태양에서 수성까지의 거리는 얼마나 되나요?
태양계
수성(태양에서의 거리 0.4AU)은 태양에 가장 가까운 행성이며, 가장 작은 행성이다(질량이 지구의 0.055배). 수성은 위성이 없으며, 수많은 충돌 크레이터와 쭈글쭈글한 거대한 절벽 등의 지질학적 특징으로만 알려져 있다. 이 절벽은 태양계 역사의 초기에 수성이 수축해서 생긴 것으로 보인다[35]. 수성의 대기는 거의 무시해도 좋을 정도로 그 두께가 얇다[36]. 수성의 커다란 핵과 그에 비해 상대적으로 얇은 맨틀은 그 성분이 아직 확실히 밝혀지지 않았다[37][38]. 수성에 대한 탐사는 아주 미미하여, 1950년 이래로 현재까지 수성 탐사선은 매리너 10호와 메신저뿐이다.
에드먼드 핼리
금성의 태양면 통과 현상은 매우 드물게 일어나지만 예측가능했다. 핼리가 금성의 태양면 통과를 예측한 방법은 삼각측량과 시차 기법이었다. 핼리는 이 두 가지 방법을 이용해 태양까지의 거리를 측정하였고 이를 통해 금성의 태양면 통과 날짜를 예측할 수 있었다. 핼리가 예측한 금성의 태양면 통과 연도는 1761년과 1769년이였다.[4] 그 시기가 되면 그는 분명 살아 있지 않을 것이었지만 핼리는 금성의 태양면 통과를 관측하는 방법과 계산을 하는 과정을 아주 자세하게 설명해 Philosophical Transaction에 출판했다. 1761년의 통과를 관측하기로 한 조세프 들릴은 1724년에 런던으로 왔고 그 주제에 대해 핼리와 의논했다. 그리고 들릴은 영국 천문학자들에게 관측소를 세우도록 하였고 핼리가 제안한 방법을 약간 변경하여 총 63개의 관측소에서 관측을 하였다. 1769년 통과에서도 63개의 관측소에서 관측한 자료가 보내져 태양으로부터 지구까지의 거리로 950만 마일이라는 값이 구해졌다. 후에 930만 마일로 고쳐졌다. 이것은 현재의 값인 928만 7천 마일과 비교했을 때 매우 훌륭한 결과였던 것으로 보인다.[2]
물병자리 91 b
물병자리 91 b 또는 물병자리 프시1 b는 물병자리 91 주위를 도는 외계 행성으로, 지구에서 물병자리 방향으로 약 148광년 떨어져 있다. 물병자리 91 b는 질량이 목성의 세 배 정도 되는 슈퍼목성의 반열에 들어간다. 어머니 항성으로부터의 거리는 4850만 킬로미터로 수성과 태양 사이 거리 5790만 킬로미터보다 좀 더 가깝다. 물병자리 91 b는 거의 원에 가까운 궤도(이심률=0.003)를 약 반년 주기로 공전하고 있다.
S/2003 J 2
는 2018년 현재 목성에서 가장 멀리 떨어진 위성이며, 목성을 한 번 도는 데 982일, 2.69년이 걸린다. 의 궤도 긴반지름은 0.20 AU에 달하며, 목성의 힐 권 경계(0.35 AU) 안에 걸친다. 역행 위성의 경우 힐 권의 경계 안에 궤도가 3분의 2 이상 걸치면 궤도가 안정하게 유지되기 때문에, 바깥에서 위성이 더 발견될 가능성이 있다.
90377 세드나
세드나는 지금까지 태양계에서 발견된 대형 천체 중 공전 주기가 가장 길어, 11,400 년 전후로 계산된다. 그 궤도는 이심률이 극도로 커서 원일점 거리가 약 937 AU이고 근일점 거리가 약 76 AU 이다. 이 원일점 거리는 2012년 이 발견되기 전까지 태양계 천체 중 가장 먼 거리였다. 세드나가 발견되었을 당시 태양에서의 거리는 89.6 AU였으며 근일점을 향해 움직이고 있었다. 이후 같은 탐사 과정에서 태양으로부터 97 AU 떨어진 근일점 근처에서 에리스가 감지되었다. 세드나보다 궤도가 더 먼 천체는 일부 장주기 혜성들밖에 없다. 그리고 혜성들은 너무 어두워서 내부 태양계로 들어와 근일점을 향할 때가 아니면 보이지도 않는다. 세드나도 2076년 중순에 근일점에 다다르겠지만, 너무 멀어서 육안으로는 원반상을 볼 수 없을 것이다. 세드나 표면에서 하늘을 보면 태양이 그저 매우 밝은(보름달의 100배 밝기) 항성 중 하나로 보일 것이다. 지구에서 보이는 태양의 밝기는 보름달의 400,000 배 밝기이므로 이를 능히 비교할 수 있다.
처음 발견되었을 당시 세드나는 자전주기도 이상하게 길게 나왔다(20에서 50일). 처음에는 커다란 동반천체가 있어서 세드나의 자전을 늦추는 것(명왕성과 카론의 관계)이 아니냐는 추측도 나왔다. 2004년 3월 허블 우주망원경으로 그러한 동반천체 또는 위성이 있는지 찾아보았지만 아무 것도 없었다. 이후 MMT 천문대의 망원경으로 다시 측정한 결과 자전주기는 초기값보다 훨씬 짧은 10시간(이 정도면 세드나 정도 크기의 천체의 자전주기로 보다 전형적이다)으로 나왔다.
화성 탐사
화성 탐사에서 중요한 것은 발사 시간대이다. 지구와 화성의 공전 주기와 공전 궤도의 차이로 인해 지구에서 화성까지의 거리는 지속적으로 변화한다. 지구-화성까지의 거리가 가장 짧아지는 근접기가 발사 시간대이다. 다음은 최근의 지구-화성 간 근접기이다.
발사 시간대 외에 화성으로 로켓을 발사할 경우 화성까지 도달하는 시간은 780일(지구시)이다. 발사 시간대가 아닌 경우 지구에서 발사된 로켓은 먼저 금성에 다가가 가속한 후 화성에 진입하며 발사 시간대 기간중에는 태양을 사이에 두고 직접 화성까지 도달하게 된다.
WASP-18b
우리 태양계 내에 WASP-18b와 흡사한 사례로 화성의 위성 포보스를 들 수 있다. 포보스는 화성에서 불과 1만 킬로미터밖에 떨어져 있지 않으며(이는 달과 지구 사이 거리의 40분의 1에 불과하다), 1,100만 년 이내로 화성에 충돌할 것으로 예측된다.
태양계
태양계(太陽系, , , )는 대략 46억 년 전 분자운의 중력붕괴로 형성된 태양과, 항성인 태양의 중력에 이끌려 있는 주변 천체가 이루는 체계를 말한다. 태양을 중심으로 공전하는 행성은 소행성대를 기준으로 안쪽에 있는 네 개의 고체 행성인 수성, 금성, 지구, 화성, 즉 지구형 행성과, 바깥쪽에 있는 네 개의 유체 행성인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 즉 목성형 행성으로 알려져 있다.
HD 45350 b
HD 45350 b는 마차부자리 방향으로 지구로부터 약 160광년 떨어져 있는 외계 행성이다. 최소 질량은 목성의 1.79배이다. 항성으로부터의 평균 거리는 태양~화성 사이보다 멀지만, 궤도이심률이 크기 때문에 가까워졌을 때는 수성 궤도까지 접근했다가, 멀어졌을 때는 근일점 거리의 8배까지 물러난다. 의심의 여지 없이 이 행성의 상층부 대기는 행성의 1년에 걸쳐 극도로 변덕스러운 기후 변화를 겪을 것이다.
목성
목성은 태양계의 진공 청소기라고 불리는데,[115] 그 이유는 목성이 어마어마한 중력 우물을 가지며 태양계 안쪽 근처에 위치해있기 때문이다. 목성은 태양계의 행성 중에서 가장 많은 혜성 충돌을 겪고 있다.[116] 목성은 혜성 폭격으로부터 안쪽 태양계를 부분적으로 보호해 주었을 것이라 여겨졌으나,[21] 최근의 컴퓨터 시뮬레이션에 따르면 목성이 중력을 통해 끌어 당기는 혜성의 수와 방출해내는 혜성의 수가 거의 같기 때문에 태양계 안쪽을 지나가는 혜성들의 수를 전체적으로 감소시키지 않는다고 한다.[117] 이에 관해서는 과학자들 사이에서도 논란이 많다. 일부는 목성이 카이퍼대에서 지구로 혜성을 끌어당긴다고 생각하는 반면, 다른 이들은 목성이 가설상의 오르트 구름으로부터 지구를 보호한다고 생각한다.[118] 목성은 지구보다 소행성 및 혜성 충돌을 200 배나 더 겪었다.[21]
토성
토성과 태양 사이의 평균 거리는 1,400,000,000 킬로미터(9 천문단위)이다. 공전궤도 평균 속도는 9.69km/s로,[4] 지구 시간으로 태양을 1회 공전하는 데에는 10,759일(29.5년)이 걸린다.[4] 토성 궤도 경사각은 지구 공전면에 대해 2.48도 기울어져 있다.[4] 궤도 이심률이 0.056이기 때문에 토성과 태양 사이 거리는 태양에 가장 가까울 때와 멀어졌을 때 차이가 약 155,000,000 킬로미터이다.[4]
수성
달 처럼, 수성, 역시 위상이 있는데, 내합일 때는 "없고" 외합일 때는 "꽉 차" 있다. 하지만 달과는 다르게 이 때는 지구에서 볼 수 없는데, 이는 태양과 너무 가깝기 때문이다. 상현과 하현 때의 위상은 각각 동방, 서방 최대 이각에 이르렀을 때(17.9° - 27.8°) 일어난다.
