된 대기 조석 사이에서 평형을 이룰 수 있습니다.[194][195]

모든 큰 위성들은 조수에 의해 그들의 부모 행성에 갇혀있습니다;[196] 명왕성과 카론은 에리스와 다이노미아와 마찬가지로 [197]조수에 의해 서로 묶여있습니다.[198]오르쿠스와 그 위성 반스는 상호 조석 잠금의 또 다른 예일 수도 있지만, 그 데이터는 결정적이지 않습니다.[199]알려진 자전 주기를 가진 다른 왜행성들은 지구보다 더 빠르게 자전합니다; 하우메아는 너무 빨리 자전하여 3축 타원체로 왜곡되었습니다.[200]외계 행성 타우 부에티스 b와 모항성 타우 부에티스는 서로 조석으로 묶여 있는 것으로 보입니다.[201][202]

궤도 정리

IAU 정의에 따르면, 행성의 정의적인 동적 특성은 그것이 그 근처를 깨끗이 했다는 것입니다.이웃을 정리한 행성은 궤도에 있는 모든 미행성들을 모으거나 쓸어버릴 만큼 충분한 질량을 축적했습니다.사실상, 이 별은 비슷한 크기의 다수의 천체들과 궤도를 공유하는 것과는 반대로 별 주위를 고립되어 공전하고 있습니다.위에서 설명한 바와 같이, 이 특성은 2006년 8월 IAU행성에 대한 공식적인 정의의 일부로서 의무화되었습니다.[1]현재까지 이 기준은 태양계에만 적용되지만, 많은 젊은 외계계들이 발견되었는데, 이들은 궤도 청소가 그들의 항성 원반 안에서 일어나고 있음을 시사하는 바가 있습니다.[203]

물리적 특성

크기와 모양

중력으로 인해 행성들은 대략적으로 구형으로 당겨지게 되고, 따라서 행성의 크기는 대략 평균 반경(예를 들어, 지구 반지름 또는 목성 반지름)으로 표현될 수 있습니다.하지만, 행성들은 완벽한 구형은 아닙니다. 예를 들어, 지구의 자전으로 인해 적도 주변의 볼록한 부분이 있는 극지방에서 행성이 약간 평평하게 됩니다.[204]그러므로, 지구의 모양에 대한 더 나은 근사치는 적도의 지름이 극과 극의 지름보다 43 킬로미터 더 큰 편원형입니다.[205]일반적으로, 행성의 형태는 회전 타원체의 극과 적도 반경을 제공하거나 기준 타원체를 지정함으로써 설명될 수 있습니다.그러한 사양으로부터 행성의 평탄화, 표면적, 부피를 계산할 수 있습니다; 그것의 정상 중력은 그것의 크기, 모양, 회전 속도, 그리고 질량을 알고 계산될 수 있습니다.[206]

덩어리

행성을 정의하는 물리적 특징은 중력이 물리적 구조를 묶는 전자기력을 지배할 수 있을 정도로 충분히 무겁고 유체정역학적 평형 상태에 이르게 한다는 것입니다.이것은 효과적으로 모든 행성이 구형 또는 구형이라는 것을 의미합니다.어떤 질량까지는 물체의 모양이 불규칙할 수 있지만, 그 점을 넘어서면 물체의 화학적 구성에 따라 달라지는 중력이 물체를 자신의 질량 중심으로 끌어당기기 시작하여 물체가 구체로 붕괴됩니다.[207]

질량은 행성이 별들과 구별되는 가장 중요한 특성입니다.항성의 질량 하한선은 목성의 약 75배 정도로 추정되지만 행성성의 질량 상한선은 약 13 정도에 불과합니다.MJMJ 태양형 동위원소가 풍부한 물체의 경우 중수소핵융합에 적합한 조건을 달성합니다.태양을 제외한 태양계에는 이와 같은 질량의 천체가 존재하지 않지만, 이와 같은 크기의 외계 행성은 존재합니다.13번째..MJ 제한은 보편적으로 합의되지 않았고, 외계 행성 백과사전은 60개까지의 물체를 포함합니다.MJ,J최대[208] 24개의 외계 행성 데이터 탐색기가 있습니다.MJ.J질량-반지름[209] 관계는 중수소 융합의 시작과 함께 눈에 띄게 변하지 않으며, 질량이 토성 질량 1개에서 0.08개로 증가함에 따라 반지름이 대략 일정하게 유지됩니다.M (80 전후)MJ,수소연소되어 적색 왜성이 되는 것의 J시작), 그래서 몇몇 저자들은 갈색 왜성이 질량이 큰 목성형 행성으로 여겨져야 한다고 주장합니다.[165]

