태양계에서 가장 큰 위성은 무엇인가?
목성
목성(木星, 라틴어: Jupiter)은 태양계의 다섯번째 행성이자 가장 큰 행성이다. 태양의 질량의 천분의 일배에 달하는 거대행성으로, 태양계에 있는 다른 모든 행성들을 합한 질량의 약 2.5배에 이른다. 목성은 토성과 마찬가지로 거대 기체 행성이다.(천왕성과 해왕성은 거대얼음행성). 목성은 고대 천문학자들에게도 잘 알려져 있었는데,[1] 로마인들은 목성에 로마 신화의 신인 유피테르의 이름을 붙였다.[2] 동양에서 목성의 명칭은 오행 중 하나인 나무(木)에서 유래되었다. 세성(歲星)이라고도 부른다. 목성은 지구에서 봤을 때 겉보기등급이 -2.94에 이르기 때문에, 반사광이 그림자를 형성하기에 충분할 정도로 밝다.[3] 그래서 목성은 밤하늘에서 평균적으로 달과 금성 다음, 즉 세번째로 가장 밝은 천체에 해당한다.[주 1]
태양계의 형성과 진화
대부분의 은하가 우리 은하로부터 멀어져 가고 있지만, 국부 은하군 중 가장 큰 은하인 안드로메다은하는 초속 120킬로미터의 속도로 우리 은하를 향해 접근하고 있다. 약 24억 년 후 안드로메다와 우리 은하는 충돌할 것이며, 조석력이 양측 은하의 나선팔 모양을 거대한 조석 꼬리 형태로 바꾸어 놓을 것이다. 천문학자들은 이와 같은 쌍방의 형태 변화가 일어날 때 우리 태양계가 우리 은하의 중력권에서 탈출할 가능성이 12퍼센트이며, 안드로메다은하의 중력권에 편입될 가능성이 3퍼센트라고 보고 있다. 만약 두 은하의 초대질량 블랙홀이 합쳐질 경우, 태양계가 은하계를 이탈할 가능성은 30퍼센트까지 상승한다.
행성
행성의 정의는 시대에 따라 계속 변해 왔다. 천문학이 발전하고, 특히 지동설이 받아들여지면서 태양과 달은 태양계의 행성에서 제외되었고 (그 이후에도 일요일과 월요일은 계속 있다), 그 이후인 20세기에는 태양계에 훨씬 다양한 천체가 존재한다는 것이 밝혀지면서 행성의 확실한 정의에 논란이 있었다. 2006년 국제천문연맹은 총회에서 행성을 “별 주위를 돌고, 구형을 유지할 만한 크기와 중력을 가졌지만, 위성이 아닌 천체”라는 새로운 정의를 초안으로 내세웠다. 이 초안에 따르면, 명왕성이 행성으로 유지되고, 케레스, 카론, 에리스(당시 이름은 “2003 UB”)가 태양계의 행성에 추가되어, 총 12개의 행성이 될 예정이었다. 그러나 많은 반발이 잇따랐으며, 8월 24일 태양계 안에 있는 천체에 국한하여 행성을 다음과 같이 정의하였다.
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).
행성계
우리 태양 외에도 수많은 항성이 행성을 거느리고 있음이 밝혀졌다. 어떤 항성이 행성을 거느릴 확률은 아직 정확히 규명되지는 않았으나, 태양 비슷한 별 중 약 3~4.5%가 거대 행성을 거느리고 있으며 슈퍼지구나 지구급 행성의 경우 더 흔한 것으로 추측된다.
행성 X
카이퍼 대 천체는 해왕성 바깥의 황도면에서 공전하는, 얼음으로 뒤덮인 천체로, 태양계가 형성될 때 남겨진 천체라고 여겨진다. 현재는 명왕성도 가장 큰 카이퍼 대 천체로 분류된다. 이 때문에 명왕성을 행성이라 불러야하는지에 대한 논의가 일어났고, 2006년에 정해진 행성의 정의에 따라 명왕성은 행성 목록에서 빠지게 되었다.
미란다 (위성)
미란다는 태양계 천체 중 가장 거친 지형을 가지고 있다. 베로나 절벽이라고 불리는 5~10 km 높이의 절벽은 태양계에서 가장 큰 절벽으로, "코로네"(coronae)라고 불리는 V자형 판 지형이다. 이 거친 지형이 어떻게 생겨나고 변화해 왔는지는 아직도 잘 이해되지 못하고 있고, 미란다의 형성에 대해서도 여러 이론이 존재한다.
베텔게우스
뜨거운 M형 초거성인 베텔게우스는 우리가 관측한 수많은 항성들 중 그 크기가 매우 크며, 매우 밝은 별들 중 하나이기도 하다. 지름은 5.5천문단위로 이는 태양 1,180개를 일렬로 늘어놓은 길이와 맞먹으며, 지구 2,150조 개, 태양 160만 개를 쏟아넣어야 베텔게우스를 가득 채울 수 있다. 다른 비유를 들자면 베텔게우스의 크기를 웸블리 경기장과 비슷한 규모의 축구경기장이라 한다면 지구는 1밀리미터 크기의 작은 진주알 크기이며 태양은 망고 크기 정도 된다.
프로테우스 (위성)
프로테우스의 지름은 418킬로미터 정도로, 트리톤을 제외한 해왕성의 위성들 중 가장 크다(태양계 전체에서는 19번째로 큰 위성이다). 그러나 해왕성이 반사하는 빛 때문에 상대적으로 어두운 프로테우스를 망원경으로 찾아내기는 곤란했다.
87 실비아
태양계의 소행성 중에는 위성을 거느린 것들이 존재한다. 그러나 2000년대 초반까지는 두 개 이상의 위성을 거느린 소행성이 발견되지 않았다. 그런데 2001년, 마이클 브라운과 그 동료들은 하와이의 켁 망원경을 이용해서 실비아가 위성을 하나 거느렸다는 사실을 발견했다. 이 위성은 평균지름 18km로 87 실비아에서 1356km정도 떨어진 위치에서 3.6일을 주기로 공전했다. 이 위성은 로물루스라고 이름을 지었다. 그런데 공교롭게도 2005년에 프랑크 마르키스와 그의 동료들은 87 실비아에 두번째 위성이 있었다는 사실을 발견했다. 이것은 태양계에서 최초로 두 개 이상의 위성을 거느린 소행성의 발견으로 기록되었다. 두번째 위성은 먼저 발견된 로물루스보다 더 작아서 평균지름 7km였으며 공전 궤도 반지름도 로물루스의 절반 정도인 706km였다. 그리고 공전주기는 1.38일이었다. 레아 실비아의 둘째 아들이자 로물루스의 동생 이름을 따서 레무스로 명명되었다.
라플라스-P
유로파 착륙선은 2007년 유로파 목성계 임무 - 라플라스의 일부로써 목성과 목성계를 연구하기 위해 2020년대 발사될 예정이었다. 궤도선은 유로파 궤도로 들어가기 전 다른 위성들에 몇 번 접근통과한다. 착륙선은 유로파의 내부 바다를 연구할 계획이었다. 하지만 2011년, 목성의 방사능대에서 나오는 방사능을 피하기 위해 목적지가 유로파에서 가니메데로 변경되었다. 가니메데는 태양계에서 가장 큰 위성이고 위성 내부에 지구의 모든 물을 합친 것보다 더 많은 물을 가지고 있는 바다가 있다고 추측되고 있다.
태양
태양은 우리 은하 중심을 약 24,000~26,000광년 거리에 두고, 은하계 북극 방향에서 볼 때 시계 방향으로 약 2억 2천 5백만~2억 5천만 년에 1회 돌고 있다. 우리 은하가 우주 배경 복사(CMB)에 대하여 물뱀자리 방향으로 초당 550킬로미터 속도로 움직이고 있기 때문에, 태양의 우주 배경 복사에 대한 종국적 속도는 컵자리 또는 사자자리 방향으로 초당 370킬로미터가 된다[13]. 태양은 현재 우리 은하 오리온 팔의 안쪽 경계 내 국부 거품 영역의 국부 항성간 구름 속을 여행하고 있다. 태양에서 17광년 이내 가까운 별 50개 중 4.2 광년 떨어진 센타우루스자리 프록시마가 제일 가까운 이웃 항성이다) 태양은 네 번째로 무거운 별이다[14].