수성은 서방 최대 이각에서는 일출 직전에 잠시 볼 수 있고, 동방 최대 이각에서는 일몰 직후 잠시 볼 수 있다.
광분
예를 들면 지구에서 태양까지의 거리(1 천문단위)는 8.317광분이다.
태양계
많은 태양계 모형에서는 행성 간의 거리가 너무 멀기 때문에, 그 거리를 왜곡하여 행성간의 거리를 거의 같게 해 놓은 것을 볼 수 있다. 하지만 현실은 몇몇 예외를 빼면, 태양에서 더 먼 행성이나 대(帶)일수록 안쪽의 궤도와의 간격이 더 넓다. 예를 들어, 금성은 수성보다 대략 0.33천문단위(AU)[주 2] 더 바깥에 있지만, 토성은 목성보다 4.3AU 바깥에 있고, 해왕성은 천왕성보다 10.5AU 바깥에 있다. 궤도 간 거리의 상호 관계의 규칙을 명확히 하려는 시도가 있었지만(티티우스-보데의 법칙 참조)[8], 아직까지 인정된 이론은 없다.
고물자리 RS
고물자리 RS는 거대한 성운에 위치해있기 때문에 천문학자들은 ESO의 칠레의 라 실라 천문대(La Silla observatory)에 있는 신기술 망원경(New Technology Telescope)을 이용하여 성운에 있는 작은 입자들에 의한 빛 메아리의 정밀한 기하학적 분석으로 이 별과의 거리를 측정 할 수 있었다. 측정된 거리는 지구로부터 6500 ± 90 광년이고, 가장 정밀한 측정은 2008년 초에 세페이드 변광성을 이용하여 해냈다.
수성 탐사
처음에는 수성에 대한 탐사 계획에 초점이 맞추어지지 않았다. 왜냐하면 태양과의 거리가 너무 가깝고 자전 속도가 너무 느려 표면 온도가 극단적으로 변하기 때문이다. (427°C ~ -173°C) 한 때, 수성에서의 테라포밍의 가능성이 논의되었다. 그러나 먼 미래에 가능하고 또, 가능하더라도 화성보다도 덜 실용적이라는 주장이 많았다. 학계에서 현재 수성에서 가장 흥미를 갖고 있는 부분은 매리너 10호가 예기치 못 하게 관측한 부분이다. 매리너 10호 이전에는, 단순히 큰 타원 궤도로 공전하고 있을 뿐이라고 추측되었다. 그러나 지상의 망원경으로 관측한 결과, 과학자들은 여러 가지 다양한 추측을 할 수 있게 되었다.
보이저 2호
2018년 11월 2일 기준으로 보이저 2호는 태양권덮개 (헬리오시스)에 있으며, 성간가스의 압력에 의해 태양풍이 있는 태양권 (힐리어스피어)의 가장 바깥자리에서 천천히 움직이고 있다. 태양으로부터 119 AU, 178억 km에 위치한다. 빛의 속도로 16.48 시간이 소요된다. 이는 인류가 만든 물체 중 지구로부터 두 번째 멀리 떨어져 있는 것이다.
천문단위
천문단위는 단지 길이의 단위일 뿐만 아니라 천문학에서 중요한 상수이다.
태양계내의 행성이나 혜성 등의 천체 사이의 거리는 천문단위를 이용함으로써, 취급하기 쉬운 크기의 값으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 화성이 지구에 가장 가까이 접근할 ​​때, 화성과 지구사이의 거리는 0.37AU정도 이고, 태양에서 토성까지는 약 9.5AU, 가장 먼 행성 해왕성까지는 약 30AU가 된다. 30AU부터 100AU까지에는 명왕성을 비롯한 태양계 외부 천체가 분포하고 있다.
태양계의 경계이며 혜성의 고향이라고 여겨지는 ‘오르트 구름’은 수만 천문단위에 퍼지고 있다고 여겨지며, 천문단위가 사용되는 한계이다. 항성사이의 거리를 나타내는 단위로는 파섹(pc)과 광년(빛이 1년 동안 움직이는 거리)이 사용된다. 태양계에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리 알파성까지의 거리는 4.2 광년이며, 천문단위로 나타내면 약 270000AU가 된다.
화성
화성은 생물이 살기에 부적합한 특성 역시 가지고 있다. 화성의 위치는 태양의 거주 가능 지대보다 반 천문단위정도 멀리 떨어져 있고[2] 물은 얼어 있다.
육욕천
《구사론》 제11권에 따르면, 타화자재천(他化自在天)으로부터 대해(大海) 즉 수미해(須彌海)까지의 거리는 '2만의 7승' 유선나 즉 128만 유선나이다. 그리고 타화자재천으로부터 그 다음에 있는 하늘인 색계의 제1천 범중천(梵衆天)까지의 거리도 역시 128만 유선나이다. 이러한 것은 다른 하늘의 경우도 마찬가지이다. 즉, "대략 총괄적으로 말해서", 어떤 하늘로부터 수미해까지의 거리와 그 하늘로부터 그것의 다음 하늘까지의 거리가 동일하다.
수성
수성 탐사는 궤도가 태양에 너무 가깝기 때문에 기술적으로 큰 도전을 요구한다. 수성 탐사선은 91,000,000 km 를 이동하여 태양의 중력권으로 들어가야 한다. 지구의 공전 속도는 30 km/s 임에 비해 수성은 48 km/s 이다. 따라서, 호만 전이 궤도에 진입하기 위해 탐사선은 속도에 큰 변화를 주어야 한다.
육욕천
《구사론》 제11권에 따르면, 화락천(化樂天)으로부터 대해(大海) 즉 수미해(須彌海)까지의 거리는 '2만의 6승' 유선나 즉 64만 유선나이다. 그리고 화락천으로부터 그 다음에 있는 하늘인 6욕천의 제6천 타화자재천(他化自在天)까지의 거리도 역시 64만 유선나이다. 이러한 것은 다른 하늘의 경우도 마찬가지이다. 즉, "대략 총괄적으로 말해서", 어떤 하늘로부터 수미해까지의 거리와 그 하늘로부터 그것의 다음 하늘까지의 거리가 동일하다.
금성 일면통과
일면통과를 하는 과정에서 금성은 태양의 표면을 동쪽에서 서쪽으로 움직여 가는 작은 점처럼 보인다. 천체가 태양의 앞을 통과하여 태양빛 중 일부를 가린다는 점에서는 일식과 비슷하다. 달의 직경은 약 30분으로 태양의 시지름과 거의 비슷하기 때문에, 달은 태양의 거의 전부 또는 전부를 가린다. 하지만 금성의 직경은 가장 커 봐야 달의 30분의 1(약 1분)에 불과하다. 실제 금성은 달 지름의 4배 정도로 크지만, 가장 지구와 가까이 접근해도 그 거리는 4100만 킬로미터로, 지구와 달의 거리에 비해 100배 이상 멀리 떨어져 있기 때문에 이렇게 작게 보이는 것이다.
안타레스
안타레스는 분광형 M형의 적색 초거성으로, 반지름은 태양의 700배에 이른다. 만약 안타레스를 태양 대신 우리 태양계 중앙에 위치시킨다면, 안타레스는 화성 궤도를 삼킬 것이다. 안타레스는 지구에서 약 600광년 떨어져 있다. 가시광선 영역에서 이 별은 태양 밝기의 약 1만 배이지만, 적색 거성이 에너지의 대부분을 적외선 영역에서 발산함을 고려하면 안타레스는 태양의 6만 5천 배에 이르는 복사 에너지를 뿜는다. 질량은 대략 태양의 15배에서 18배로, 질량과 부피로부터 계산한 안타레스의 밀도는 매우 낮다.
합 (천문학)
1987년 8월 24일, 지구와 가장 가까운 다섯 주요 천체인 태양과 달, 수성, 금성 그리고 화성이 서로 다른 것에 대해 거의 5도 이내에서 있었는데, 20분 동안 태양이 저물고, 화성과 금성, 수성 그리고 달이 뒤를 이었다. 위의 2000년의 합 처럼, 이 현상은 태양을 따라 줄을 이루었다는 점이 주목할만 했다.
해왕성
해왕성 궤도 너머 카이퍼 대는 해왕성에 의해 심한 충격을 받는다. 카이퍼 대는 작은 얼음 천체들로 이루어진 원반형의 영역으로, 소행성대와 비슷하지만 태양으로부터 거리 30AU ~ 55AU에 걸쳐 있는, 훨씬 멀고 넓은 영역이다. 목성의 중력이 소행성대를 지배하면서 그 구조를 형성하는 것과 같이 해왕성의 중력은 카이퍼 대를 지배한다. 태양계의 나이만큼 오랜 시간 동안 카이퍼 대의 특정 지역들이 해왕성의 중력 때문에 불안정해졌고, 카이퍼 대 구조 안에 틈을 만들어냈다. 40AU ~ 42AU 거리 영역이 그 예이다.
수성
수성은 지구형 행성 중 하나로, 표면은 암석으로 이루어져 있다. 수성은 태양계 행성들 중 가장 반지름이 작은 행성으로, 구체적인 크기는 2439.7 km이다. 특히, 태양계 내 위성 중, 가니메데나 타이탄은 수성보다 반지름이 크다(그러나 수성은 이들보다는 더 무겁다). 수성은 질량의 70 %는 금속, 나머지 30 %는 규산염 물질로 이루어져 있다.