질량이 정확히 알려진 가장 작은 외계 행성은 PSR B1257+12A로 1992년 펄서 주위 궤도에서 발견된 최초의 외계 행성 중 하나입니다.이 행성의 질량은 수성의 절반 정도입니다.[210]작은 것은 WD 1145+017 b로 백색 왜성을 공전하고 있으며, 질량은 대략 왜성 하우메아의 것이며, 일반적으로 소행성이라고 불립니다.[211]태양을 제외한 주계열성 주위를 도는 가장 작은 행성은 케플러-37b로 질량(및 반지름)은 달보다 약간 높습니다.[155]태양계에서 지구 물리적 행성으로 동의되는 가장 작은 물체는 토성의 위성 미마스이며, 반지름은 지구의 약 3.1%, 질량은 지구의 약 0.00063%입니다.[212]토성의 작은 위성 피비는 현재 지구 반지름의[213] 1.7%, 지구 질량의 0.00014%의 불규칙체로,[212] 충돌로 인해 형태가 망가지기 전에 초기에 유체정역학적 평형과 분화를 달성한 것으로 추정됩니다.[214]어떤 소행성들은 원시 행성의 파편일 수도 있는데, 원시 행성들은 달라붙고 분화하기 시작했지만, 치명적인 충돌을 겪었고, 오늘날 금속성 또는 바위로 된 중심핵만 남거나,[215][216][217] 그로 인한 파편들이 다시 쌓일 수도 있습니다.[65]

내부분화

깊은 금속 수소층이 바위로 된 핵을 덧씌운 목성 내부의 그림

모든 행성은 완전히 유동적인 상태로 존재를 시작했습니다; 초기 형성에서, 더 밀도가 높고 무거운 물질들이 중심으로 가라앉았고, 더 가벼운 물질들이 표면 근처에 남겨졌습니다.따라서 각각의 내부유체이거나 유체였던 맨틀로 둘러싸인 조밀한 행성 중심부로 구성되어 있습니다.지구형 행성의 맨틀은 딱딱한 지각 안에 밀봉되어 있지만,[218] 거대한 행성에서는 맨틀이 단순히 상층의 구름층과 섞입니다.지구형 행성은 니켈 같은 원소의 핵과 규산염의 맨틀을 가지고 있습니다.목성과 토성은 암석과 금속으로 된 중심핵이 금속 수소로 된 장막으로 둘러싸여 있다고 여겨집니다.[219]더 작은 천왕성과 해왕성은 , 암모니아, 메탄, 그리고 다른 얼음들로 둘러싸인 바위투성이의 핵을 가지고 있습니다.[220]이 행성들의 중심부에 있는 유체의 작용은 자기장을 발생시키는 지역학적 성질을 만듭니다.[218]일부 큰 위성과 왜소행성에서도 유사한 분화 과정이 나타난 것으로 추정되지만,[59] 이 과정이 항상 완료된 것은 아닙니다.세레스, 칼리스토, 타이탄은 불완전하게 분화된 것으로 보입니다.[221][222]소행성 베스타는 둥글지 않은 충격으로 부서져 왜행성은 아니지만 금성, 지구, 화성과 비슷한 차별화된 내부를[223] 가지고 있습니다.[217]

대기.

