인터뷰365 하정열 칼럼니스트 = 수성은 태양에서 평균 5,800만㎞ 떨어져 태양계의 행성 중 가장 가까운 궤도를 도는 행성이다. 지름은 약 4,880㎞, 둘레 15,323㎞로 가장 작은 내행성이기도 하다. 공전 주기는 88일, 자전 주기는 58일이다. 철이 주성분인 것으로 추정되는 핵은 수성 전체 반지름의 70% 이상을 차지하고, 규산염으로 구성된 맨틀이 그 바깥을 구성한다.

표면은 달과 비슷하게 충돌구가 많으며, 행성이 식으면서 수축할 때 형성된 거대한 절벽이 존재한다. 나트륨과 칼륨 등으로 구성된 대기가 있지만, 기압은 지구의 1조 분의 1로 매우 희박하며, 약한 자기장도 존재하는 것으로 확인되었다. 행성 중 태양에 가장 가깝기 때문에 강력한 중력의 영향을 많이 받아 매년 조금씩 궤도가 움직인다.

수성은 지구형 행성 중 하나로, 표면은 암석으로 이루어져 있다. 수성은 태양계 행성들 중 가장 반지름이 작은 행성으로, 태양계 내 위성 중 가니메데나 타이탄은 수성보다 반지름이 크다.

수성 탐사는 궤도가 태양에 너무 가깝기 때문에 기술적으로 큰 도전을 요구한다. 수성 탐사선은 통상 91,000,000㎞를 이동하여 태양의 중력권으로 들어가야 한다. 매리너 10호 자료와 지구상에서 관측한 자료에 의하면, 수성의 지각 두께는 약 200㎞로 밝혀졌다. 수성 표면에는 수많은 좁은 계곡들이 존재하는데, 이들 중 일부는 수 백㎞ 길이로 펼쳐져 있다. 이들은 지각이 식었을 때 수성의 핵과 맨틀이 수축하면서 생겨난 것으로 보인다. 수성에는 40억 년 전 대폭격이 있었는데, 수성 표면에 있는 많은 충돌구는 그 때 생겼다.

전체적으로 수성 표면은 달에 있는 바다와 유사한 평원과 수십억 년 동안 활동하지 않는 큰 충돌구가 있다. 최근 메신저의 탐사로 그릇 형태로 퍼진 충돌구가 발견되었는데 과학자들은 이를 ‘거미(the spider)’라고 부른다. 2008년 10월 메신저에서 전송된 수성 표면에 관한 자료는 연구자들에게 큰 도움을 주었다. 이 자료로 수성 표면은 화성이나 달 표면보다 더 이질적라는 것이 밝혀졌다.

수성 표면에서 가장 큰 충돌구는 직경 약 1,550㎞나 되는 칼로리스 분지이다. 칼로리스 분지에 가해진 충격은 매우 강해서 용암이 분출하고, 높이 2㎞인 동심원 형태 고리가 충돌구를 둘러싼 형태로 퍼져나갔다.

수성의 평균 온도는 452.5K이다. 그러나 일반적인 기온은 100K-700K로 극단적이다. 이는 대기가 거의 존재하지 않고, 적도와 극의 온도 차가 크기 때문이다. 이렇게 표면 온도가 높지만 수성을 관측하면 얼음이 존재한다는 것을 알 수 있다. 왜냐하면 극의 깊숙한 곳에 있는 분화구는 직접적으로 태양빛을 받지 않아, 온도가 102K 아래로 내려가기 때문이다. 얼음의 기원은 아직 밝혀지지 않았지만, 두 가지 설이 유력하게 제기되고 있다. 하나는 행성 내부의 물이 기화했다는 설이고, 다른 하나는 혜성과 충돌하여 얼음이 퇴적되었다는 설이다.

수성은 대기를 오랜 시간동안 잡아 두기에는 자체 중력이 너무 작다. 수성의 외기권은 수소, 헬륨, 산소, 나트륨, 칼슘, 칼륨과 여러 미량 원소를 포함하고 있으며, 수성의 외기권은 불안정하며 끊임없이 소멸하고 다시 생성된다.

수성이 크기가 작고 59일에 이르는 느린 자전 속도에도 불구하고, 수성은 강한 영향을 주는 자기장을 가지고 있다. 수성의 궤도 이심율은 0.21로 모든 행성들 중에서 가장 크다. 그 궤도는 태양에서 4,600만㎞에서 7,000만㎞까지 펼쳐져 있다. 이 궤도를 수성이 공전하는데 걸리는 시간은 88일이다.

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 아침이나 여명 무렵에 짧은 시간만 관측할 수 있다. 수성 관측에 대한 자료 중에서 가장 오래된 것은 대부분 기원전 14세기에 아시리아의 천문학자들이 기록한 것으로 추정되는 석판이다.

그리스에서는 아침 하늘의 수성은 아폴론, 저녁 하늘의 수성은 헤르메스라고 불렀으나, 기원전 4세기 무렵에는 이 두 천체가 같은 천체라는 것을 알았다. 로마에서는 다른 행성 보다 가장 빨리 천구를 가로지는 것을 보고 수성을 머큐리라고 불렀다.

고대 중국에서는 '진성(辰星)'이라고 불렀으며, 이는 오행과 관련이 있다. 인도의 신화에서는 수성을 수요일을 관장하는 부다와 동일시했다. 북유럽 신화의 오딘 역시 수성과 밀접한 관련이 있다. 마야 문명에서는 수성을 저승과 이승을 오가는 전령의 의미로 올빼미라고 불렀다. 아이작 아시모프의 로봇시리즈 중 ‘뺑뺑이(Runaround)’는 수성 유인탐사를 소재로 하고 있다.

주군인 태양의 지근거리에서 
태양과 금성 사이를 
88일만에 공전하며

아폴론과 헤르메스로 
아름다운 자태를 뽐내는 
곱디고운 머큐리여

인간의 길흉과 오복을 
음양오행으로 관장하는
깨달음의 우주철학자여

저승과 이승을 오가며
심부름꾼의 역할을 다하는
지혜로운 진성이여 

하정열 칼럼니스트

press@interview365.com

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