항성
항성은 부피 및 표면 중력에 따라 다른 스펙트럼선을 나타내는데(이를 광도 효과라고 부른다.) 이 기준에 따라 항성을 나누기도 한다. 가장 거대한 초거성 0부터 시작하여 거성 III, 주계열성 V, 가장 작은 백색 왜성 VII처럼 부피가 작아짐에 따라 로마 숫자가 증가한다. 대부분의 별은 수소를 중심핵에서 태워서 핵융합을 통해 빛과 열을 내는 주계열 단계에 있다. 이들은 헤르츠스프룽-러셀 도표에서 일정한 선을 그리면서 배열되어 있다.[103] 우리 태양을 표면 온도 및 표면 중력에 따라 표시하면 G2V로 표면 온도가 G에서 세 번째로 뜨거운 그룹에 속하는 동시에 주계열성 상태라는 의미이다(G형 주계열성을 황색 왜성이라고도 부른다). 우리 태양은 온도가 제법 높고 질량도 큰 편에 속한다.
토성의 고리
토성의 두번째로 큰 위성 레아는 고체 입자로 구성된 원반 내에 세 개의 좁은 띠를 포함하는 매우 작은 고리계를 가지고 있을 것으로 가설화 되었다. 이러한 가설상의 고리는 발견되지는 못했지만, 2005년 11월 카시니의 관측에서, 레아 근처에서의 토성의 자기권의 고에너지 전자의 부족으로부터 그 존재가 추정되었다. 자기권 영상 기구("Magnetospheric Imaging Instrument", MIMI)는 위성의 양면의 플라스마 흐름에서 세 개의 급격한 감소가 간간이 끼어드는, 거의 대칭적인 패턴을 보이는 부드러운 변화를 관측했다. 플라스마가 아마 수 데시미터에서 약 1미터 직경의 입자로 구성된 고밀도 고리 또는 고리 호를 포함하는 적도의 원반 모양의 고체 물질에 의해 흡수된 것이라면, 이를 설명할 수 있게 된다. 레아의 고리의 존재를 드러내는 더 최근의 증거 일부는 위성의 적도 2도 이내의 둘레 근처에 4분의 3 만큼 뻗어 있는, 일사불란하게 분포된 자외선상의 작고 밝은 점들의 집합이다. 이 점들은 궤도에서 벗어난 고리 물질의 충돌 지점으로써 설명된다. 그러나, 카시니의 목표가 된 가설상의 고리 면의 여러 각도에서의 관측에서는 아무것도 나타나지 않았다. 이는 그러한 불가사의한 특징에 대한 또다른 설명이 필요함을 시사한다.
이아페투스 (위성)
이아페투스(Iapetus)는 토성의 23번째 위성이다. 토성으로부터 약 356 만 km 정도 떨어져 있고, 이심률은 0.028 정도이며 지름은 약 1494.8 km 정도이다. 이는 토성의 위성 중 3번째로 큰 것이며, 공전 주기는 약 80 일이고, 자전 주기 역시 동주기 자전으로 인하여 공전 주기와 같은 80일 정도이다. 적도에는 태양계 최대의 산맥이 존재하는데 높이는 4,509m 정도이고, 최대 높이는 13 km 일 것으로 보인다. 이아페투스의 한쪽 표면은 흰 눈으로 덮여있는데 반해, 한쪽 표면은 먼지로 시커멓게 뒤덮여있다. 이아페투스의 이러한 비정상적인 모습은 최근 카시니호("Cassini")가 이아페투스에 여러 가지 물리적 작용이 일어남으로 인한 것임을 밝혀냈다. 이아페투스는 1671년 10월 25일, 조반니 도메니코 카시니가 발견하였다.
지구의 역사
지구의 자연위성인 달은 태양계 다른 위성과 비교해볼 때 상대적으로 크다. 아폴로 계획 동안에 얻은 달의 암석을 연대 측정해보면 약 45.3억년으로 적어도 태양계가 형성된 지 3000만 년이 지난 후에 만들어진 것으로 보인다.
트리톤 (위성)
트리톤(Triton 또는 Neptune I, )은 해왕성의 가장 큰 위성이고, 태양계에서 가장 차가운 천체에 속한다. 직경은 2706km 이며 태양계 위성 중에서 7번째로 크다. 영국 천문학자 윌리엄 라셀이 1846년 10월 10일에 발견했다. 트리톤은 모행성의 자전과 반대 방향으로 공전하는 위성 중에서는 가장 크다. 공전궤도가 역행이라는 점과 조성이 명왕성과 비슷하다는 점 때문에 트리톤은 카이퍼 대로부터 붙잡혀 온 것으로 생각된다. 트리톤의 표면은 대부분이 얼려진 질소와 얼음으로 되어 있고, 얼음으로 된 맨틀, 그리고 금속과 바위로 이루어진 커다란 핵을 가지고 있다. 이 핵은 트리톤 전체 질량의 3분의 2를 차지한다. 밀도는 2.061 g/cm 이고 대략 15~35%는 얼음으로 구성되어 있다.
태양계의 형성과 진화
태양계의 암석 천체를 도는 위성은 대부분 충돌이나 포획을 통해 생겨났다. 화성의 작은 두 위성 데이모스와 포보스는 화성의 중력에 포획된 소행성으로 보인다. 지구의 달은 큰 규모의 단일성 충돌 사건으로 생겨났다고 여겨진다. 지구와 부딪혔던 천체의 질량은 대략 화성 정도였으며, 발생 시기는 대충돌 말미 무렵이었을 것이다. 충돌 때문에 지구의 맨틀 중 일부가 우주 공간으로 분출되었으며, 이 맨틀의 파편들은 뭉쳐서 달이 되었다. 이 충돌은 현재의 지구를 만든 융합 과정 중 마지막이었을 것이다. 지구에 부딪혔다고 생각되는 이 화성 정도 질량의 천체가 안정적인 지구-태양 라그랑주점(L 또는 L)에서 태어났고, 이후 원래 있던 위치를 이탈했다고 보는 견해가 있다. 명왕성의 위성 카론도 큰 규모의 충돌로 생겨났을 것이다. 명왕성-카론 계와 지구-달의 계는 태양계 내에서 위성의 질량이 어머니 행성의 1퍼센트가 넘는 둘뿐인 사례이다.
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.
이오 (위성)
400개 이상의 활화산을 가진 이오는 태양계에서 지질학적으로 가장 활발하게 움직이는 위성 중 하나다. 이오의 극단적인 지질 활동은 목성과 다른 갈릴레이 위성인 유로파, 가니메데, 칼리스토가 밀고 당겨 생기는 조석 가열 때문이다. 여러 화산들은 표면 위 500km까지 황과 이산화 황의 연기를 뿜어내고 있다. 이오의 표면은 규산염 지각에서 벌어지는 압축에 의해 생긴 100개 이상의 산이 덮고 있다. 그 중 일부는 에베레스트 산보다 더 크다. 이오의 구성은 외태양계에 있는 다른 위성들과 다르다. 외태양계의 위성들은 주로 얼음으로 구성되어 있는 반면, 이오는 용융 상태의 철과 철 핵을 둘러싼 규산염 암석으로 이루어져 있고, 표면은 황과 이산화 황의 서리로 덮여 있다.
위성 목록
명왕성은 5개의 위성이 있다. 가장 큰 위성인 카론은 스틱스 강의 뱃사공의 이름을 따서 지어졌고, 명왕성의 절반 크기를 가지고 있어 공전 중심축이 명왕성의 바깥에 있다. 두 천체의 공전은 연성계를 형성하고, 이중 왜행성으로 불리기도 한다. 명왕성의 다른 네 개의 위성은 닉스, 히드라, 케르베로스와 스틱스는 매우 작고, 명왕성-카론 연성계를 돈다.
네이트 (충돌구)
네이트 충돌구(Neith crater)는 목성의 위성 중 제일 큰 가니메데에 위치한 충돌구이다. 길이는 87.6km이다. 고대 이집트 신화의 네이트 여신을 따서 만들어졌다.
태양계
혜성은 수 킬로미터 정도 크기의 휘발성 얼음 혼합물로 이루어진 태양계 천체이다. 혜성의 궤도는 매우 이심률이 큰데, 태양에 가장 가까워질 때는 내행성 궤도까지 들어왔다가 멀어질 경우 명왕성 바깥까지 물러나는 경우가 많다. 혜성 중에는 궤도경사각 값이 큰 개체가 많은데, 그중 공전 주기가 백 년이 되지 않는 단주기 혜성의 경사각은 중간 정도이다[19]. 혜성이 내행성 궤도에 진입하면, 태양에 가까워지면서 일사량이 증가하기 때문에 얼음 상태로 존재하던 휘발성 물질이 증발하여 이온화, ‘코마’라는 이름의 꼬리처럼 생긴 구조를 형성한다. 코마는 맨눈으로도 볼 수 있는데, 이는 고대부터 인류가 혜성을 묘사할 때 사용된 강렬한 특징이었다.