지구 대기

수성[224] 제외한 모든 태양계 행성들은 상당한 대기를 가지고 있는데, 그 이유는 중력이 가스를 표면에 가까이 유지할 수 있을 만큼 충분히 강하기 때문입니다.토성의 가장 큰 위성 타이탄은 또한 지구의 것보다 상당히 두꺼운 대기를 가지고 있고,[225] 해왕성의 가장 큰 위성 트리톤[226] 왜행성 명왕성은 더 약한 대기를 가지고 있습니다.[227]더 큰 거대 행성들은 많은 양의 가벼운 가스인 수소와 헬륨을 보유할 수 있을 만큼 충분히 거대한 반면, 더 작은 행성들은 이러한 가스들을 우주로 방출합니다.[228]외계 행성의 분석에 따르면 이러한 가벼운 가스를 붙잡을 수 있는 임계 값은 약 2.0+0.7-0
.6
입니다.
M🜨,🜨그래서 지구와 금성은 암석이 많은 행성의 최대 크기에 가깝습니다.[165]

지구 대기의 구성이 다른 행성들과 다른 이유는 그 행성에서 일어난 다양한 생명 과정이 자유 분자 산소를 도입했기 때문입니다.[229]화성과 금성의 대기는 이산화탄소에 의해 지배되고 있지만 밀도에 있어서 급격한 차이가 있습니다: 화성 대기의 평균 표면압은 지구의 1% 미만인 반면 [230]금성 대기의 평균 표면압은 지구의 약 92배입니다.[231]금성의 대기는 그것의 역사상 폭주하는 온실 효과의 결과였을 가능성이 있는데, 오늘날 금성을 수성보다 더 뜨거운 표면 온도로 볼 때 가장 뜨거운 행성으로 만듭니다.[232]금성 대기의 약 50-55km 고도의 적대적인 표면 조건에도 불구하고, 온도와 압력은 지구와 같은 조건에 가깝습니다 (지구를 넘어 태양계에서 유일하게 이런 곳이 있음), 그리고 이 지역은 미래의 인류 탐사를 위한 그럴듯한 기지로 제시되어 왔습니다.[233]타이탄은 지구의 대기를 제외하고는 태양계에서 유일하게 질소가 풍부한 행성 대기를 가지고 있습니다.지구의 조건이 물의 삼중점에 가까워서 행성 표면의 세 상태 모두에 존재할 수 있듯이 타이탄도 메탄의 삼중점에 가깝습니다.[234]

행성 대기는 다양한 일사량 또는 내부 에너지에 영향을 받아 허리케인(지구), 행성 전체의 먼지 폭풍(화성), 목성의 지구보다 큰 고기압(대적점이라고 불리는), 대기의 구멍(해왕성)과 같은 동적인 기상 시스템의 형성으로 이어집니다.[179]외계 행성에서 감지된 기상 패턴에는 대적점의 두 배 크기인 HD 189733 b의 뜨거운 지역과 [235]뜨거운 목성 케플러-7b,[236] 슈퍼지구 글리제 1214 b구름 등이 포함됩니다.[237][238]

뜨거운 목성은 그들의 중심 항성에 극도로 가까이 있기 때문에 혜성의 꼬리와 같이 별의 복사 때문에 대기를 우주로 잃고 있는 것으로 나타났습니다.[239][240]비록 여러 요인들이 관련되어 있고 낮과 밤의 온도 차이에 영향을 미치는 대기 역학의 세부 사항이 복잡하지만,[241] 이 행성들은 초음속 바람을 생산하는 낮과 밤의 온도 차이가 방대할 수 있습니다.[242][243]

자기권

지구자기권(diagram)

행성의 중요한 특징 중 하나는 자기권을 발생시키는 고유 자기 모멘트입니다.자기장의 존재는 그 행성이 지질학적으로 여전히 살아있다는 것을 나타냅니다.다시 말해서, 자화된 행성들은 내부에 전기 전도성 물질의 흐름을 가지고 있고, 이것은 자기장을 발생시킵니다.이 들판들은 행성과 태양풍의 상호작용을 크게 변화시킵니다.자화된 행성은 태양풍 주위에 자기권이라고 불리는 공동을 만들어 내는데, 이 공동은 바람이 관통할 수 없습니다.자기권은 행성 자체보다 훨씬 클 수 있습니다.이와는 대조적으로, 자화되지 않은 행성은 전리층과 태양풍의 상호작용에 의해 유도되는 작은 자기권만을 가지고 있으며, 이것은 행성을 효과적으로 보호할 수 없습니다.[244]