수성의 밀도는 지구의 5.515 g/cm³다음으로 큰 5.427 g/cm³이다. 그러나 지구는 자체 중력의 영향으로 내부 물질이 더 조밀하게 뭉쳐 있기 때문에, 압축되지 않은 조건에서 비교할 경우 수성의 밀도는 5.3 g/cm³으로 지구의 4.4 g/cm³보다 크다. 이를 통해 실질적으로 수성이 태양계 행성들 중 가장 밀도가 큰 천체임을 알 수 있다.
수성의 밀도를 알아내서 내부 구조를 추측할 수 있다. 지구의 밀도는 수치상으로는 크지만 사실 자체 중력으로 인해 내부가 압축된 상태임에 반해, 수성은부피가 지구보다 훨씬 더 작고 내부 또한 그리 압축되어 있지 않다. 이 같은 수성의 큰 밀도는 내부 핵 크기가 크고, 핵에 포함된 철 함량이 풍부하다는 것을 의미한다. 지질학자들은 수성의 핵 부피가 전체 대비 42 %(지구는 17 %)일 것이라고 추측하며, 특히, 최근 연구로 수성의 핵이 용융 상태라는 것이 밝혀졌다.
케플러-10
케플러-10은 지구로부터 약 564 광년(173 ± 27 파섹) 떨어져 있다. 겉보기 등급은 10.96으로 맨눈으로는 볼 수 없으며 아마추어 망원경으로 관측이 가능하다.
외계 행성의 이름을 붙이는 원칙에 따라 케플러-10을 도는 외계 행성의 이름은 케플러-10b로 명명되었다. 2011년 발견 사실이 공표되었으며 그 존재가 확정된 암석형 외계행성 중에서는 최초라는 의의가 있다. 이 행성의 질량은 지구의 3.33±0.49 배이며 반지름은 지구의 1.47+0.03
−0.02 배이다. 어머니 별로부터 0.01684 AU 떨어져 0.8375 일에 1회 공전한다. 태양에서 가장 가까운 수성은 태양으로부터 0.3871 AU 떨어져 87.97 일에 1회 공전함을 고려하면 b는 항성에 아주 가까이 있는 셈이다. 극도로 가까운 거리 때문에 궤도이심률은 사실상 0이다. 이는 공전궤도가 완벽에 가까운 원을 그린다는 뜻이다.
보이저 1호
2018년 5월 7일 기준으로 보이저 1호는 태양권덮개 (헬리오시스)를 벗어나 성간 공간에 진입한 상태이며, 태양으로 부터 약 341.93억 km에 있으며, 142.03 AU에 있다.
수성
두 번째 이론은, 원시 태양이 내뿜었던 열기로 인해 수성 표면이 증발했다는 이론이다. 수성은 태양의 복사 에너지 방출량이 안정되기 전 태양 성운에서 형성되었고, 현재 질량 두 배 정도 크기였지만, 원시 태양이 수축하면서 수성 근처 온도는 2,500 - 3,500 K 까지 상승하여(심지어 10,000 K 이상일 것으로 추측하기도 한다). 그 높은 온도 때문에 수성 표면의 대부분이 '암석 증기' 형태로 변해, 항성풍에 실려 날아갔다는 이론이다.
수성
약 64억 년 후, 태양 중심핵에 있던 모든 수소 연료는 헬륨으로 치환된다. 이제 중심핵은 더는 내리누르는 압력을 이기지 못해 수축하기 시작하며, 중심핵이 수축하면서 중심핵 바깥쪽의 온도가 수소를 태울 정도로 높아진다. 이 과정이 심화하면서 태양의 외곽층은 막대하게 부풀어 오르게 되며, 적색 거성으로 불리는 진화 단계에 접어들게 된다. 76억 년 후 태양의 외곽층은 1.2천문단위(지금 태양 반지름의 256배)까지 팽창할 것이다. 이 단계는 적색 거성 가지로, 팽창한 만큼 표면 온도는 2600켈빈까지 내려가서 붉은색으로 빛나게 되며, 밝기는 지금의 2700배까지 올라간다. 태양은 적색 거성 단계에서 항성풍 형태로 원래 지녔던 질량 10분의 1을 (목성질량의 110배) 날려 보낸다. 태양은 적색 거성 단계에서 약 6억 년 머무를 것으로 추측된다. 이때가 되면 수성은 태양으로 빨려 들어가며, 명왕성과 카이퍼벨트의 얼음까지 녹아버리며 생물권은 50AU까지 밀려나게 된다.
태양
태양은 암석 행성들과는 달리 명확한 바깥 경계가 없고 태양의 가스층 밀도는 중심부에서 멀어질수록 기하급수적으로 낮아진다.[23] 그럼에도 불구하고 태양 내부는 그 성질이 명백히 구별되는 층으로 나뉘어 있다. 태양 반지름은 중심부에서 광구 바깥면까지 측정한다. 광구 최외곽층은 단순히 말하자면 가스 온도가 낮아 막대한 양의 빛을 복사할 수 없는 곳이다. 따라서 태양 표면은 맨눈으로 보이는 곳까지 말한다.[24]
목성
목성의 자전은 10시간 이내로 한바퀴를 완주할 만큼 태양계의 모든 행성 중에서 가장 빠르다. 이러한 자전으로 인해서 목성은 지상의 아마추어 망원경을 통해서 쉽게 확인할 수 있을 정도의 적도 팽대부가 만들어진다. 행성의 모양은 극지름보다 적도지름이 더 큰 편구 모양이다. 목성의 적도지름은 극지름보다 9,275km(5,763mi) 더 길다.[34]
태양계
주(主) 소행성대는 화성과 목성 궤도 사이에 형성되어 있으며, 그 거리는 태양으로부터 2.3 ~ 3.3 천문단위이다. 이들은 태양계 생성 초기 목성의 중력 때문에 서로 뭉치지 못하여, 행성이 되는 데 실패한 존재로 여겨진다[51].
태양계
토성(태양에서의 거리 9.5AU)은 질량, 조성 물질, 내부 구조, 자기권 등 모든 면에서 목성보다 조금씩 작은 가스 행성이다. 토성의 가장 큰 특징은 거대한 고리를 들 수 있다. 토성의 부피는 목성의 60퍼센트이지만, 질량은 3분의 1이 채 되지 않는다(지구질량의 95배). 따라서 토성의 밀도는 태양계 행성 중 가장 작다는 결론을 얻을 수 있다. 토성 역시 목성 다음으로 많은 위성을 거느리고 있다. 그중 타이탄과 엔켈라두스, 둘은 지질학적 활동을 하고 있는 것으로 보인다. 다만 지구와는 달리 이들 천체의 화산에서는 얼음 물질이 뿜어져 나온다[59]. 타이탄은 부피만 따질 경우 수성보다 크며, 태양계 위성 중 유일하게 짙은 대기에 둘러싸여 있다.
명왕성
과거에 명왕성이 행성이었을 때, 명왕성은 1979년에서부터 1999년까지 해왕성 궤도 안쪽으로 들어왔다. 이 20년 동안 해왕성은 태양에서 가장 먼 행성이 되었다. 1999년에 명왕성이 해왕성 궤도 바깥 범위로 빠져 나왔기 때문에 다시 명왕성이 태양에서 가장 먼 행성이 되었다. 그러나, 2006년에 명왕성이 행성 지위를 잃으면서 현재는 해왕성이 태양에서 가장 먼 행성이다. 명왕성은 1930년부터 49년, 1999년부터 단 7년동안만 가장 먼 행성의 지위를 차지했다.
태양계의 형성과 진화
태양계는 궁극적으로는 다가오는 수십억 년 동안 어떤 행성도 태양계에서 이탈할 가능성이 없고, 서로 충돌할 가능성이 없다는 점에서, "사실상 안전한 상태"이다. 그러나 그 이후는 50억 년 내로 화성의 이심률이 0.2까지 커져서 지구와 공전 궤도가 엇갈리게 되어 서로 충돌할 가능성이 있다. 같은 시기 안에 수성 이심률이 지금보다 커져서 금성 궤도 근처까지 접근하고, 금성의 중력에 영향을 받은 수성이 태양계에서 완전히 이탈하거나, 금성 또는 지구와 충돌하게 될 수도 있다. 이 중 수성과 금성이 충돌할 경우, 금성에 수성의 질량을 더한 새로운 행성이 태어날 것이다. 수성 궤도가 망가지면서 내행성들의 궤도는 혼돈 상태에 빠지며, 화성이나 금성이 지구와 충돌할 가능성도 있다.
태양 및 태양권 관측위성
소호 위성은 현재 에이스 위성과 더불어 지구-태양 사이의 L1 라그랑주점 근처에 있는 두 위성중의 하나이다. L1은 지구와 태양의 중력의 차이가, 위성이 지구의 공전 주기와 동일하게 태양을 선회하는 궤도를 유지하기 위한 구심력과 평형을 이루는 지점이다. 이는 태양으로부터 0.99 AU정도, 즉 지구로부터 0.01 AU의 지점이며, 지구로부터 약 150만 km 정도 떨어진 지점이다. 이 지점에서는 태양으로부터의 중력이, 지구에서의 태양의 중력(5.9 mm/s²)에 비해 2%정도(118 µm/s²) 높으며, 필요한 구심력의 감소치는 이 값의 반(59 µm/s²)이다. 이 두 효과의 합은 지구로부터의 중력(177 µm/s²)과 평형을 이룬다.