우리은하의 위성 은하 목록
우리 은하로부터 420 kpc(~140만 광년) 내에 있는 것으로 확인된 14개에서 26개 사이의 작은 은하들이 있는데, 이들 모두 꼭 궤도 운동을 하는 것은 아니다. 이들 중에서, 육안으로도 보일 수 있는 것은 선사시대부터 관측되어온 대마젤란 은하와 소마젤란 은하 밖에 없다. 2006년에 허블 우주 망원경을 통한 측정은 마젤란 은하들이 우리 은하를 매우 빠르게 공전하고 있음을 시사한다. 궤도를 도는 것으로 확인된 은하 중에서, 가장 큰 것은 직경 20,000 광년, 또는 우리 은하의 약 5분의 1 크기의 궁수자리 왜소 타원 은하이다.
태양계
하우메아(태양에서의 평균 거리 43.34AU)와 마케마케(평균 거리 45.79AU)는 고전적 카이퍼 대 내에서 가장 덩치가 큰 천체이다. 하우메아는 달걀 모양으로 생겼으며, 위성 둘을 거느리고 있다. 마케마케는 명왕성 다음으로 카이퍼 대 천체 중 밝다. 둘의 이름은 원래 2003 EL61과 2005 FY9였으나, 2008년 왜행성으로 분류되면서 애칭을 얻었다[13]. 이들의 궤도경사각(각각 28°, 29°)은 명왕성보다 더 크게 기울어져 있으며,[71] 명왕성과는 달리 해왕성의 중력에 구속되어 있지 않아 고전적 개념의 카이퍼 대 천체에 속한다고 볼 수 있다.
멤피스 백반
멤피스 반점(Memphis Facula)은 목성에서 가장 큰 위성인 가니메데에 있는 펠름시스트 또는 "유령 충돌구"이다.
궤도
행성계; 행성, 왜행성, 소행성, 혜성 그리고 우주 잔해는 타원궤도 안에서 중심 별들의 궤도를 돈다. 특정 중심별에 대하여 포물선 혹은 쌍곡선 궤도안의 혜성은 그 별에 중력으로 묶여있지 않으므로 별의 행성계 일부분으로 고려되지 않는다. 지금까지 혜성은 독특한 쌍곡선 궤도로 우리 태양계에서 발견되어오지 않았다. 행성계 안에서 중력으로 하나의 행성에 묶여있는 물체는 위성이든 인공위성이든 그 행성에 대한 궤도를 따른다.
상호간의 중력 변화 때문에 우리 태양계안에 있는 행성의 이심궤도는 시간에 따라 변화한다. 태양계에서 가장 작은 행성인 수성은 가장 큰 이심궤도를 가진다. 현재 화성은 수성 다음으로 큰 이심률을 가지는 반면 금성과 해왕성의 궤도는 가장 작은 이심률을 가진다.
두 물체가 서로의 궤도를 돌 때 근점은 두 물체가 서로 서로 가까이 있을 때의 점이고 궤도 최원점은 서로로부터 가장 멀리 떨어져 있을 때의 점이다.(더 특정한 용어는 특정 물체에 사용된다. 예를 들어 근지점과 원지점은 각각 지구 궤도의 가장 낮은 부분과 가장 높은 부분이다.)
타원 궤도 안에서 궤도를 선회하는 궤도 계에 있는 물체 중심은 두 물체의 하나의 초점에 놓일 것이고 다른 초점에는 아무것도 존재하지 않을 것이다. 행성이 근점에 접근할 때 행성은 속도를 높일 것이다. 행성이 원지점에 접근하면 행성은 속도를 낮출 것이다.
라그랑주 점
토성의 위성인 테티스는 L와 L 지점에 텔레스토와 칼립소라고 불리는 두 개의 더욱 작은 위성을 가지고 있다. 토성의 위성 디오네 역시 L 지점의 헬레네와 L 지점의 폴리데우케스라는 두 개의 동궤도 위성을 가지고 있다. 이러한 위성들은 라그랑주점을 중심으로 이리저리 이동하는데, 그 중, 폴리데우케스가 가장 편차가 커서 토성-디오네 L 지점으로부터 거의 32도 정도나 벗어난다. 테티스와 디오네는 다른 위성에 비해 수백 배는 크며, 물론 토성은 훨씬 더 크고, 이는 전체 계를 안정시킨다.
안드로메다 은하
안드로메다 은하(_는 지구로부터 약 780 킬로파섹(250만 광년) 떨어져 있는 나선은하이다. 이는 우리은하로부터 가장 가까운 큰 은하("major galaxy")이며, 메시에 31(M31) 또는 NGC 224로 알려져 있기도 하다. 옛 문헌에서는 종종 안드로메다자리 대성운(Andromeda大星雲)으로 표현되었다. 은하의 명칭은 은하가 보이는 별자리, 즉 안드로메다자리의 명칭을 따서 붙여졌다. 여기서 안드로메다자리는 그리스 신화의 안드로메다 공주의 이름을 따 붙여진 별자리이다. 폭이 대략 22만 광년인 안드로메다 은하는 우리 은하 및 삼각형자리 은하와 대략 44개의 작은 은하들을 포함하는 국부은하군에서 가장 큰 은하이다.
테베 (위성)
테베(Thebe)는 1979년 3월 5일 보이저 1호가 촬영한 사진을 분석해 스티븐 P. 시넛이 발견한 목성의 위성으로, 안쪽 위성들 중에서 두 번째로 크다. 이름은 그리스 신화의 신 아소포스의 딸인 테베에서 따왔다.
사실
예1) 목성은 태양계에서 가장 큰 행성이다.
태양
태양의 수명은 약 123억 6500만년이고 핵우주 연대학에 따르면 45억 6720만년 전에 형성되었다. 분광형은 G2V이며 비공식적으로 "노란색 별"로 불리는데, 그 이유는 태양이 지구에서 황색으로 보이기 때문이다. 실제로는 가시광 복사가 스펙트럼상 초록 부분에서 가장 강렬하다.[2]. 다만 실제로 우주에서 보면 태양은 g형 주계열성이므로 흰색으로 보인다. 이 분광형 표시에 있어서 G2는 태양 표면의 유효 온도가 약 5,778K켈빈임을, V는 우주의 다른 대다수 별과 마찬가지로 태양이 원자 핵융합을 통해 에너지를 생산하는 주계열성임을 뜻한다. 태양은 중심핵에서 초당 4억 3천만~6억 톤의 수소를 태운다. 태양은 천문학자들에게 있어 한때는 작고 상대적으로 눈에 띄지 않는 별이었으나 이제는 우리 은하 별들 중에서 밝은 축에 드는 존재로 인정되고 있다. 우리 은하 별 대부분(90퍼센트)은 작고 어두운 적색 왜성이다[3][4]. 이들은 아무리 밝아도 태양 밝기 10%에 불과한다. 태양의 지름은 약 139만 2천 킬로미터로 지구보다 109배 크며, 질량은 2×1030 킬로그램으로 지구보다 약 33만 배 무거워 태양계 전체 질량의 약 99.86%를 차지한다[5]. 태양 질량 약 4분의 3은 수소, 나머지 4분의 1은 대부분 헬륨이다. 총질량 2퍼센트 미만이 산소, 탄소, 네온, 철 같은 무거운 원소들로 이루어져 있다[6]. 태양의 뜨거운 코로나는 우주 공간으로 연속적으로 뻗어 있으며, 여기에서 대략 100천문 단위 거리 태양 권계면까지 뻗어 있는, 대전(帶電)된 입자의 흐름인 태양풍이 만들어진다. 태양풍이 만들어 낸 성간 매질 속 거품 구조인 태양권은 태양계 내에서 가장 거대한 구조이다[7][8]. 태양은 백색광을 내지만 지구 표면에서 볼 때 파란색 빛이 일으키는 대기 산란 때문에 노란색으로 보일 수 있다[9]. 태양은 지구와 대략 1억 4960만 킬로미터(1천문단위) 떨어져 있으나, 정확히는 매년 1월 근일점에서 가장 가까워지고 7월 원일점에서 가장 멀어진다[10]. 빛이 태양을 출발하여 이 거리를 지나 지구까지 오는 데에는 약 8분 19초가 걸린다. 태양의 절대 등급은 +4.83이나 지구에서 가깝기 때문에 겉보기 등급은 -26.74로 아주 밝게 보인다[11][12].