태양계의 8개 행성 중에서 금성과 화성만이 이러한 자기장이 없습니다.[244]자화된 행성 중에서 수성의 자기장은 가장 약하며 태양풍을 거의 비껴가지 못합니다.목성의 위성 가니메데는 몇 배나 강한 자기장을 가지고 있으며, 목성의 자기장은 태양계에서 가장 강합니다. (사실 너무 강해서 칼리스토[245] 안쪽의 모든 위성에 대한 향후 승무원 임무에 심각한 건강상의 위험을 초래합니다.)다른 거대 행성들의 표면에서 측정된 자기장은 지구의 자기장과 거의 비슷하지만, 자기 모멘트는 훨씬 큽니다.천왕성과 해왕성의 자기장은 행성의 회전축에 대해 강하게 기울어져 있고 행성의 중심에서 이동합니다.[244]

2003년 하와이에서 HD 179949를 관측한 천문학자 팀은 이 별의 표면에서 밝은 점을 발견했는데, 이는 궤도를 도는 뜨거운 목성의 자기권에 의해 만들어진 것으로 보입니다.[246][247]

이차특성

토성의 고리

태양계의 몇몇 행성이나 왜소행성들(해왕성이나 명왕성 같은)은 서로 공명하거나 더 작은 천체들과 공전 주기를 가지고 있습니다.이는 위성 시스템(예를 들어 목성 주변의 이오, 유로파, 가니메데 사이 또는 토성 주변의 엔셀라두스와 디오네 사이의 공명)에서 흔히 볼 수 있습니다.수성과 금성을 제외한 모든 위성은 종종 "달"이라고 불리는 자연 위성을 가지고 있습니다.지구는 1개, 화성은 2개, 거대 행성은 복잡한 행성형 시스템에 수많은 달을 가지고 있습니다.세레스와 세드나를 제외하고, 합의된 왜행성들은 모두 적어도 한 개의 달을 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다.거대 행성의 많은 위성들은 지구형 행성과 왜소 행성에 있는 것들과 비슷한 특징들을 가지고 있고, 일부는 생명체의 가능한 거주지로서 연구되어 왔습니다 (특히 유로파와 엔켈라두스).[248][249][250][251][252]

네 개의 거대한 행성들은 크기와 복잡성이 다른 행성 고리들로 궤도를 돕니다.고리는 주로 먼지나 입자성 물질로 구성되어 있지만, 중력이 구조를 형성하고 유지하는 작은 '달팽이'을 수용할 수 있습니다.행성 고리의 기원은 정확히 알려져 있지 않지만, 그것들은 모 행성의 로슈 한계 아래로 떨어져 조석력에 의해 찢어진 자연 위성들의 결과로 여겨지고 있습니다.[253][254]왜소행성 Haumea와[255] Quaoar 또한 고리를 가지고 있습니다.[256]

외계 행성 주변에서 2차적인 특징은 관찰되지 않았습니다.아갈색왜성 Cha 110913-773444작은 원시행성 원반으로 궤도를 돌고 있는 것으로 추정되며,[257] 아갈색왜성 OTS44는 지구질량 10배 이상의 상당한 원시행성 원반으로 둘러싸여 있는 것으로 나타났습니다.[258]

참고 항목

A photomontage of the eight planets and the MoonNeptune in fictionUranus in fictionSaturn in fictionJupiter in fictionMars in fictionEarth in science fictionMoon in science fictionVenus in fictionMercury in fiction
한 행성을 클릭하면 그 행성을 소설로 묘사하는 기사로 이어집니다.

메모들

  1. ^ 마고의 매개변수는 유명한 수학 상수 π≈3.14159265 ...와 혼동되지 않아야 합니다.
  2. ^ 한국에서는 명왕성의 명왕성처럼 한자보다는 한글로 쓰는 경우가 많습니다.베트남어에서, 칼크는 이러한 이름들을 직접적으로 중국-베트남어로 읽는 것보다 더 흔합니다. 예를 들어 수성의 투 보다는 상투 ỷ입니다.명왕성은 사오민 브 ươ옹이 아니라 사오 디엠 브 ươ옹 "야마스타"입니다.
  3. ^ 여기서 "지구 크기"는 지구 반지름 1~2배, "거주 가능 영역"은 지구의 항성 플럭스의 0.25~4배(태양의 경우 0.5~2AU에 해당)를 의미합니다.태양과 같은 G형 항성에 대한 자료는 제공되지 않습니다.이 통계는 K형 항성에 대한 자료에서 발췌한 것입니다.[162][163]

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