온성군
서울특별시에서 함경북도 온성군까지 직선거리는 대략 650km 정도인데 이는 서울에서 중국의 심양(약 563km), 칭다오(약 614km)보다도 더 먼 거리이고 일본의 기타큐슈(약 537km)나 히로시마(약 603km)보다도 더 먼 거리이다. 부산광역시에서 함경북도 온성군까지 직선거리는 대략 870km인데 이는 부산에서 중국의 다롄(약 780km)이나 상하이(약 828km)보다도 더 먼 거리이며 일본의 오사카(약 590km)나 나고야(약 713km)는 물론이고 시즈오카 시(약 850km)보다도 더 먼 거리이고 고구려의 옛 성이 발견된 곳으로 유명한 러시아의 크라스키노(약 852km)보다도 더 먼 거리이다. 제주특별자치도의 제주시에서 함경북도 온성군까지 직선거리는 대략 1,090km 정도인데 이는 제주에서 중국의 지난(약 924km)이나 톈진(약 1,043km)은 물론이고 푸젠성의 푸저우(약 1,078km)보다도 더 먼 거리이고 일본의 후쿠이 시(약 930km)나 도야마 시(약 1,035km)보다 더 멀며 대만의 타이베이(약 1,057km)보다도 더 먼 거리에 해당한다.
행성 거주가능성
'선량한 목성'은 태양계의 목성처럼 어떤 항성의 HZ에서 적당히 떨어져서 내행성의 궤도를 망가뜨리지 않는 동시에, 원에 가까운 공전궤도를 그리는 가스 행성을 뜻한다. 선량한 목성이 되기 위한 조건은 두 가지이다. 첫째로 내행성의 궤도를 질서있게 유지시켜 기후가 안정되게 형성될 수 있도록 도와주어야 한다. 둘째로 파국적인 충격을 안겨 줄 수 있는 혜성이나 소행성과의 충돌로부터 내행성들을 보호해야 한다. 목성은 지구-태양 거리의 약 다섯 배 정도 떨어진 곳을 돌고 있다. 이 정도 거리가, 외계 행성계에서 선량한 목성이 있을 법한 장소일 것이다. 1994년 슈메이커-레비 제9혜성과 목성의 충돌 사건을 통해, 목성이 '지구의 수호자'임을 생생하게 알 수 있었다. 만약 목성이 이 혜성을 중력적으로 붙잡지 않았다면, 슈메이커-레비 9는 내행성 궤도로 들어와 지구에 충돌했을 것이다.
수성의 대기
수성 대기의 존재 가능성은 1974년, 매리너 10호가 방문하기 전까지는 논쟁거리였다. 한쪽은 태양과의 거리로 인한 높은 온도 때문에, 빠른 속도로 대기가 흩어진다고 주장했고, 다른 한쪽에서는 어두운 반구는 가스가 냉각될만큼 차가운데, 밝은 반구쪽에서 열을 전달하기 위해서는 5 mbar의 이산화탄소 대기가 있어야 하거나 혹은 아르곤과 같이 낮은 응결 온도의 가스 대기가 있어야한다고 주장했다.
목성
목성의 질량은 태양계의 다른 모든 행성을 합한 질량의 2.5 배로, 태양과 목성의 무게중심이 태양의 중심으로부터 1.068 태양 반지름, 즉 태양의 표면 위에 자리잡게 만들 만큼 매우 무겁다. 목성은 크기가 지구보다 훨씬 크지만 밀도는 상당히 낮다. 목성의 부피는 지구의 약 1,321 배이지만 질량은 지구보다 단 318 배 밖에 크지 않기 때문이다.[15][16] 목성의 반지름은 태양의 반지름의 약 1/10 배이며,[17] 그 질량은 태양의 질량의 0.001 배이다. 따라서 두 천체의 밀도는 비슷하다.[18] 목성의 질량(MJ 또는 Mjup)은 다른 천체, 특히 외계행성과 갈색왜성의 질량을 기술할 때 종종 사용된다. 예를 들면 외계행성 HD 209458 b의 질량은 0.69 MJ이며, 안드로메다자리 카파 b의 질량은 12.8 MJ이다.[19]
뜨거운 목성
태양으로부터 가까운 궤도를 도는 행성은 1995년부터 10년 넘는 기간 동안 수십 개 이상 발견되고 있다. 이들의 질량은 행성과 갈색 왜성 경계에 해당하는 큰 것으로부터, 지구의 수 배에 이르는 것까지 다양하다. 명확한 정의가 세워진 것은 아니지만, 이런 행성들 중 목성이나 토성 정도의 질량 이상을 지닌 것들을 뜨거운 목성이라고 부른다. 이에 비해, 목성 질량(지구 질량의 318배)보다 해왕성의 질량(지구의 17배)에 가까운 경우 이들을 '뜨거운 해왕성'이라고 부른다.
마케마케 (왜행성)
마케마케는 현재 태양에서 52 천문단위 떨어져 있으며[7] 이는 마케마케의 자기 궤도에서, 태양에서 가장 멀리 떨어져 있는 위치이다.[16] 마케마케의 궤도는 궤도경사각이 크고(29도) 공전궤도 이심률도 어느 정도 크다는(0.15) 점에서 하우메아와 매우 비슷하다.[17] 그럼에도 불구하고 마케마케의 궤도는 이들보다 좀 더 태양에서 먼 곳에 형성되어 있으며 공전주기는 310년 정도로 명왕성의 248년보다 크다.[18]
태양계
해왕성(태양에서의 거리 30AU)은 천왕성보다 지름은 약간 작으나, 좀 더 무거운(지구의 17배) 가스 행성이다. 따라서 해왕성의 밀도는 천왕성보다 조금 더 크다. 해왕성은 천왕성보다 많은 내부열을 발산하나, 그 양은 목성이나 토성에 비하면 작다[62]. 해왕성 역시 13개의 위성이 주위를 돌고 있다. 그중 가장 거대한 트리톤은 액체 질소의 간헐천이 표면 곳곳에 있는 등 지질학적으로 살아있다[63]. 트리톤은 태양계 위성 중 유일하게 역방향으로 어머니 행성을 공전하는 거대 위성이다. 다수의 소행성이 해왕성과 같은 궤도를 돌고 있는데, 이들을 해왕성 트로이족이라고 부른다. 이들은 해왕성과 1:1로 궤도 공명을 한다.
궁수자리 A*
천문학자들은 가시광선 대역에서 지구와 전파원 사이의 먼지와 가스에 의해 25등급까지 소광되는 효과 때문에, 궁수자리 A*을 관측할 수 없었다. 일부 연구팀은 초장기선 간섭계(VLBI)를 이용하여 라디오파 대역에서 궁수자리 A*의 영상을 얻으려고 시도했다. 1.3 mm의 파장대에서 이루어지는 현존 최고해상도의 측량에서, 시지름 37 마이크로초에 해당하는 전파원이 드러난다. 26,000 광년 거리에 있는 이것은 직경이 4,400만 킬로미터임을 시사한다. 비교 대상을 들자면, 지구와 태양 사이의 거리가 1억 5천만 킬로미터이고, 근일점에 있는 수성과 태양 사이의 거리가 4600만 킬로미터이다. 궁수자리 A*의 고유 운동은 대략 적경에서 연당 -2.70 밀리초, 적위에서 연당 -5.6 밀리초이다.
2685 마수르스키
2000년 1월 23일, 토성 탐사선 카시니-하위헌스 호가 마수르스키를 플라이바이 해(최접근 거리는 160만 km, 지구로부터 달까지의 약 4배), 마수르스키의 크기가 15 – 20 km 인 것을 알아냈다.
항성
초거성의 반지름이나 쌍성계 구성원 간의 공전궤도 긴반지름 등은 주로 천문단위로 표시한다. 1AU는 태양에서 지구까지의 거리로, 구체적 값은 약 1억 5천만 킬로미터이다.
태양
편평도는 약 900만 분의 1이고[18] 이는 태양의 양극간 지름과 적도 지름이 불과 10킬로미터밖에 차이나지 않음을 뜻한다. 태양은 플라스마가 뭉친 상태로 존재하며 딱딱한 고체가 아니다. 태양은 극보다 적도에서 더 빠르게 자전한다. 이를 차등 회전으로 부르며 태양 내부 대류 및 질량 이동의 원인이 된다(태양 중심부에서 외곽부로 나가면서 급격한 온도 그래디언트를 보여주기 때문이기도 하다). 이 질량은 태양 북극 방향에서 볼 때 태양의 시계 반대방향 각운동량 일부를 옮겨 각운동량을 재배분한다. 이 ‘실제 자전’ 주기는 적도에서 약 25.6일, 극에서 약 33.5일이다. 그러나 지구가 태양을 돌면서 우리가 태양을 바라보는 위치는 변하기 때문에 적도상에서 우리 눈에 보이는 ‘겉보기 자전’ 주기는 약 28일이다.[19] 이처럼 느린 자전에서 나오는 원심력 효과는 태양 적도상 표면 중력 18분의 1에 지나지 않는다. 행성의 조석 효과는 더 약하여 태양 겉모양에 별다른 영향을 미치지 못한다.[20]
수성
수성 평균 온도는 442.5 K이다. 그러나 일반적인 기온은 100 K - 700 K 로 극단적이다. 이는 대기가 거의 존재하지 않고 적도와 극의 온도 차가 크기 때문이다. 수성의 태양 직하점의 온도는 원일점에 있을 때는 550 K 이며, 근일점에 있을 때는 700 K 까지 상승한다.
반면, 밤인 쪽 평균 온도는 110 K 이다.
수성 표면에서 태양빛의 세기는 태양 상수가 지구의 태양 상수보다 4.59 - 10.61배 크기 때문에 매우 강하다.
태양계
태양계의 안쪽인 내행성계는 지구형 행성과 수많은 소행성으로 구성되어 있다[34]. 이들은 대부분 규산염과 금속으로 구성되어 있으며, 태양에 매우 근접해 있다. 안쪽 태양계 전체의 반지름은 목성과 토성 사이의 거리보다도 짧다.