명왕성
1930년에 미국의 클라이드 톰보가 처음으로 발견했으며, 2006년까지 태양계의 9번째 행성으로 인정됐었다. 하지만 명왕성과 비슷한 타원궤도를 도는 유사 천체들이 잇따라 발견되면서, 명왕성이 행성으로 적합한가에 관한 논란이 발생했다. 2005년에 발견된 왜행성 에리스는 당시 명왕성보다 질량이 27% 정도 더 큰 것으로 파악되었다.[2] 즉 명왕성이 태양계 외곽의 여러 얼음 천체들 중 하나에 불과하다는 것이 밝혀졌다. 그래서 명왕성 하나만 행성으로 분류할 수는 없다는 의견이 나왔고, 카론, 명왕성, 세레스 등을 모두 행성으로 분류할지 아니면 모두 제외할지에 대한 논의가 이루어졌다. 결국 국제천문연맹은 2006년 8월 24일 총회에서 행성의 기준을 새로 정하면서 명왕성, 에리스, 세레스 등을 함께 묶어 왜행성 및 명왕성형 천체라는 새로운 분류에 집어넣었다.[3] 미국을 비롯한 일부 과학자들은 명왕성이 여전히 행성으로 분류되어야 하며 새로 발견된 천체들도 행성으로 인정해야 한다고 주장하기도 하지만,[4][5] 명왕성은 현재 왜행성으로 분류되어 134340이라는 식별 번호가 붙어있다.
목성
목성의 중심으로부터 약 75 목성반경 지점에서 자기권과 태양풍의 상호작용으로 활꼴 충격파가 발생한다. 목성의 자기권 주변은 자기권 외피층(자기권과 활꼴 충격파 사이의 영역)의 안쪽 가장자리에 위치해 있는 자기권계면으로 덮혀있다. 이 영역과 태양풍이 상호작용하면서 목성의 태양 반대편 자기권은 길게 늘여지게 되는데, 거의 토성의 궤도에 이를 정도로 길게 뻗는다. 목성의 가장 큰 네 위성은 모두 목성의 자기권 속을 공전하기 때문에 태양풍으로부터 안전하다.[25]
드래건플라이 (우주선)
드래건플라이()는 토성의 가장 큰 위성인 타이탄에 착륙선을 보내고, 수직 이륙과 착륙(VTOL)을 수행 할 수 있는 다양한 장소에서 생명체거주 가능성을 연구하기 위해 제안된 우주선 및 임무다.
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.
미란다 (위성)
미란다() 또는 천왕성 V()는 천왕성의 둥근 다섯 개의 위성 중 가장 작고 가장 안쪽에 위치한 위성이다. 다른 천왕성의 위성들처럼, 미란다는 천왕성의 적도면에 가깝게 공전한다. 천왕성이 심하게 기울어진 채로 태양 주위를 돌고 있기 때문에, 미란다의 궤도 또한 황도에 대해 거의 수직이고 천왕성처럼 극적인 계절 주기가 반복된다. 미란다의 지름은 약 470 km이어서 태양계의 천체 중 정역학적 평형을 이룬 천체 중 가장 작은 천체들 중 하나이다(토성의 위성 미마스만 미란다보다 작다).
황새치자리 R
황새치자리 R은 태양 다음으로 지구에서 볼 때 시지름이 큰 항성이다. 구체적인 값은 0.057 ± 0.005분이다. 여기에서 계산한 황새치자리 R의 실제 반지름은 태양의 320~420배로, 이는 화성의 궤도를 삼킬 수 있는 크기이다.
천왕성
천왕성의 위성은 현재까지 27개가 발견되었다. 중요한 5개의 위성으로는 미란다, 아리엘, 움브리엘, 티타니아, 오베론을 들 수 있다. 이 5대 위성들의 이름은 셰익스피어의 희곡과 알렉산더 포프의 시에 나오는 요정들의 이름을 따서 지어진 것이다. 천왕성의 위성계는 4개의 가스 거대 행성중 가장 협소하며, 5대 위성의 총 질량이 해왕성의 위성인 트리톤 하나의 절반도 못미친다. 가장 큰 위성인 티타니아의 크기는 겨우 788.9km이고, 이것은 달의 절반에도 못 미친다. 하지만, 레아라는 토성의 두 번째 큰 위성보다 조금 크기 때문에, 티타니아는 태양계에서 여덟 번째로 큰 위성이다. 위성들은 대부분 상대적으로 적은 알베도(반사율)을 가지고 있으며, 움브리엘의 0.20부터 아리엘의 0.35까지 분포한다. 달들은 50% 얼음과 50%의 석질로 대부분 이루어져있으며, 얼음들은 암모니아와 이산화탄소 등으로 이루어져있음으로 추정된다.
자기권
목성의 자기권은 nightside에서 거의 토성의 궤도에 이르고, dayside에서 7,000,000km(4,300,000마일)까지 확장되는 태양계에서 가장 큰 행성 자기장이다. 목성의 자기권은 지구의 자기권보다 한자릿수더 강하고, 목성의 자기모멘트는 지구의 자기모멘트보다 거의 18,000배 더 크다.
티타니아 (위성)
티타니아(Titania)는 1787년 영국의 천문학자인 윌리엄 허셜이 발견한 천왕성의 위성이다. 공전주기 8.71(8.706)일, 지름 약 1,580km, 평균밀도 1.6g/cm, 광도 14등급, 질량 3.49×10²¹kg이고, 천왕성으로부터 43만 5480km 떨어져 있다. 티타니아는 태양계에서 8번째로 큰 위성이다.
행성 X
행성 X(Planet X, Nibiru, 니비루, 어둠의 기사)는 태양계에서 해왕성보다 먼 궤도에서 공전한다고 가정되는 행성 크기의 천체다.
토성
토성에는 태양계에서 두 번째로 커다란 위성인 타이탄을 가지고 있다. 타이탄은 지름 약 5,150km, 질량 약 1.37x1023으로, 태양계 위성 중 목성의 가니메데 다음으로 큰 위성이다. 타이탄은 표면 중력이 작음에도 불구하고 온도가 낮아(약 -180°C) 짙은 대기를 가지고 있었는데, 1944년 천문학자 카이퍼(Gerard Peter Kuiper)는 타이탄의 대기에 메탄이 포함되어 있다는 것을 발견했다. 타이탄의 대기는 대부분 질소로 이루어져 있으며, 메탄과 아르곤, 그리고 미량의 수소분자, 일산화탄소 등이 존재한다.
갈릴레이 위성
이오는 태양계에서 지질학적으로 가장 활성화된 위성이다. 400개의 활동하는 화산들이 표면에 존재한다. 표면에는 100개 이상의 산이 곳곳에 존재하고, 일부 산은 지구의 에베레스트 산보다 더 높다. 외태양계에 위치하는 표면이 얼음으로 뒤덮인 다른 위성들과는 달리, 이오는 용융 상태의 철과 황화 철로 구성된 핵을 규산염이 둘러싸고 있다.
대논쟁 (천문학)
에드윈 허블의 연구 덕분에, 현재는 이 나선성운들이 수십 - 수백억개씩 존재하는 외부은하들 중 하나에 불과하는 것이 알려졌다. 따라서 이 대논쟁에서 커티스가 좀 더 사실에 가까운 주장을 했던 셈이 된다. 또한, 섀플리가 언급한 신성은 실제로 은하보다 많은 에너지를 순간적으로 낼 수 있는 초신성이었다. 한편 다른 결과들에 대해서는 섀플리와 커티스 어느 누구도 정확하지는 않았음이 밝혀졌다. 실제 우리은하의 크기는 두 사람의 제안한 값들 사이에 있으며, 태양계는 커티스의 주장과는 달리 우리은하의 중심에 위치하지 않고, 섀플리의 주장처럼 바깥쪽에 위치한다.
달
달은 지구와 비교해 볼 때 상대적으로 작다. 지구 지름의 1/4 이고 지구 질량의 1/81 이다.[3] 비록 왜행성인 명왕성의 위성 카론에 비해서는 작지만, 태양계에서 행성(지구)과 위성(달)의 크기 비가 가장 큰 위성이다.[4]
전리수소영역
우리은하의 위성은하인 대마젤란 은하는 거대한 전리수소영역인 독거미 성운을 품고 있다. 독거미 성운의 크기는 약 200 파섹(650 광년)으로, 국부은하군에서 질량이 가장 크고 크기는 두 번째로 큰 전리수소영역이다. 독거미 성운은 오리온 성운보다 훨씬 큰 만큼 수천 개의 별들을 만들어내고 있으며, 그 중에는 질량이 태양의 100배가 넘어가는 OB성, 볼프-레이에별 등도 있다. 만약 독거미 성운이 오리온 성운만큼 지구에 가까웠다면, 밤하늘에 보름달처럼 빛났을 것이다. 1987년에는 독거미 성운의 가장자리에서 초신성 SN 1987A이 폭발했다.
