인터뷰365 하정열 칼럼니스트 = 우리는 천왕성의 여행을 마치고, 태양계 행성들 가운데 태양에서 가장 먼 거리에 있는 해왕성으로 여행을 떠난다. 해왕성은 태양계의 8개 행성 중 여덟 번째 행성이다. 1846년 프랑스의 르베리에와 독일의 갈레가 발견했다. 해왕성은 로마 신화에서 바다의 신 넵투누스(Neptunus)의 이름을 딴 것이다. 그리스 신화의 포세이돈과 유사하다고 볼 수 있다. 바다의 왕을 그대로 해석해서 우리는 해왕성이라고 한다.

해왕성과 태양의 평균 거리는 45억 1,300만㎞(약 30AU)이며, 지구와 태양 사이 거리의 대략 30배에 해당한다. 해왕성과 태양 사이의 거리는 천왕성과 태양 사이의 거리보다 1.5배나 더 멀기 때문에 우리는 우주선을 타고 1년 이상을 여행해야 한다.

해왕성은 태양으로부터 가장 멀리 떨어져 있어서 해왕성의 1년은 지구에 비해 164배나 길다. 즉 해왕성이 태양을 한바뀌 도는 데 걸리는 시간은 164.79년이다. 해왕성은 태양계 행성 중에서 반지름 기준으로는 네 번째로 크고, 질량으로는 세 번째로 무거운 행성이다. 해왕성의 질량은 지구의 17배로, 질량이 지구의 15배인 천왕성보다 약간 더 무겁다.

해왕성은 다른 목성형 행성들처럼 기체로 이뤄진 가스형 행성이다. 따라서 내부구조 또한 비슷할거라고 추측된다. 해왕성의 대기는 천왕성의 대기와 매우 비슷하다. 목성에 비하여 낮은 압력과 비슷한 정도의 밀도, 낮은 온도 등을 감안할 때, 80% 정도가 수소로 구성되어 있고, 약 19%는 헬륨, 나머지는 에탄, 메탄 등으로 이루어져 있다. 대기의 적색광 흡수와 청색 반사로 인해 해왕성은 전체적으로 청색을 띤다. 고체 형태의 표면이 없기 때문에 크기를 나타낼 때 1기압인 지역으로 크기를 재는 기준을 적용하면 해왕성의 크기는 적도 반지름이 지구의 3.883배인 24,764㎞, 극 반지름은 지구의 3.829배인 24,341㎞로 천왕성에 비해 약간 작다.

해왕성은 맨틀은 얼음, 대기는 수소와 헬륨, 메탄으로 구성되어 있다는 점에서 천왕성과 비슷하다. 두 행성은 모두 푸른빛을 띠는데 이는 대기층에 있는 메탄이 태양의 붉은빛을 흡수하고 푸른빛을 반사하는 특성을 갖고 있기 때문이다.

해왕성은 망원경의 도움 없이 볼 수 없는 태양계 내의 유일한 행성이다. 그러나 발견되기 이전에 이미 그 위치가 수학적으로 예측되었다. 프랑스 수학자인 르베리에(Le Verrier)가 해왕성 궤도를 계산으로 처음 예측했고, 1846년에 갈레(Galle)는 르베리에가 계산으로 예측한 해왕성의 위치를 이용해 그 범위 안에서 해왕성을 처음 관측했다.

해왕성의 온도 또한 천왕성과 비슷하다. 평균 온도는 -214°C로 태양으로부터 받는 열에 비해 방출하는 열이 많다. 이는 곧 목성과 토성처럼 열원이 존재하는 것으로 추측할 수 있으며, 마찬가지로 중력 에너지의 효과로 볼 수 있다.

해왕성에서는 천왕성의 표면보다 기상현상이 더 활발하게 나타난다. 과학자들은 해왕성 내부에서 생성되는 중력에너지보다 열에너지가 훨씬 크다는 점이 그 원인 가운데 하나라고 보고 있다. 즉, 해왕성은 태양에서 가장 멀리 떨어져 있는 행성이지만 내부 열에너지가 커 태양계에서 가장 강력한 바람이 부는 곳이다. 해왕성의 바람은 초속 600미터에 육박하는 속도로 몰아치는데, 이는 음속의 두 배에 가까운 빠르기다.

표면상에 아무 특징도 없는 천왕성과 달리 해왕성의 대기에서는 역동적이며 관측 가능한 기상 현상이 측정되고 있다. 1989년, 보이저 2호의 해왕성 접근 통과 때 해왕성의 남반구에서 목성의 대적점에 필적하는 대암반이 발견된 것이 그 예들 중 하나이다.

해왕성에는 파편으로 이루어진 희미한 고리구조가 있는데, 1960년대에 고리의 존재에 대해 논란이 있었으나, 1989년에 보이저 2호의 탐사를 통해 존재가 확인되었다. 일반적으로 고리를 갖고 있는 행성이라면 토성을 떠올리지만, 태양계의 외행성인 목성과 토성, 천왕성과 해왕성에는 모두 고리가 있다. 다만 토성을 제외하고는 고리가 얇고 희미해 관측하기가 쉽지 않을 뿐이다.

해왕성의 위성은 14개가 발견되어 공식 이름이 붙었으며, 해왕성의 곁에는 넵투누스의 아들이며, 바다의 작은 신 트리톤(Triton)이 공전하고 있다. 트리톤은 위성 중 가장 크고 무거워 위성 전체 질량의 약 99.5%를 차지한다. 트리톤은 보이저 2호에 의해 많은 자료가 제공되었다. 트리톤의 지름은 약 2,710km, 질량은 약 2.16x1022㎏이다. 또한, 트리톤은 해왕성을 약 5.88일에 한 번 꼴로 일주한다. 보이저 2호가 보여준 트리톤은 추측했던 것보다 더 작고 밝으며, 핑크색과 푸른색을 띠고 있었다. 트리톤은 다른 위성들과는 달리 역행을 하고, 목성의 이오와 토성의 타이탄과 함께 대기를 가진 위성이다. 우리는 트리톤에 내려 해왕성을 관측하며, 휴식과 정비를 취할 것이다.

이러한 해왕성의 모습을 '해왕성231001P'로 그리고, '위대한 바다의 왕이여!'란 시를 지었다.

카이퍼벨트를 둘러치고
태양계의 가장 끝자락에 서서
사파이어 보석처럼 청푸른 색으로
태양계의 망망대해를 다스리는 
위대한 바다의 왕이시여

태양과 지구의 거리보다 
삽십 배가 넘는 허허공간에 
트리톤을 비롯한 십여 명의 자녀로
허전함과 쓸쓸함을 달래고 있는
소제국의 왕이시여

오늘 그대의 넓은 품 안에 
핑크빛 보금자리를 틀어
여로의 피로를 풀어볼까 하노라

하정열 칼럼니스트

press@interview365.com

다른기사 보기