수성의 식민지화
수성은 막대한 양의 태양 에너지를 사용할 수 있다. 그 이유는 태양과 가장 가까운 행성이기도 하지만 태양 상수도 지구나 달 보다 6.5배 크고, 달의 "영원한 빛의 봉우리"라고 불리는 지역도 있을 것이라 추측되기 때문이다. (설령 없더라도 인공적으로 만들수 있다.)
태양시
시태양시(視太陽時, apparent solar time)와 진태양시(眞太陽時, true solar time)는 각각 시태양일과 진태양일에 기반을 두는 태양시이다. 시태양일/진태양일 1일은 태양이 관측지점에서의 자오선을 2회 통과하는 시간 간격이다. 시태양일은 실제 관측자의 시점에서 보는 태양의 위치를 시각의 기준으로 하고 진태양일은 태양의 빛이 지구까지 오는데 걸리는 시간을 고려하여 관측자가 보는 태양의 위치가 아닌 실제 태양의 위치를 기준으로 한다. 지구와 태양과의 거리가 대략 147,500,000 km ~ 152,500,000km임을 감안하면 태양 빛이 도달하는 시간은 약 8분 12초 ~ 8분 28초이고 그에 따라 시태양일과 진태양일의 시각 차이는 약 1.35초 ~ 1.39초이다. 시태양시는 태양이 지구상 관측지점의 경선상에 뜰 때를 정오로 한다.
수성의 식민지화
달과 유사하게, 수성은 대기가 거의 없다. 태양과 가깝고 자전속도가 느리다. 이런 유사성 때문에 일반적인 기술로도 접근 할 수 있다. 브루스 머레이는 수성은 "달의 옷을 입은 작은 수성" 이라고 표현했다. 그러나, 달과 달리 수성은 우주선(cosmic ray)이나 태양 폭풍으로 부터 자기장의 도움을 받을 수 있다.
메티스 (위성)
메티스는 목성의 내부 위성 중 가장 안쪽에 있으며, 목성과의 거리는 약 128,000 km(목성 반지름의 1.79배)로 목성 주 고리 내부에 위치한다. 메티스의 궤도 이심률과 궤도 경사는 각각 0.0002, 0.06°로 매우 작다.
토성 성운
토성 성운까지의 거리는 성운 근처에 거리를 참고할 만한 별이 없기 때문에 정확하게 알려져 있지 않다. 하이네스는 2400광년으로 거리를 짐작했다. 1963년 오델은 3900광년으로 거리를 추정했다.
슈퍼문
달이 근지점에 있지만, 그때의 달과 지구 사이의 거리가 357,000km 정도가 아니어도, 360,000km 가 넘어도, 달이 지평선 (또는 수평선) 가까이에 있을 때는, 커 보인다. 하지만, 이때의 달은 슈퍼문이 아니다.
태양중심설
태양중심 체계를 처음으로 주장한 사람은 사모스의 아리스타르코스(Aristarchos, 310?~230B.C.)이다. 그는 현재 남아 있는 유일한 저서 『태양 및 달의 크기와 거리에 대해서』에서 삼각법을 이용하여 지구와 달 사이의 거리와, 지구와 태양사이의 거리의 비를 구하였다.(지구와 태양 사이의 거리가 지구와 달 사이의 거리의 18~20배라고 하였는데, 실제로는 약 400배이다.) 또한 에라토스테네스처럼 지구의 둘레를 측정하고 달과 태양의 시지름과 부피의 비도 구하여, 태양은 지구에 비해 6~7배 더 넓고 따라서 태양의 크기는 지구의 300배에 달한다고 결론지었다.
그는 태양이 지구보다 크기 때문에 태양의 연주운동은 지구의 공전으로 말미암은 것이고 또한 항성은 태양과 동등한 천체이기 때문에 그 일주운동은 지구의 자전에 의한 것이라고 주장했다. (지구와 태양의 상대적인 크기를 계산하는 것을 통해, 아리스타르코스가 거대한 태양이 지구의 주위를 도는 것보다 지구가 태양의 주위를 도는 것이 이치에 맞다는 생각을 했을 것이라고 추정하기도 한다.) 당시에는 플라톤과 아리스토텔레스 등의 지구중심설(천동설)이 주류를 이루었기 때문에 이러한 구상은 히파르코스 등에 의해 부정되었지만, 후에 코페르니쿠스의 선구가 되었다.
[참고] 아리스타르코스의 태양중심설이 받아들여지지 않은 이유 중에는 별의 시차(stellar parallax)에 의한 효과가 관측되지 않았다는 점이다. 별의 시차 값은 매우 작아서 근대에 들어와서야 관측에 성공했을 정도로 측정하기 매우 어렵다. (켄타우루스 별자리의 알파성은 지구에서 가장 가까운 별이지만, 시차각이 호의 1초(1”)밖에 되지 않을 정도로 미세하다.)
수성
2008년 10월 6일, 메신저가 두 번째로 스윙 바이를 하는 동안 "구멍난" 자기장을 발견했다. 또 자성(磁性) "토네이도" 도 발견했는데 이 "토네이도" 는 폭이 80 km로 행성 반지름 1/3을 차지한다. 이 "토네이도" 형태는 자기장이 태양풍을 매개로 수성 자기장과 접촉했을 때 형성된다. 태양풍이 불어 수성 표면에 걸쳐 작용하면, 난입해 온 자기장은 태양풍과 함께 소용돌이 형태로 빨아올려진다. 이를 빛다발 현상이라 부른다. 이는 수성 표면을 직접적으로 강타하는 태양풍을 통해 자기 차폐 현상을 일으켜 "열린 창(window)"의 형태를 만든다.
우리은하
태양은 우리은하 내 수천 억개의 별들 중에서 극히 평범한 항성으로 과거 약 46억 년전에 3세대 초신성의 폭발에 따른 가스의 응축력에 의해 산개성단 내에서 많은 형제 별들과 함께 생성된 것으로 추정되고 있다. 태양은 우리은하 나선 팔의 파동운동 영향으로 초기의 탄생 위치에서 멀리 이동했을 것으로 추측되며, 현재 은하 중심에서 태양까지의 거리는 약 26,500 ± 1,400 광년으로 수평 방향으로는 전체 은하 디스크의 중간 위치에 자리하고 있으며, 수직 방향으로는 은하 기준평면(은위 0도)으로부터 약 60~70광년 정도 위에 위치하고 있다.[15][16][17][18] 태양은 페르세우스자리 팔 안 쪽으로 6,500광년 떨어진 오리온자리 팔(페르세우스자리 팔에서 갈라져 나온 부수적인 팔)의 은하 중심 방향으로 가장자리에 위치해 있으며 [19] , 과거부터 오리온팔과 나선 팔 공간 사이를 주기적으로 왕복하고 있다. 태양은 최근 몇 백만 년 전에 현재의 "Local Bubble"(성간가스의 밀도가 다른 지역에 비해 희박한 지역으로 위로는 나선 팔을 넘어 헤일로까지 뻗어 있는 길다란 굴뚝 모양의 거품 구조 공간)이라는 과거의 쌍둥이자리 초신성 폭발 잔해 영역으로 진입하였으며, 현재 "Local Bubble"의 경계면에서 근처의 전갈-센타우루스 자리 OB성협(산개성단보다 느슨하게 모인 별의 집단)의 젊은 별들이 뿜어내는 강한 항성풍을 뚫고 나선 팔을 따라 공전하고 있다. 태양계의 경우 은하계를 공전하는 데에 2억 2600만년이 걸리며, 태양계의 나이로 봤을 때 지금까지 25번 공전했다. 태양은 은하 내에서 헤라클레스자리 근처의 거문고자리 1등성인 직녀성을 향해 초속 220km, 은하 중심으로부터 60도의 각도로 비스듬히 공전 중이며, 또한 한번 공전할 때마다 평균 2.7회 정도 주기적으로 은하 원반 내에서 상하운동을 하고 있다. 이는 1 AU를 8일만에, 1광년을 1400년 만에 갈 수 있는 속도이다. 별들의 공전속도는 중심과 떨어진 거리와 상관없이 초속 200~250km로 일정하다 . 그렇기 때문에 공전주기는 은하의 중심에서 떨어진 거리에 거의 비례한다.
태양계
금성(태양에서의 거리 0.7AU)은 지구 질량 81.5퍼센트 크기의 천체로, 가장 바깥쪽에 대기가 있고, 내부적 지질 활동의 증거가 발견되며, 규산염의 맨틀 속에 철질의 핵이 있는 등 외관상 지구와 비슷한 행성이다. 그러나 금성은 지구보다 훨씬 건조하며, 대기의 밀도는 지구의 90배나 된다. 금성에는 자연 위성이 없다. 금성은 태양계 행성 중 가장 뜨거운데, 표면 온도는 섭씨 400도 이상으로, 이처럼 고온이 된 주요 원인은 대기 중 온실 가스 때문이다[39]. 금성의 표면 온도에 플라스틱 안전모를 잠깐 노출시키면 바로 녹아 액체가 되어 버린다[40]. 금성 표면에서 현재도 지질학적 활동이 계속되고 있다는 결정적 증거는 없으나, 대기가 쓸려 나가는 것을 막아 주는 자기장이 없다는 점을 고려하면, 금성의 대기는 화산 폭발로 분출되는 가스를 규칙적으로 공급받는 것으로 보인다[41]. 일반적으로 알려진 금성 사진(회전하는 갈색 구름 사진)은 자외선으로 찍은 다음 가시광선 스펙트럼으로 전환한 것으로, 금성을 그냥 가시광선으로 보면 완전히 노란 황산 구름밖에 보이지 않는다[42].