유로파 (위성)
유로파의 지름은 3100 km로, 달보다 조금 작다. 유로파는 태양계에서 여섯 번째로 큰 위성이면서 15번째로 큰 천체이다. 유로파는 갈릴레이 위성들 중 가장 작지만, 그럼에도 불구하고 태양계에서 유로파보다 작은 모든 위성들을 합한 것보다 더 무겁다. 유로파의 밀도는 유로파가 지구형 행성과 비슷하게 주요 구성 성분이 규산염이라는 것을 시사하고 있다.
태양계의 형성과 진화
젊은 태양과 같은 황소자리 T형 항성은 평범한 주계열성보다 더 강렬한 항성풍을 발산한다. 천왕성과 해왕성은 목성과 토성이 생긴 뒤, 강력한 태양풍이 원반에 있던 물질 대부분을 쓸어 버렸을 때 형성되었다고 여겨진다. 남은 물질이 적었기 때문에 이들 둘은 적은 양의 수소와 헬륨(각각 지구 질량의 1배가 안 될 정도)만을 모을 수 있었다. 천왕성과 해왕성은 종종 ‘중심핵 성장에 실패한 존재’로 언급된다. 이 둘의 생성 이론에서 가장 중요한 문제점은 이들이 생성되는 데 필요했던 시간이다. 현재 위치에서 천왕성과 해왕성이 지금 크기로 커지려면 1억 년 정도는 걸렸을 것이다. 따라서 천왕성과 해왕성은 지금보다 태양에서 더 가까운 곳—어쩌면 목성과 토성 사이—에서 생겨났을 것이며, 그 뒤 바깥쪽으로 궤도를 옮겼으리라 추측하고 있다. 미행성이 모두 태양 쪽으로 이동하지는 않았다. 스타더스트 탐사선이 코멧 와일드 2에서 채취한 성분을 분석한 결과, 초기 태양계가 생겨날 때의 물질은 따뜻한 태양계 안쪽 지대에서 카이퍼 대로 이동했던 것으로 밝혀졌다.
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.
목성
태양계에서 가장 큰 위성들인 이오와 유로파, 가니메데의 공전은 라플라스 공명이라 불리는 패턴을 이룬다. 이오가 목성을 네 번 공전할 때 유로파는 정확히 두 번, 가니메데는 한 번 공전한다. 이러한 공명으로 세 위성은 매번 공전할 때마다 동일한 지점에서 주변으로부터 추가적인 잡아당김을 받음으로써 궤도가 타원형으로 변형되는 등 중력에 의한 영향을 받는다. 반면에 목성의 기조력은 이들의 궤도를 원형으로 만드는 역할을 한다.[107]
슈메이커-레비 제9혜성
목성이 태양계에서 제일 큰 행성이기 때문에 목성이 천체를 포획하는 일은 자주 일어나지만, 슈메이커-레비 제9혜성 정도 크기의 천체는 흔하지 않다. 한 연구 결과에 따르면, 지름 0.3 km 정도의 혜성은 500년에 한 번 목성에 충돌하지만, 1.6 km 정도만 되도 기간이 6,000년 이상으로 늘어난다.
티타니아 (위성)
천왕성의 위성 가운데 가장 먼저 발견되었으며, 달의 절반 정도 크기로 천왕성의 위성 중 제일 크다. 천왕성의 적도면에 평행한 원 궤도를 돌고 있어 지구에서 관찰하면 마치 천왕성을 중심으로 아래 위로 운동하는 것처럼 보인다. 이러한 사실은 천왕성의 자전축이 누워 있다는 것을 발견하는 단서가 되었다. 천왕성의 자전 방향과 같은 방향으로 공전하는 순행위성이다.
목성의 위성
목성의 위성을 공전 주기순으로 배열하였으며, 정역학적 평형을 이룬 위성은 굵은 글씨로 나타냈다. 달과 크기가 비슷한 위성은 갈릴레이 위성 4개가 있고, 다른 위성들은 이에 비해 매우 작다. 갈릴레이 위성 중 가장 가벼운 위성인 유로파조차 다른 소위성을 모두 합한 것보다 질량이 7000배 크다. 불규칙 위성은 순행 위성일 경우 옅은 회색으로, 역행 위성일 경우 짙은 회색으로 나타내었다. 모든 궤도는 2017년 9월 3일 (JD 2457000) 기준이다. 2018년 기준으로 잃어버린 상태로 간주되는 위성은 S/2003 J 2, S/2003 J 4, S/2003 J 9, S/2003 J 10, S/2003 J 12, S/2003 J 16, S/2003 J 23 이다.
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].
엔셀라두스
엔셀라두스는 1789년 8월 28일에 그때 당시 가장 컸던 47인치 망원경을 통해 윌리엄 허셜이 발견했으며, 겉보기 등급이 11.7로 어두운편에 속하고 훨씬 밝던 토성의 고리의 빛에 가려져 지구에서는 왠만한 망원경으로는 관측이 힘들었다. 대부분의 토성의 위성들은 우주 개발 시대가 오기 전에 발견됐는데, 그중에서 엔셀라두스는 토성의 춘분기에 발견된 첫 번째 위성이였다. 그 시기에는 토성의 고리가 보이지 않아서 토성의 고리에 의해 위성들이 가려지지 않아 관측하기가 훨씬 쉬웠기 때문이다. 이후 보이저 임무가 실행되면서 보이저 탐사선이 엔셀라두스를 방문했고 더 이상 엔셀라두스는 허셜이 발견한 밝은 점이 아니게 되었다. 그 전에는 오직 궤도의 특성과 질량, 밀도, 알베도만 알고 있었기에 보이저 호의 방문의 의미가 더욱 부각되었다.
태양계
에리스(태양에서의 평균 거리 68AU)는 산란 분포대 천체 중 가장 질량이 큰 존재이며, 지름은 2,400 킬로미터로 명왕성보다 최소 5퍼센트 더 덩치가 커서, 행성의 개념에 대해 논란을 불러 온 장본인이기도 하다. 지금까지 발견된 왜행성 중 가장 지름이 큰 천체이다[74]. 디스노미아를 위성으로 거느리고 있다. 명왕성처럼 에리스의 궤도도 이심률이 크기 때문에 태양에 가까워질 때는 38.2 천문단위(대략 명왕성이 태양으로부터 떨어진 평균 거리와 비슷함), 멀어질 때는 97.6 천문단위까지 물러난다. 에리스의 궤도는 황도면에 대해 크게 기울어져 있다.
갈릴레이 위성
유로파는 갈릴레이 위성 중 두 번째로 목성에 가깝다. 갈릴레이 위성 중 가장 작고(3121.6 km), 달보다 약간 작다. 신화인 에우로페의 이름을 따서 붙여졌다(신화 속에서 제우스가 구혼하고 크레타의 여왕이 되었다). 하지만 이 이름은 20세기 중반까지 쓰이지 않았다.
네레이드 (위성)
네레이드(Nereid)는 해왕성의 두 번째 위성이다. 1949년 5월 1일 제러드 카이퍼에 의해 발견되었다. 그리스 신화에 나오는 바다의 님프인 네레이스의 이름에서 유래하였다. 해왕성의 위성 가운데는 트리톤, 프로테우스에 이어 3번째로 크기가 크다. 매우 큰 이심률을 가진 궤도를 가지고 있다.
히페리온 (위성)
히페리온은 태양계 내에 있는 불규칙한 모양의 천체들 중 프로테우스에 이어 두 번째로 많이 찌그러져 있다. 히페리온 표면에 있는 충돌구 중 가장 큰 것은 지름이 121.57 킬로미터에 이르며 깊이는 10.2 킬로미터이다. 왜 이렇게 불규칙한 형태를 갖게 되었는지에 대한 설명으로, 큰 규모의 충돌(이 충돌은 위성 이아페투스 표면에 있는 수수께끼의 검은 물질들의 원인으로도 보고 있다)로 말미암아 떨어져 나온 조각이 현재의 히페리온이라는 것이 있다.
다른 토성의 위성들과 마찬가지로, 히페리온은 밀도가 낮으며 이는 약간의 암석이 섞인 얼음이 천체의 대부분을 구성하고 있음을 의미한다. 히페리온은 물리적 조성으로 볼 때 느슨하게 뭉친 작은 얼음 덩어리들의 뭉치로 보인다. 그러나 다른 위성들과 다른 점은 히페리온은 표면에 있는 어두운 물질들 때문에 반사율이 낮다.(0.2~0.3) 이 검은 물질은 멀리 있는 포에베(훨씬 검다)나 이아페투스 표면에 있는 것과 비슷한 것으로 추측된다. 히페리온의 표면은 포에베에 비해서는 좀 더 불그스름하며, 이아페투스의 검은 부분과 비슷한 색조를 보인다.
