수성: 태양에 가장 가까운 행성의 얼음
태양계에서 가장 작은 행성인 수성은 88일 만에 태양을 한 바퀴 돕니다. 반지름의 약 85%까지 차지하는 거대한 철핵과 충돌구투성이 표면을 지녔고 낮과 밤의 온도 차는 600°C가 넘지만, 극지의 영구 그늘에는 물얼음이 남아 있습니다.
핵심 정보
- 지름
- 약 4,880km
- 태양까지 거리
- 약 5,790만km(0.39AU)
- 공전주기
- 약 88일
수성의 낮에는 태양이 지구에서보다 두세 배 크게 보입니다. 하지만 긴 밤이 오면 지면 온도는 약 −180°C까지 떨어집니다. 지름 4,880 km인 가장 작고 안쪽의 행성 안에는 예상외로 거대한 철 핵이 있습니다.
태양에 가장 가까운 행성
수성과 태양 사이의 평균 거리는 약 5,790만 km, 즉 0.39 AU입니다. 찌그러진 궤도 때문에 거리는 약 4,600만~7,000만 km 사이에서 달라집니다. 한 해는 지구 시간 88일밖에 되지 않습니다.
수성은 태양을 두 바퀴 도는 동안 세 번 자전하는 3:2 자전-공전 공명 상태입니다. 한 번 해가 뜬 뒤 다음 해가 뜨기까지는 지구 시간 176일이 걸려, 태양일이 1년보다 깁니다.
거대한 철 핵
수성의 높은 밀도는 핵이 반지름의 약 85%를 차지하고 맨틀과 지각은 상대적으로 얇다는 사실을 보여 줍니다. 지구의 핵은 반지름의 절반을 조금 넘게 차지합니다.
한 가설은 거대한 충돌이 초기 수성의 암석 맨틀 상당 부분을 벗겨 냈다고 설명합니다. 다른 가설은 젊은 태양 가까이의 뜨거운 환경이 가벼운 물질을 제거했다고 봅니다. 메신저 탐사선은 액체 외핵의 증거와 지구 자기장의 약 1% 세기인 약한 자기장을 확인했습니다. 작은 행성에서 여전히 자기장이 만들어진다는 점은 뜻밖의 발견이었습니다.
충돌구와 극단적인 온도, 극지 얼음
회갈색의 충돌구 표면은 달과 닮았고 40억 년이 넘는 충돌 역사를 기록합니다. 폭 약 1,550 km인 칼로리스 분지는 태양계에서 가장 큰 충돌 구조 가운데 하나입니다. 길게 이어진 엽상 단층애는 행성 전체가 서서히 수축했음을 보여 줍니다.
열을 옮길 대기가 거의 없어 낮에는 430°C까지 오르고 밤에는 약 −180°C까지 떨어집니다. 온도 차가 600°C를 넘습니다. 그런데도 메신저는 햇빛이 영원히 닿지 않는 극지 충돌구 안에서 물얼음을 확인했습니다.
태양에 가장 가까우면 가장 뜨거울까?
아닙니다. 금성이 더 뜨겁습니다. 수성은 밤이 되면 열을 빠르게 잃지만 금성의 두꺼운 이산화탄소 대기는 강력한 온실 효과로 열을 붙잡습니다. 행성의 온도는 거리뿐 아니라 대기가 열을 얼마나 흡수하고 보존하고 옮기는지에도 달려 있습니다.
수성에 가기 어려운 이유
태양 중력은 안쪽으로 향하는 탐사선을 빠르게 가속하므로 수성 궤도에 들어가려면 큰 감속이 필요합니다. 그래서 여러 차례의 중력 도움을 이용합니다. 인류가 보낸 수성 전용 임무는 세 개뿐입니다.
1973년 발사된 매리너 10호는 1974~1975년 세 차례 근접 통과하며 표면의 약 45%를 촬영했습니다. 2004년 발사된 메신저는 2011년 3월 최초의 수성 궤도선이 돼 전 지구를 지도화하고 극지 얼음을 확인한 뒤, 2015년 4월 30일 계획대로 표면에 충돌했습니다.
유럽과 일본의 베피콜롬보는 2018년 10월 발사돼 지구·금성·수성을 거듭 근접 통과했습니다. 2026년 9월 현재 도착 단계에 있으며 11월 궤도 진입 뒤 두 궤도선이 수성을 조사할 예정입니다.