태양계
세레스(태양에서의 거리 2.77AU)는 소행성대에서 가장 거대한 천체로, 왜행성으로 취급된다. 직경은 거의 1000km에 달해, 자체 중력만으로 형태를 구형으로 충분히 유지할 수 있다. 세레스는 19세기에 발견될 당시 ‘행성’으로 여겨지기도 했지만, 1850년대 들어 다른 소행성이 발견되면서 ‘소행성’으로 재분류되었다[55]. 그 뒤 2006년에는 ‘왜행성’으로 재분류되었다.
티케 (행성)
머티지와 위트머는 티케의 궤도가 태양으로부터 15,000 AU(1광년의 4분의 1 정도), 해왕성의 궤도보다 500배 가량 먼 궤도를 돌 것이라고 추정하였다. 이 거리는 50,000 AU까지 뻗어 있는 오르트 구름 내부에 그럭저럭 포함된다. 티케의 공전 주기는 1800만 년으로 추정되었다. IRAS의 탐색 결과, 목성 질량의 5배 정도 되는 행성이 존재하려면 태양으로부터의 거리가 10,000 AU보다 멀어야 가능한 것으로 들어났다. 티코는 황도면과 일치하지 않는 궤도를 도는 것으로 보이고, 따라서 형성 과정에서 넓은 이원 궤도를 돌았을 가능성이 있으며, 이원 궤도는 별 형성 초기에 산개성단이 해체될 즈음 생겨났을 수 있다.
수성의 지질학
지상에서 수성을 관측하는 것은 어렵다. 이는 태양과의 거리 때문이다. 이에 대한 몇 가지 이유가 있다.
소행성대
소행성대(小行星帶)는 화성 궤도와 목성 궤도 사이에 소행성이 많이 있는 영역이다. 높이 1억 km, 가로두께 2억 km 정도 크기의 도넛모양으로 생겼다. 이곳에 위치한 소행성들의 태양으로부터 평균 거리는 2.2~3.3 AU이며, 공전주기는 3.3~6.0 년이다. 최초로 발견된 1 세레스를 비롯하여 수백만 개의 소행성이 이곳에 있을 것으로 보이지만, 우주선이 지나가도 부딪칠 염려가 없을 정도로 텅 비어있다.
화성의 위성
화성의 적도 부근에서 바라봤을 때, 보름달 위치의 포보스는 지구에서 봤을 때의 보름달 크기의 1/3 정도 된다. 각지름은 8'(지평선)에서 12'(천정) 사이이다. 관찰자가 적도에서 멀어질수록 점점 작아져, 화성의 극관에서는 지평선에 가려 보이지 않게 된다. 데이모스는 화성에서 바라봤을 때, 밝은 별 크기에 불과하다. 지구에서 바라본 금성 크기보다 조금 큰 정도로 각지름은 2'이다. 상대적으로 화성에서 바라본 태양의 각지름은 21'이므로, 화성에서 위성이 태양을 가릴만큼 크지 않으므로 개기일식은 일어나지 않는다.
조석
태양의 인력 역시 지구상의 모든 질점들을 끌어당긴다. 거리가 만유인력의 크기를 결정하는 중요한 요소임을 항시 기억하자. 이미 앞에서 본 바와 같이 태양의 질량은 달의 2,700만 배이나 지구에서부터의 거리는 달에 비해 387배나 멀리 떨어져 있기 때문에 태양의 기조력은 달의 기조력에 비해 46% 정도에 지나지 않는다. 태양의 인력(과 관성)에 의해서도 달에 의한 것과 마찬가지로 약간의 태양 쪽(과 반대편)으로 향하는 해면의 부풀림이 일어난다. 이를 태양과 지구와 사이의 인력과 관성에 의한 조석이라 하여 태양조석(solar tide)이라고 한다.
해왕성
해왕성(海王星, 라틴어: Neptunus)은 태양계의 8개 행성 중 8번째 행성이다. 해왕(海王)은 ‘바다의 왕’이라는 한자어로, 포세이돈(그리스 신화명) 또는 넵투누스(로마 신화명)를 번역한 것이다. 해왕성은 8개 행성 중에서 직경으로는 4번째로 크고, 질량으로는 3번째로 크다. 해왕성의 질량은 지구의 17배로, 질량이 지구의 15배인 쌍둥이 행성 천왕성보다 약간 더 무겁다. 해왕성과 태양의 평균 거리는 30.1 AU(지구와 태양 사이의 평균 거리, 45억 km)이며, 지구와 태양 사이 거리의 대략 30배에 해당한다. 천문 기호는 포세이돈의 트라이던트를 형상화한 ♆이다.
양자리 30
양자리 30은 양자리 방향으로 지구로부터 약 133 광년 떨어진 곳에 있는 사중성계이다. 밝기는 6등급으로 맨눈으로는 볼 수 없으며 망원경을 이용해야 관측할 수 있다. 이 항성계는 복잡한 구조를 보이는데 양자리 A와 B는 각자가 하나의 별이 아니라 쌍성계로, A와 B가 질량중심을 다시 긴 주기에 걸쳐 공전하는 형태이다. 이 중 A는 분광쌍성으로 둘의 공전주기는 1.1 일에 불과하다. 쌍성계 A와 B는 밤하늘에서 38.1초 떨어져 있으며 이는 지구로부터의 거리를 고려할 때 약 1,500 천문단위 간격이다. 둘 다 F형 주계열성으로 중심핵에서 수소를 태우는 과정에 있다. 이 계의 나이는 9억 1천만 년으로 태양의 5분의 1 수준이다.
태양계
우리 은하계는 약 2천억 개의 별이 모여 있으며, 폭이 약 10만 광년인 막대 나선 은하인 우리 은하 내에 자리 잡고 있다.[87] 우리 태양은 오리온 팔로 불리는, 은하 바깥쪽 나선팔 내에 있다.[88] 태양은 은하핵으로부터 25,000 ~ 28,000 광년 거리만큼 떨어진 곳에 놓여 있으며, 초당 220킬로미터 속도로 공전하고 있다. 이 속도에 따르면, 태양이 은하 중심핵을 1회 도는 데에는 2억 2,500만 ~ 2억 5,000만 년이 걸린다. 이처럼 은하 중심을 1회 도는 시간을 ‘태양계의 은하년’이라고 한다.[89] 태양향점(태양이 성간 우주를 거쳐 나아가고 있는 방향)은 허큘리스자리 근처로, 밝은 별 베가의 현재 위치 방향이다.[90]
태양계
화성(태양에서의 거리 1.5AU)은 수성보다는 크나 지구와 금성보다는 질량이 작은 행성이다(지구 질량의 0.107배). 화성은 대부분 이산화 탄소로 이루어진 얇은 대기가 있다. 화성 표면은 올림포스 산 등 거대한 화산, 매리너 계곡과 같은 단층 계곡 등, 가장 최근까지 지질학적 활동이 지속된 것으로 보이는 여러 흔적이 있다[45]. 화성의 붉은 색은 토양 내 산화 철 때문이다[46]. 또한 이 때문에 화성의 하늘은 분홍색을 띤다[47]. 화성은 조그만 자연 위성 둘을 거느리고 있다(데이모스, 포보스). 이들은 원래 소행성이었는데, 화성의 중력에 포획된 것으로 보인다[48]. 포보스는 약 3천만~5천만 년 안에 화성의 조석력으로 산산조각 나 버릴 것이다[49]. 화성은 지구와 비슷하여 생명의 존재에 대한 탐사가 계속되고 있으며, 바이킹, 마스 글로벌 서베이어, 마스 오디세이, 마스 패스파인더, 스피릿, 오퍼튜니티 등 많은 탐사선이 여러 가지 탐사를 진행하였다.
목성
목성은 고도가 5,000km 이상에 이르는 태양계에서 가장 큰 행성대기를 가지고 있다.[35][36] 지표면이 없기 때문에, 대기의 시작점은 주로 대기압이 1 MPa (10 바), 또는 지구의 표면 압력의 열 배에 해당하는 지점으로 간주된다.[35]
달
달 궤도의 이심률(離心率, e)은 0.05488이며, 지구와 달의 거리는 36만 3,300km에서 40만 5,500km 범위에서 변화한다. 이는 상당히 큰 변화이며, 달 사진을 여러 장 찍어 비교해 보면 상(像)의 크기가 다르다는 것을 확인할 수가 있다.
태양계
천왕성(태양에서의 거리 19.2AU)은 외행성 중 가장 가벼운 가스 행성이다(지구의 14배). 천왕성의 자전축은 황도면에 대해 97.9도 기울어져 있어 태양을 마치 누운 상태로 도는 것처럼 보인다. 천왕성의 중심핵은 다른 가스 행성에 비해 훨씬 차가우며, 방출하는 열의 양도 매우 작다[60]. 천왕성은 여러 위성을 거느리고 있다. 이 중 티타니아, 오베론, 움브리엘, 아리엘, 미란다가 큰 위성이다. 이 다섯 개의 큰 위성은 모두 단층, 능선, 절벽, 산맥, 화구, 범람의 흔적 등 혼란한 지형으로 가득 차 있다. 특히 미란다의 표면은 실제라고 믿기 힘들 정도로 불연속적이다[61].
까마귀자리 베타
관측기구로 잰 베타의 각지름은 3.30 ± 0.17 밀리초각이다. 지구로부터 이 별까지의 거리가 약 146 광년(45 파섹)이므로 이로부터 베타의 실제 반지름은 태양의 약 16배임을 알 수 있다. 질량과 반지름으로부터 별의 밝기는 태양의 약 164배가 나온다. 수소 및 헬륨보다 무거운 원소의 대기 내 포함비율(천문학에서는 보통 중원소라고 부른다.)은 태양과 비슷하다.