위성 목록
목성은 궤도가 확인된 67개의 위성을 가지고 있다. 여덞 개의 주요 위성은 갈릴레이 위성과 훨씬 작은 크기의 아말테아 군으로 나뉜다. 이 위성들의 이름은 그리스 신화에서 제우스의 연인들 이름을 따서 짓는다. 59개의 불규칙 위성은 두 가지의 부류, 즉 순행 위성과 역행 위성으로 나뉜다. 순행 위성은 다시 히말리아 군과 두 개의 다른 군으로 나뉜다. 역행 위성은 다시 카르메 군, 아난케 군, 파시파에 군과 고립된 위성들로 나뉜다.
프로테우스 (위성)
프로테우스(Proteus) 또는 해왕성 VIII는 해왕성의 위성 중 두 번째로 크며, 해왕성에서 가까운 곳을 도는 위성들 중에서는 가장 크다. 프로테우스는 둥근 구형이 아닌 위성들 중 가장 질량이 큰 존재이다. 이름은 그리스 신화에 등장하는, 자기 모습을 바꾸는 신 프로테우스에서 따왔다.
태양계
태양계의 중요 구성 요소인 G형 주계열성 태양은 현재까지 알려진 태양계 전체 질량의 99.86 퍼센트를 차지하며, 중력으로 태양계의 천체를 지배한다[2]. 태양 주위 궤도를 선회하는 네 개의 거대 가스 행성은 태양을 제외한 태양계 질량의 99퍼센트를 차지하며, 그 중 90퍼센트를 목성과 토성이 차지한다.[주 1]
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].
마케마케 (왜행성)
마케마케는 현재 시각적으로 볼 때 명왕성 다음으로 카이퍼대 천체들 중 밝은 존재로,[11] 3월에 지구와 충 위치인 머리털자리 부근에 있었고 이때 밝기는 겉보기 등급 기준 16.7이었다.[7] 이는 아마추어 천문가용 망원경으로 충분히 볼 수 있는 밝기이다. 마케마케의 크기는 정확히 알려져 있지는 않으나 스피처 우주 망원경이 적외선 영역으로 관측한 결과, 명왕성의 스펙트럼과 유사하다는 점에 착안하여 약 1,500 킬로미터 반지름을 지녔다는 결론을 얻게 되었다.[12] 이는 하우메아보다 약간 더 큰 수준으로, 마케마케는 에리스와 명왕성 다음으로 카이퍼대 천체들 중 세 번째로 큰 왜행성이라는 지위를 갖게 되었다.[13][14] 마케마케는 현재 태양계의 네 번째 왜행성으로 등록되어 있다.
태양계
태양의 질량과 태양을 제외한 태양계 전체의 질량을 비교한 것. 파란색이 태양, 빨간색이 목성, 초록색이 토성이다. 토성보다 작은 천체는 이 그래프에 보이지 않는다. 태양계 행성의 질량 비교 그래프. 목성(주황색)이 71%, 토성(회색)이 21%를 차지하고 있다. 0.1% 이하를 차지하는 수성과 화성은 이 그래프에 표시되지 않았다.
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]
태양계
소행성의 크기는 수백 킬로미터에서 현미경으로 보아야 할 정도의 크기까지 다양하다. 가장 거대한 1 세레스를 제외한 모든 소행성은 태양계 소천체로 분류되나, 4 베스타와 10 히기에이아 등은 유체정역학적 균형 상태에 있음이 증명될 경우 왜행성으로 재분류될 수 있다[52].
아난케 (위성)
아난케는 아난케 군의 이름의 유래가 되었는데, 아난케 군은 아난케와 비슷한 궤도를 도는 위성들(목성과의 궤도 경사가 150°이고 목성에서 19.3 ~ 22.7 기가미터 떨어져 목성을 공전하는 역행 위성들)의 모임이며, 아난케 군이 아난케의 이름을 따 불리게 된 까닭은 단순히 아난케 군에서 아난케가 가장 크기 때문이다.
항성
지구에서 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 태양을 제외한 별은 지구에서 볼 때 지구 대기 때문에 깜빡거리면서 빛나는 점으로 보인다. 태양은 항성이지만 지구에서 매우 가깝기 때문에 원반 형태로 보이는 것이다. 태양을 빼면 그 다음으로 시지름이 큰 별은 황새치자리 R로 시지름은 고작 0.057초각에 불과하다.[66]
헤라클레스자리-북쪽왕관자리 장성
헤라클레스자리-북쪽왕관자리 장성(, Her–CrB GW)은 은하로 구성된 100억 광년 이상의 초거대구조이다. 관측 가능한 우주에서 가장 거대하고 무겁다.
시리우스
시리우스는 그 자체로도 밝은 A형 주계열성인데다 지구와 가깝기 때문에 우리 눈에 밝게 보인다. 히파르코스 위성이 측정한 시리우스까지의 거리는 8.6광년(2.6파섹)이며 태양계에서 가까운 이웃 항성계이다. 시리우스는 지구 북반구 위도 30~73도 사이에 거주하는 사람(유럽 대부분, 동아시아, 북아메리카 대부분 포함)이 맨눈으로 볼 수 있는 별 중 지구에서 태양 다음으로 가깝다. 시리우스는 태양계에 천천히 다가오고 있으며 앞으로 6만 년 후까지 점점 밝아질 것이다. 6만 년 후를 정점으로 다시 어두워지겠지만 이후 21만 년 동안 밤하늘에서 가장 밝은 별의 위치를 지킬 것이다.
해왕성의 위성
공전 주기순의 해왕성 위성 목록이다. 유일한 타원체 위성으로 지구의 달에 비견될 만큼 큰 트리톤은 보라색으로 표시되어 있다. 다른 (포획된) 불규칙 위성은 회색으로, 순행하는 위성은 밝은 회색, 역행하는 위성은 어두운 회색이다. (트리톤도 포획된 위성이라고 여겨진다.)
중세의 우주론
갈릴레오가 발견한 목성의 위성 4개는 현재 그를 기리기 위하여 갈릴레이 위성(Galilean moon)이라고 불린다. 그 위성들의 이름은 각각 이오(Io), 유로파(Europa), 가니메데(Ganymede), 칼리스토(Callisto) 이다. 처음에 그는 코시모를 기리기 위해 이 위성들의 이름을 메디치의 별들이라 불렀지만 현재 천문학자들은 이 위성들을 목성의 갈릴레이 위성이라고 부른다. 이오는 갈릴레이 위성 중 가장 안쪽에서 돌고 있는 위성으로 지름이 3642km인 태양계에서 네 번째로 큰 위성이다. 400개 이상의 화산이 있어, 태양계에서 지질학적으로 가장 활발한 천체 중 하나이다. 또한 대부분의 다른 위성들과는 다르게, 이오는 녹은 철이나 황화철로 둘러싸인 규산염으로 이루어져있다. 유로파는 목성에 두 번째로 가깝게 돌고 있는 위성으로 지름은 지구의 위성보다 조금 작은 3121.6km이다. 이 위성의 표면은 이오와는 다르게 매끄럽고, 겉은 얼음 층, 안은 물로 이루어져 있다고 생각된다. 유로파는 규산염으로 이루어졌고, 주로 산소로 이루어진 대기층을 가지고 있다. 다음으로 가니메데는 세 번째로 안쪽에서 돌고 있는 위성으로 지름이 5262.4km인 태양계에서 가장 큰 위성이다. 또 이 위성은 액체 철의 핵의 대류로 인해 지자기권을 생성하고 얇은 산소 대기층을 가진다. 마지막으로 칼리스토는 갈릴레이 위성 중 가장 바깥에서 도는 위성으로 지름은 4820.6km이고 태양계에서 세 번째로 큰 위성이다. 칼리스토는 이산화탄소와 산소로 이루어진 매우 얇은 대기층으로 둘러쌓여있다.
점성술의 행성
같은 방식으로, 행성 목성은 다른 행성들의 왕이며, 밝은 색상의 구름들과 격렬한 폭풍들로 장관을 이루며 그 크기에서 거대한 행성이다.[21] 몇몇 점성가들은 목성이 그 거대한 중력을 사용해서 많은 혜성들과 소행성들을 태양계로부터 포획하거나 추방시킴으로써, 그러지 않으면 그것들이 지구와 내행성들에게 위협이 되므로, 보호하는 중요한 역할을 한다고 믿는다.[22] 목성은 황도대의 각각의 별자리에서 거의 1년(361일)씩을 보내며 11.9년의 주기로 태양을 공전한다. 게다가, 목성은 하늘에서 (태양과 달, 금성 다음의) 네 번째로 밝은 객체이다.
천왕성
그럼에도 불구하고, 천왕성의 적도가 오히려 에너지를 더 많이 받는 극보다 따뜻하다. 이러한 이상한 현상은 아무래도 대기의 질량과 그 속에 열을 저장할 수 있는 양이 워낙 크기 때문에 40년 주기의 태양빛/암흑의 반복이 큰 영향을 못 주는 것으로 예상된다.
이 심한 기울기의 원인은 지금까지도 확실히 밝혀지지 않았으며, 태양계 초기에 천왕성이 지구만한 원시행성과 충돌함에 따라 이런 기울어짐이 생겼다고 추정되고 있다. 그러나 이 추정의 경우 지구만한 원시 행성의 충돌시에 잔존 물질들이 모여 위성을 형성 될 가능성이 높으나 천왕성의 주요 위성들이 해왕성의 큰 위성인 트리톤보다 훨씬 작기 때문에 지구만한 천체 충돌의 증거로 부족하다. 따라서 다른 행성들 토성과 해왕성들의 중력의 영향으로 궤도와 기울기에 영향을 줄 가능성도 있다.
1986년 보이저 2호가 지나갈 즈음에는 천왕성의 남극쪽은 태양을 거의 직접 향하고 있었다.
태양계
명왕성(태양에서의 평균 거리 39AU)은 왜행성이며, 카이퍼 대 안에서 가장 거대한 천체로 알려져 있다. 1930년 발견되었을 때는 9번째 행성으로 간주되었으나, 2006년 새로운 행성의 정의가 발표된 뒤 자격 요건을 만족하지 못해 행성에서 탈락했다. 명왕성의 궤도는 다른 행성에 비해 이심률이 크며, 황도면에 대해 17도 기울어져 있다. 태양으로부터의 평균 거리는 39 천문단위이나, 가까울 때는 29.7, 멀어질 때는 49.5 천문단위로 그 격차가 크다. 명왕성의 가장 거대한 위성 카론이 앞으로도 그 자체만으로 왜행성으로 분류될 수 있을지는 확실하지 않다. 명왕성과 카론의 질량 중심은 어느 한쪽의 내부에 있는 것이 아닌, 두 천체 중간의 우주 공간에 형성되어 있어 종과 주인의 관계라기보다는 차라리 쌍성계와 비슷하다. 이들보다 훨씬 더 작은 닉스와 히드라는 명왕성-카론을 돌고 있다. 명왕성은 공명 해왕성 바깥 천체 궤도에 놓여 있으며, 해왕성과 3:2의 궤도 공명을 보인다. 이는 해왕성이 태양을 3번 돌 때 명왕성은 2번 돈다는 뜻이다. 이 궤도 공명비를 보이는 카이퍼 대 천체를 플루토이드로 부른다[70].
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.)
태양계
훗날 태양계 부분이 될 태양 성운 지역이[100] 붕괴되면서 각운동량 보존 법칙에 따라 물질이 뭉치는 부분은 점점 빠르게 회전하기 시작했다. 대부분의 질량이 모인 중심부 부분은 주변 원반 지대보다 훨씬 더 뜨거워지기 시작했다.[99] 수축하는 성운이 회전하면서, 성운을 구성하는 물질은 약 200 천문단위 지름에 이르는 크기의 원시 행성계 원반으로 납작하게 공전면에 몰렸고,[99] 뜨겁고 밀도 높은 원시별이 원반 중심에 자리 잡았다.[101][102] 이 항성 진화 단계에서 태양은 황소자리 T형 항성의 상태에 이르렀으리라 여겨진다. 최근 여러 황소자리 T 항성을 연구한 결과 이들 주위에는 태양질량의 0.001~0.1배에 이르는 양의 물질이 원반 형태로 둘려 있으며, 물질 질량의 절대 다수는 중심부 항성에 집중되어 있음을 알게 되었다.[103] 행성은 이 원반의 물질이 뭉쳐서 태어났다.[104]
슈퍼지구
지금까지 슈퍼지구는 에우헤니오 리베라 휘하 연구팀이 발견한 글리제 876d 이후 여러 개 발견되었다. 우리 태양계에는 슈퍼지구의 모델이 될 사례가 없다. 가장 큰 암석행성은 지구로, 지구보다 한 단계 무거운 행성은 천왕성으로 지구 질량의 14배이다.
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
비공식적으로 태양계는 종종 여러 부분으로 나뉜다. 내행성에는 네 개의 암석 행성과 소행성대가 포함된다. 소행성대 너머 외행성에는 네 개의 가스 행성이 포함된다[9]. 카이퍼 대의 발견으로 태양계의 규모는 해왕성 너머 천체까지 미치게 되었다.[10][11].
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.
태양계
태양계의 바깥쪽 지대는 거대한 가스 행성과 행성급 덩치를 지닌 위성이 존재하는 곳이다. 센타우루스 족을 포함한 많은 단주기 혜성도 이 지역에 공전궤도를 형성하고 있다. 이들은 태양에서 매우 멀리 떨어져 있기 때문에, 물을 비롯한 암모니아, 메탄 등의 휘발성 물질이 천체에서 차지하는 비중이 지구형 행성에 비해 크다. 그 이유는 낮은 온도에서 이들 휘발성 물질은 고체 상태로 존재할 수 있기 때문이다.
해왕성 탐사
1949년에 발견되긴 했지만 알려진 바가 거의 없던 네레이드는 태양계의 위성들 중 궤도의 이심률이 가장 큰 천체 중 하나이다. 트리톤은 보이저 2호가 태양계에서 만난 마지막 고체 천체로, 활동적인 간헌철과 극관을 가지고 있으며 희박한 대기와 역시 희박한 구름도 있다.
미국 항공 우주국은 해왕성에도 카시니-하위헌스 호 같은 탐사 임무를 진행시키려고 했지만, 어떤 성과를 뽑아내기에는 예산 문제와 다른 제약들이 너무 심하다.
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.
판 구조론
토성의 가장 큰 위성인 타이탄의 경우, 호이겐스 탐사선으로부터 얻어진 수치고도정보로부터 판구조활동이 있을 수도 있음이 보고된 적이 있다.
태양계
태양계의 행성 대부분은 그 자신의 천체 체계를 가지고 있다. 행성 주위를 공전하는 천체는 자연 위성, 혹은 그냥 단순히 위성이라고 하는데, 그 중 몇은 행성보다도 크다[주 3]. 대표적인 예로 가니메데가 있다. 대형 위성은 대부분 조석고정을 하며, 모행성을 향해 영구히 한쪽 면만 보인다. 또한, 네 개의 거대한 행성 목성형 행성은 행성 주위를 선회하는 작은 입자의 얇은 띠인 행성 고리를 가지고 있다.
왜소은하
우리은하는 20개 이상의 왜소은하를 위성으로 두고 있는 것으로 밝혀졌고, 또한 최근의 관측은 천문학자들이 우리은하에서 가장 큰 구상성단, 센타우루스자리 오메가가 사실 중심에 블랙홀을 가지며 어느 시기에 우리은하에 의해 흡수된 왜소은하의 핵임을 믿게 만든다.
목성의 대기
목성의 대기는 태양계에서 가장 큰 행성 대기이다. 짙은 빛깔을 띠고 있으며, 대부분이 수소 분자와 헬륨으로 이루어졌다. 메탄, 암모니아, 황화 수소, 물과 같은 다른 화합물도 적은 양으로 존재한다. 물이 대기에 깊숙이 상주해 있을 것으로 여겨지지만 직접적으로 측정된 농도는 매우 적은 수준이다. 목성 대기의 산소, 질소, 황, 비활성 기체 성분비는 태양의 세 배를 넘는다. 대기층의 두께는 약 3,000km 정도이며 내부에서 방출되는 열과 빠른 자전 운동으로 인해 아주 복잡한 운동을 한다.
구름층의 두께는 약 150km정도로 추정되며 풍속이 초당 180m 이상인 제트기류가 형성된다.
테티스 (위성)
테티스(Tethys)는 토성의 위성으로, 1684년 조반니 도메니코 카시니가 발견했다. 테티스의 지름은 약 1066km이며, 테티스는 태양계에서 16번째로 큰 위성이다.