수성
1974년 3월 27일, 최초의 플라이바이 하기 이틀 전, 매리너 10호가 수성 근처에서 많은 양의 자외선 복사를 기록하기 시작했다. 이는 임시적으로 수성의 위성을 확인하는 사건이 되었다. 이후, 자외선은 컵자리 31에서 방출되는 것으로 판명되었으며, 수성의 위성은 역사책에서 각주로만 남게되었다.
타이탄 (위성)
타이탄은 토성에서 20번째로 먼 위성이자 구형 외관을 지니는 일정 질량 이상 되는 위성들 중에서는 여섯 번째로 떨어져 있기도 하다. 행성과 비슷한 특징을 지닌 위성으로 자주 기술되는 것처럼 타이탄은 반지름이 달의 약 1.5배이고 질량은 1.8배나 된다. 목성의 가니메데에 이어 태양계에서 두 번째로 큰 위성이며, 크기만으로 따진다면 수성보다 더 크다. (그러나 질량은 수성의 반 정도이다.)
명왕성
궤도가 타원형이기 때문에 태양빛이 도달하는 시간이 명왕성의 위치에 따라 차이를 보이며, 해왕성 궤도 안쪽에 위치하는 경우 명왕성이 해왕성보다 태양빛을 먼저 받게 된다. 평균적으로는 명왕성과 태양간 거리는 평균 59억 638만km으로 태양빛이 도달하려면 5시간 27분이 걸린다.
태양계
목성(태양에서의 거리 5.2AU)은 태양계의 8행성 중 가장 거대하고 무거운 천체로, 그 질량은 지구의 318배로 목성을 뺀 다른 행성을 다 합친 것보다 2.5배나 더 무겁다. 목성은 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있다. 목성은 내부열이 강력하게 발생하고 있어, 표면에 자전 방향과 평행한 줄무늬 모양의 띠와 대적반과 같은, 반영구적인 대기 구조를 만든다. 목성은 많은 위성을 거느리고 있으며, 알려진 숫자만 63개이다. 그중 가장 질량이 큰 가니메데, 칼리스토, 이오, 유로파, 네 개는 내부열이나 화산 활동이 일어나는 등 암석 행성과 비슷한 면모를 보여준다[58]. 이 중 가니메데는 태양계 위성 중 부피와 질량이 가장 크며, 심지어 수성보다도 부피가 크다(다만 질량은 작다).
길이
1천문단위(1AU)는 지구와 태양 사이의 평균거리를 뜻한다. 지구는 태양을 초점으로 타원 궤도를 그리며 돌고 있다. 여기서 평균거리란 태양과 가장 가까워지는 근일점일때의 태양과 지구 사이의 거리와 태양과 가장 멀어지는 원일점일때의 태양과 지구사이의 거리의 평균을 뜻한다. 이를 미터법으로 환산하면 대략 1AU = 1.496×10m 를 나타내게 된다. 천문단위(AU)는 주로 태양계내의 천체들의 거리를 측정할 때 사용한다.
태양과 태양계 내의 행성간의 거리는 천문단위로 다음과 같이 측정된다.
지구의 역사
1 AU의 거리에 있는 미행성체의 경우 지구에 수분을 공급하지 못했을 것으로 보이는데, 이는 태양 성운이 너무 뜨거워 얼음이 형성되기 어렵고, 수증기로 암석의 수화가 일어나기에는 너무 오래 걸리기 때문이다.[7] 지구에 물을 공급한 것은 2.5 AU 이상 떨어진 거리에서 날아온 운석과 원시 행성들이었으며, 유성 역시 어느 정도 공급했을 것이다.
길이
지구가 태양을 공전할 때 6개월마다 변화하는 별의 위치의 절반을 연주시차라고 한다. 연주시차는 일반적으로 매우 작기 때문에 천체를 중심으로 천체와 지구까지의 거리 d를 반지름으로 하는 원을 지구가 이동했다고 할 수 있다. 이렇게 될때 지구와 태양 사이의 거리 1AU는 호가 된다.
태양질량
1년의 길이, 태양에서 지구까지의 거리(1AU), 중력상수(G)를 알면 다음 공식에 의거하여 태양질량을 구할 수 있다.
태양계
태양계의 바깥쪽을 도는 네 개의 거대한 행성은 보통 목성형 행성, 가스 행성, 외행성이라는 이름으로 불린다. 이들의 질량은 태양을 도는 8개 행성의 99퍼센트를 차지하며, 암석 행성에 비해 무거워 지구질량의 14 ~ 318배 정도이다. 그러나 밀도는 상대적으로 낮아 암석 행성의 20퍼센트 수준이다[19]. 목성과 토성은 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있다 [57]. 이들 네 행성은 모두 고리를 갖고 있으나, 토성을 제외한 나머지는 지구에서 고리를 관측하기가 쉽지 않다.
달
달(moon)은 지구의 유일한 영구적 자연위성으로, 태양계내의 위성 중 5번째로 크다. 행성의 크기와 연관하여 자연위성 중 가장 크다. 지구 중심으로부터 달 중심까지의 거리는 평균 38만 4400킬로미터로, 지구 지름의 30배이며,[1] 지구에서 태양까지 거리의 400분의 1이다. 달의 지름은 지구의 약 4분의 1, 태양의 약 400분의 1인 3500 km이다. 달의 부피는 지구의 약 1/50 정도이며, 표면에서의 중력은 지구의 약 17%이다. 달은 지구를 약 27.3일에 일주하며(공전 주기), 지구-달-태양의 위치 변화는 29.5일을 주기로 달라지는 달의 상을 만든다(삭망 주기).
은하수
태양계는 은하의 오리온 팔의 안쪽 테 가까이에 있다. 태양은 현재 은하 원반의 중심 면에서 5~30파섹 떨어져있다. 그 부분의 팔과 옆에 뻗어있는 팔인 페르세우스 팔 사이의 거리는 약 6,500광년이다. 태양, 그러니까 태양계는 은하 생명체 거주가능 지역에 있다.
태양에서 15파섹 이내에, 절대등급 8.5보다 더 밝은 약 208개의 별들이 있다. 이런 별들은 세제곱 파섹 당 0.0147 혹은 세제곱 광년 당 0.000424 밀도를 보인다. 반면에, 태양에서 5파섹 이내의 거리에는, 알려진 별들이 64개 있다. 이들은 세제곱 파섹 당 0.122 또는 세제곱 광년 당 0.00352의 밀도를 보인다. 이것은 대부분의 별들이 절대등급 8.5보다 덜 밝다는 사실을 분명히 보여준다.
태양 향점은 태양이 우리은하에서 운동하고 있는 방향이다. 태양의 보통 이동 방향은 은하 중심의 방향에서 거의 60°에 있는 헤라클레스자리 근처 직녀성을 향한다.
글리제 581 b
항성으로부터의 거리는 0.041 천문단위(600만 킬로미터)에 불과하여 한 번 도는 데 5.4일밖에 걸리지 않는다. 반면 태양에서 제일 가까운 수성은 이보다 9.5배나 더 멀리 떨어져 있으며(0.387 천문단위, 5,800만 킬로미터) 88일 걸려 태양을 한 바퀴 돈다.
토성
토성의 질량은 지구의 약 95.1배이며 지름은 9배인 12만 km가량으로서 크기와 질량에서 목성 다음으로 태양계에서 큰 행성이다. 하지만 토성의 부피는 지구의 750배나 돼서 토성의 밀도는 태양계 내의 모든 천체뿐만 아니라 물보다도 작다. 토성의 대기는 목성과 마찬가지로 수소와 헬륨이 주류를 이루고 약간의 메탄과 암모니아가 첨가되어 있다. 토성의 표면온도는 섭씨 영하 180℃를 기록하고 있다. 토성의 온도가 낮은 이유는 태양과 너무 멀리 떨어져 있기 때문으로 지구가 태양으로부터 받는 열량의 100분의 1밖에 받지 못한다. 이 추위 때문에 토성에서는 암모니아는 물론 메탄 등이 결빙해 고체 형태로 존재한다. 이 때문에 토성 상공 1,000km아래는 수증기와 암모니아 구름이 공존하고 있으며 대기의 유동 속도가 커서 적도에서는 시속 1,800km의 강풍이 사납게 휘몰아치고 있다. 토성은 태양에서 14억 2,672만 km 떨어져 있어 공전하는데 29.4571년이 걸리지만 자전속도는 매우 빨라서 10시간 33분 38초마다 한 번씩 자전한다. 토성은 태양계 행성 가운데 매우 멀리 있는데도 밝은 빛으로 빛나며 수성보다도 밝은 빛을 낸다. 토성에는 모두 60개의 위성이 있는 것이 2006년 11월까지 확인되었지만, 앞으로 더 발견될 수도 있을 것이다.
행성
최근 천체 90377 세드나가 태양으로부터 90AU 거리(태양과 명왕성 거리의 약 3배)에서 태양을 공전하고 있음이 확인되었다. 이누이트 신화에 나오는 바다의 여신 이름을 딴 세드나는 직경 1180~2360킬로미터인 천체다. 몇몇 언론은 이미 세드나를 열째 행성으로 보도했지만, 천문학자들이 일반적으로 인정하는 사실은 아니다. 명왕성과 비슷한 질량과 궤도를 가진 90482 오르쿠스도 행성으로 인정될 가능성이 있고, 다른 후보로는 50000 콰오아나 20000 바루나 등이 언급되곤 한다. 그 후 에리스가 발견되어 명왕성보다 더큰것으로 확인되어 행성으로 인정될뻔하다가 2006년 IAU총회에서 정해진 행성의 정의에 따라 왜행성이 되었다. 하지만 IAU가 세드나는 왜행성으로 아직 공식적으로 인정하지 않는등 문제가 있으며 2009년 총회에서 다시 기준이 바뀔수도 있다.