행성의 정의
근대에 이르러서 태양과 달이 행성의 범주에서 제외된 것을 빼면, 행성의 정의는 여전히 명확하게 정리되지는 못했다. 그러나, 1930년에 미국의 클라이드 톰보가 발견한 명왕성이 태양계의 9번째 행성으로 발표되자, 천문학계는 곧 커다란 논란에 휩싸였고 행성의 정의를 깊이있게 생각하는 중요한 계기가 되었다. 명왕성의 지름은 지구의 위성인 달보다도 작은 것으로 확인되었기 때문이다. 이 논란은 1990년에 인류 역사상 처음으로 발견된 외계 행성인 PSR B1257+12의 발견으로 더욱 격화되었고, 이후 지름의 크기가 1200km 내외인 콰오아나, 세드나, 그리고 명왕성보다도 지름이 긴 에리스의 발견으로 논란이 극에 달했다. 결국 2006년에 국제 천문 연맹은 명왕성을 행성에서 제외시켜 에리스 등을 새로이 왜행성으로 정의하고, 행성의 정의를 구체화하였다. 다만 카론은 여전히 명왕성의 위성으로 남아 있다. 이때 확정된 정의는 일단 태양계에만 적용되는 것으로, 조건은 다음과 같다.
위성 목록
토성은 궤도가 확인된 62개의 위성을 가지고 있고, 53개는 이름을 가지고 있지만, 대부분이 매우 작다. 타이탄을 포함한 일곱 개의 위성이 정역학적 평형을 이루고 있고, 타이탄은 태양계에서 두 번째로 큰 위성이다. 토성의 위성들 중 24개는 전통적으로 티탄과 사투르누스 신화에 관련된 인물의 이름을 따서 짓는다. 서른 여덞 개의 위성이 작고 불규칙하며, 궤도의 특성에 따라 이뉴잇 군, 노스 군, 갈릭 군으로 구분한다. 토성의 고리는 1cm에서 수백 미터에 달하는 물체들로 이루어져 있으며, 이들 각각은 행성 주위를 도는 궤도를 갖고 있다. 토성의 고리를 형성하는 수많은 물체와 위성 사이의 명확한 구분이 없기 때문에 토성의 위성 수는 정확하게 밝혀지지 않을지도 모른다. 고리에서 발견된 소형 위성(소천체)의 수는 약 150개이며, 이것들은 주변 고리에 미치는 영향을 추적해 발견되었다. 하지만 이는 전체 수보다 매우 적은 수라고 생각된다. 참고로, 토성의 위성 중에는 양치기 위성이란 것도 있는데, 그 위성들은 토성의 고리가 제자리에 있을 수 있도록 잡아 주거나 고리 간 틈새를 깨끗하게 청소해 준다. 대표적인 양치기 위성의 예로는 미마스가 있는데, 토성 고리의 카시니 간극은 미마스와의 궤도 공명에 의한 것이다. 카시니 간극에 존재했던 얼음 덩어리들은 미마스와 2:1 궤도 공명을 일으켜 밖으로 튕겨 나가거나 토성과 충돌하게 되고 결과적으로 카시니 간극은 미마스에 의해 계속 청소되어 깨끗이 유지된다.
위성 목록
이 목록은 태양계의 행성과 왜행성의 공식적으로 인정된 위성들의 목록이다. 자신의 중력에 의해 정역학적 평형 상태인 19개의 위성은 굵게 표시된다. 또한, 알려진 왜행성들보다 더 큰 위성들은 굵고 기울어지게 표시된다. 또한, 이 표에 나타나 있는 질량과 공전 주기는 모행성과의 거리로 계산했기 때문에 궤도 긴반지름과 다르다.
mk2 145km
목성의 위성
위성들의 물리적 성질 및 궤도 성질은 매우 다양하게 나타난다. 갈릴레이 위성 모두는 지름이 3100 km가 넘고, 가장 큰 위성 가니메데는 수성보다 크다. 반면 이 이외의 목성의 위성들은 전부 지름 250 km 이하로, 대부분은 간신히 5 km를 넘는다. 위성들의 궤도 모양은 거의 완벽한 원 궤도에서 심하게 기울어지고 찌그러진 것까지 매우 다양하며, 많은 수의 위성들이 목성의 자전 방향과 반대 방향의 궤도를 돌고 있다(역행 운동). 공전 주기는 최소 7시간(목성의 자전 주기보다 빠름)부터 최대 3천 시간(3년) 이상이다.
목성
목성은 주로 수소로 이루어져 있다. 헬륨은 목성을 이루는 전체 분자 개수의 십분의 일 정도만을 차지하지만 목성의 질량의 사분의 일을 차지한다. 그리고 목성은 중원소로 이루어진 암석형 핵을 가지고 있으며,[4] 다른 거대행성들과 같이 뚜렷한 고체 표면이 없다. 빠른 자전으로 인해서 행성의 모양은 편구(적도의 팽대부가 약간 눈에 띄는) 모양이다. 외곽 대기는 위도에 따라 몇가지의 띠들로 눈에 띄게 구분되는데, 서로 상호작용하는 경계선을 따라 발생하는 난류와 폭풍에 의한 것이다. 그로 인해 발생한 유명한 결과물로는 대적점이 있는데, 대적점은 적어도 망원경을 통해 최초로 관측된 17세기부터 존재한 거대한 폭풍이다. 목성의 주변은 희미한 고리계와 강력한 자기권이 있다. 목성은 1610년에 갈릴레오 갈릴레이가 발견한 가장 큰 네 개의 갈릴레이 위성을 포함하여 적어도 67개의 위성을 가지고 있다. 이들 중 가장 큰 가니메데의 직경은 행성인 수성의 직경보다도 크다.
해왕성의 위성
2002년과 2003년에 발견된 프사마테와 네소는 현재까지 알려진 태양계의 위성 중에 가장 긴 궤도를 돌고 있다. 해왕성을 도는 공전 주기가 25년으로, 해왕성과의 거리는 지구와 달 거리의 125배나 된다.
궤도 이심률
옆의 표는 모든 행성들과 왜행성, 그리고 몇몇 소행성, 혜성, 위성들을 표시해 놓았다. 수성은 태양계 행성 중 가장 이심률이 크며("e" = 0.2056), 이 때문에 수성은 근일점에서 원일점보다 두 배 정도의 태양 복사를 더 받는다. 한편, 명왕성이 2006년 행성 자격을 잃어버리기 전까지는 행성 중 이심률이 가장 컸었다("e" = 0.248). 몇몇 해왕성 바깥 천체들은 두드러질 정도의 이심률을 갖고 있으며, 이는 왜행성 에리스(0.44)도 포함한다. 심지어는 90377 세드나는 매우 큰 이심률(0.855)을 갖고 있는데, 세드나의 원일점은 937 AU, 근일점은 76 AU로 측정되었다.
태양
태양(太陽)은 태양계 중심에 있으며 지구에서 가장 가까운 항성이다. 본래 한국어로 해</b>라고 하며, 태양이란 한자어는 음양(陰陽: "물과 불", "그늘과 볕", "차가움과 뜨거움" 등)가운데 가장 큰(太) 양(陽)이라는 뜻이다. 지구를 비롯한 태양계 여러 행성과 소행성, 유성, 혜성 등의 천체가 태양을 중심으로 돌고 있다. 지구는 태양을 일정한 궤도로 공전하고 있으며, 그렇기 때문에 지구에서 바라보는 태양은 연중 일정한 궤도를 운행하는 것처럼 보인다. 이 궤도를 황도라 한다. 지구는 태양을 공전하는 것 외에도 스스로 24시간에 1회 서에서 동으로 자전하기 때문에, 지구 표면에서 관측자 눈에는 태양이 동쪽 지평선에서 떠올라 일정 시간 동안 하늘을 서쪽으로 횡단한 뒤 서쪽 지평선 아래로 지는 것처럼 보인다[1].
위성
자연위성(自然衛星) 또는 단순히 위성(衛星)은 행성 따위의 둘레를 도는 천체를 말한다. 사람이 만든 위성은 인공위성이라고 한다. 태양계에는 240개의 위성이 있는 것으로 알려져 있으며, 이 가운데 행성을 도는 것이 166개, 왜행성을 도는 것이 6개, 그밖의 태양계 소천체를 도는 것이 수십 개 있다. 다른 별의 행성에도 위성이 있을 것으로 추측된다. (외계 위성 문서를 참고하십시오)
미란다 (위성)
미란다의 표면은 여러 지형들이 거대한 협곡을 경계로 조각조각 이어진 모습이고, 이는 과거에 미란다에 극심한 지질 활동이 있었음을 시사하고 있다. 미란다의 표면에는 태양계에서 가장 큰 절벽인 베로나 절벽이 있고, 높이는 약 5 km로 추정된다. 충돌구 개수 측정을 통해 미란다의 지형 중 몇몇은 채 1억 년이 되지 않았다는 사실을 알 수 있고, 이를 통해 미란다가 아직도 지질학적으로 살아 있는 천체일 수 있다는 의문점이 제기된다.