태양계
태양은 태양계의 중심에서 태양계 천체를 중력적으로 지배하며, 인류가 그 표면을 관찰할 수 있을 정도로 가까이 놓여 있는 유일한 항성이다[19]. 그 질량은 태양계 구성 물질의 거의 전부를 차지한다. 막대한 질량(지구질량의 33만 2,900배)[20] 때문에 태양 내부는 핵융합이 일어나기에 충분한 밀도가 유지될 수 있으며, 융합 반응을 통해 막대한 양의 에너지가 전자기 복사 형태로 우주 공간으로 방출된다. 전자기 복사 중 400~700 나노미터 띠 부분이 우리가 가시광선으로 부르는 영역이고, 인간의 눈으로 볼 수 있는 부분이다[21].
해왕성
해왕성의 궤도경사각은 지구에 대해 1.77도 기울어져 있다. 해왕성의 궤도 이심률은 0.011로, 태양에서 가장 가까울 때와 멀어질 때의 거리 차이는 1억 1백만 킬로미터로 거의 원에 가깝다.
명왕성
스틱스는 불규칙한 모양이며 명왕성에서 약 90,300km 떨어진 곳에서 다른 명왕성의 위성들처럼 질서정연한 동심원 궤도를 돌고있으며, 이는 지구와 달간의 거리인 38만Km의 8분의 1정도의 거리이다. 이에 대해 미국 SETI 연구소의 행성천문학자 마크 쇼월터는 “마치 러시아 인형처럼 차곡차곡 쌓인 궤도를 돌고 있다.”고 설명했다. 당시 이러한 위성들의 발견은 2015년 NASA의 탐사선 뉴 허라이즌스 호가 더욱 안전하게 길을 찾는 데 도움을 줄 것으로 기대되었다.[66]
유인화성탐사
지구에서 화성까지의 거리는 궤도상의 천체 배열에 따라 5460만km에서 4억km까지 달라질 수 있다. 유인우주선이 화성에 도착하는데 보통 9개월 정도 걸린다고 알려져 있다. 따라서 화성탐사선은 지구와 화성이 나란히 배열되는, 하늘의 창()이 열리는 시기에 발사된다. 미국 NASA는 지구에서 화성까지 39일만에 도착하는, 마하 164(초속 56km) 속도의 바시미르 엔진을 1977년 부터 개발중이다.
태양계
소행성대에는 지름 200미터 이상의 천체가 수개 혹은 수 개 있다[53]. 이렇게 숫자는 많지만, 소행성대 천체의 질량을 모두 합쳐도 지구의 1천 분의 1을 넘지 못한다[5]. 주 소행성대의 천체는 매우 산발적으로 흩어져 태양을 돌고 있어서, 우주 탐사선이 이 지역을 주기적으로 통과해도 충돌 사고는 발생하지 않는다. 지름이 10 ~ 10−4 미터 사이인 소행성을 유성체라고 부른다[54]. 가끔 이곳에서 태양으로 돌진하는 소행성이 있다.
토성
토성(土星，라틴어: Saturnus)은 태양으로부터 여섯 번째에 있는 태양계의 행성으로, 진성(鎭星)으로도 불렀다. 토성은 태양계 내의 행성 중 목성에 이어 두 번째로 크며, 지름은 약 12만 킬로미터로, 지구의 9.1배이며 부피는 760배에 달한다. 이에 비해 질량은 지구의 95배 밖에 안되기 때문에 토성의 평균 밀도는 0.7g/cm3에 지나지 않는다. 그리고 토성의 표면 중력은 지구와 비슷하다. 토성은 목성, 천왕성, 해왕성과 함께 목성형 행성으로 분류된다.
HD 40307
이들 중 다섯 행성은 어머니 별에 매우 가까이 붙어 돌고 있다. 다섯 중 가장 먼 행성은 어머니 별로부터 태양~수성 거리의 약 두 배 떨어져 있는데 이는 태양~금성 거리와 비슷하다. 항성의 분광형을 고려했을 때 이 거리는 HD 40307 항성계의 생명체 거주가능 영역 내 있다.
천문단위
기원전 3세기, 아리스타쿠스(Aristachus)는 계산과 관찰에 의해 태양은 달의 18~20배 멀리 있다고 결론지었다. 관측 장비의 정확성이 나빠서 값은 실제와는 크게 달랐지만, 기하학적 계산은 맞았다. 이러한 비율만으로는 천체까지의 구체적인 거리를 알 수 없다. 그러나 태양까지의 거리의 단위를 천문단위로 간주한다면, 아리스타쿠스는 달까지의 거리를 처음으로 구한 것이 된다.
17세기, 케플러 또한 관측 데이터와 기하학적 관계를 이용하여 시행착오와 복잡한 계산을 반복하면서 화성의 궤도를 거의 정확하게 재구성했다. 케플러의 노력으로 행성 사이 운동의 상대적 관계를 잘 설명할 수 있었고, 머지않아 뉴턴역학에 의해 역학적 구조도 밝혀졌다. 역학적 구조가 밝혀져 케플러의 운동과 미세한 오차를 알 수 있게 되자, 수세기에 걸쳐 천체 역학에서는 놀라운 발전이 있게 되었다.
이렇게 행성의 움직임은 정밀하게 예측할 수 있게 되었지만, 그 천체가 지구에서 얼마나 떨어져있는지, 태양과 지구가 어느 정도의 질량을 가지는지를 m과 kg같은 우리가 사용하는 단위를 사용하여 정밀하게 알기에는 역시 어려움이 따랐다. 그러나 그 구체적인 값을 정밀하게 알 필요도 없었다. 아리스타르쿠스와 마찬가지로 지상의 단위에 의지하지 않아도 태양계 자체를 기준으로 하면, 즉 미터 대신 천문단위를, 킬로그램 대신에 태양질량을 사용하면 행성의 움직임은 매우 정확히 측정 할 수도, 예측도 가능했다. 예를 들어, 19 세기 전반에 천문학자들이 각도의 1분(1°의 1/60)에 못 미친 천왕성의 위치 예측과의 차이에 골머리를 썩고 있을 때, 행성의 질량과 행성까지 거리가 일상의 단위에서 얼마인지는 무관한 문제라는 것을 알았으며, 천문학자들은 이로 인해 해왕성을 발견 할 수 있었다. 따라서 천문학에 길이 단위로 천문단위처럼 지상과는 다른 단위를 사용하는 것은 자연스러운 일이기도 필연이기도 했다. 여기에 천문단위가 천문학에서 사용되어 온 첫 번째 의의가 있다.
1809년 가우스는 지구의 궤도 장축 반경을 길이단위, 태양질량을 질량단위, 지구의 하루를 시간단위로 하는 단위계를 통해 태양계의 운동을 기술하는 기초 작업을 했다. 이때 도입된 가우스중력상수 k는 이 단위계로 나타낸 만유인력상수의 제곱근이 되면서 하루 지구가 태양을 둘러싼 평균 각도를 라디안 단위로 설정되었다. 이 단위계가 보안된 뒤, 현재 국제천문연맹에 의해 1976년의 천문단위계와 천문단위의 개념에 직접 도입되고 있다. 천문단위계에서는 길이의 천문단위외에 질량과 시간의 천문단위를 정하고있다. 이들은 가우스와 마찬가지로 질량의 천문단위 Ms로 태양질량, 시간의 천문단위 D로 1일, 즉 24×60×60=86,400초를 가리킨다. 그러나 보통은 질량과 시간의 천문단위는 천문단위의 이름으로 부르지 않고, 천문단위의 경우엔 길이의 천문단위를 가리킨다.
NGTS-1b
이 행성의 특이한 점은 NGT-1b로 명명된 이 행성이 태양의 절반 정도의 질량을 돌고 있다는 것이다. NGT-1b는 986도의 뜨거운 가스로 주로 이뤄져 있다. 또 중심 별인 NGTS-1으로부터 약 4561만km 떨어져 있다. 이는 태양과 지구 간의 거리가 1억 4900억km에 비하면 매우 가까운 것이다.
태양
햇빛은 지구의 주요 에너지원이다. 태양과 지구와의 거리는 평균 약 1억 4960만 킬로미터로 1AU이다. 직사광선을 통해 단위 면적에 축적되는 에너지의 양을 태양 상수라 하는데, 1 AU 의 거리에서 m2당 1368 와트의 값이 된다.
수성
수성의 겉보기 등급은 -2.3 - 5.7 등급 사이로 변한다. 이런 극단적인 변화는 천구 상에서 태양과 가까이 있을 때 일어난다. 수성은 태양과 가까이 있어, 상대적으로 어둡기 때문에 관측하기 어렵다. 이 때문에, 아침이나 여명 무렵에 짧은 시간동안만 관측할 수 있다. 한편, 허블 우주 망원경으로는 수성을 관측할 수 없다. 왜냐하면, 안전 상의 이유로 태양과 가까운 곳을 촬영하는 것을 막기 때문이다.
태양계
우리 태양계 대부분의 영역은 아직 미지의 세계이다. 태양의 중력장은 약 2광년(12만 5천 천문단위) 범위에 걸쳐 근처의 별들의 중력장을 압도한다. 반대로 오르트 구름의 반지름을 낮게 잡는 학설에 따르면, 태양계의 범위는 5만 천문단위를 넘지 않는다[85]. 세드나 같은 천체의 발견에도 불구하고 카이퍼 대와 오르트 구름 사이에 펼쳐진 수천 ~ 수만 천문단위의 광활한 영역은 아직도 전혀 알려져 있지 않다. 외부 영역 외에도, 그동안 자세히 알려지지 않았던 태양과 수성 사이 공간에 대한 연구가 현재 진행 중이다[86]. 이렇게 알려지지 않은 지대에서 새로운 천체가 발견될 가능성이 있다.