태양계 첫번째 행성 수성, 2025년 베일 벗을까[김정욱의 별별이야기](11)

[서울경제]

마지막 남은 블루오션 우주. 미국과 러시아, 중국, 인도 등은 일찌감치 우주의 가치에 눈을 뜨고 그 공간을 개척하고 있습니다. 우리나라도 자체 기술로 만든 위성발사용 로켓 누리호를 쏘아올리고 ‘우주항공청’을 설립하면서 본격적으로 우주 개발에 뛰어들고 있죠. 미지의 우주 그 광활하고 거대한 세계에 대한 이야기를 어린이부터 성인까지 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 재미있게 풀어내려 합니다. <편집자주>

메신저호가 촬영한 수성의 모습. 사진 제공=나사

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지구에서 잠시 육안으로만 볼 수 있는 행성

태양계의 첫 번째 행성이자 태양에서 가장 가까운 천체인 수성. 이 행성은 새벽이나 초저녁에만 잠시 볼 수 있습니다.

지구에서 우리의 육안으로 관찰 가능한 행성이 5개가 있는데 바로 수성, 금성, 화성, 목성, 토성입니다. 이를 ‘오행성’이라고 하는데 수성도 그 중에 하나입니다.

수성은 태양으로부터 5800만㎞ 떨어져 있고, 지구와는 1억5500만㎞ 거리에 있죠. 대부분의 행성은 그 주위를 도는 위성을 거느리지만 수성은 위성이 없는 외로운 행성이랍니다.

수성의 자전 주기는 58.64일, 태양공전 주기는 87.97일입니다. 지구시간 기준으로 수성의 하루는 59일, 1년은 88일인 셈입니다. 1년과 하루의 시간차가 그리 크지 않죠.

수성은 태양계의 행성들 가운데 가장 작습니다. 총 질량은 지구에 비해 5% 정도이며, 중력은 지구의 37.7% 정도 밖에 되지 않을 정도로 약합니다. 몸무게 100㎏인 사람이 수성에 간다면 체중이 37.7㎏밖에 나가지 않습니다.

매리너 10호가 촬영한 수성의 모습. 사진 제공=나사

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섭씨 400 ~ -200도를 오르락내리락 하는 수성의 온도

수성의 환경은 매우 혹독합니다. 평균 온도가 117도, 최고온도는 427도, 또 기온이 가장 낮을 때는 영하 193도까지 내려가죠.

수성에도 대기는 존재하는데 산소가 42%, 나트륨 29%, 수소 22%, 헬륨 6%, 칼륨 0.5%이고 그 외 이산화탄소 등이 약간씩 있습니다. 산소가 풍부한 지구와는 확연히 다른 환경이라 이곳에 사람이 간다면 숨을 쉬기 힘듭니다.

수성은 낮은 중력에 높은 온도 때문에 대기가 표면에 머물지 못합니다. 따라서 수성에는 대기가 존재해도 비나 눈이 내리는 기상현상은 없어요. 이런 이유에서 수성 표면에는 운석 충돌로 생긴 크레이터(구덩이)가 많습니다. 대기가 없는 달과 같은 모습이죠. 수성에서는 계절의 변화도 없이 밤과 낮의 기온차가 매우 크답니다.

수성은 지구와 마찬가지로 표면이 딱딱한 암석형 행성입니다. 태양계에 있는 행성 중 암석형은 수성, 금성, 지구, 화성이며 목성, 토성, 천황성, 해왕성은 가스형 행성이죠.

베피콜롬보 수성 탐사선. 사진 제공=유럽우주국(ESA)

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인류의 3번째 수성탐사 도전···2025년 기대

지금까지 수성에 간 탐사선은 2대에 불과해요. 첫 번째 탐사선은 1973년 11월 3일 미국 항공우주국(NASA·나사)이 발사한 매리너 10호입니다. 이 탐사선은 1974년 금성의 중력을 이용해 수성에 접근했죠. 매리너 10호는 1975년까지 3차례에 걸쳐 수성을 탐사했고, 현재는 지구와 통신이 두절된 채 태양 주변을 돌고 있습니다. 지구로 2800장에 달하는 수성 사진을 보낸 매리너 10호 덕분에 수성에는 희박한 대기와 철로 이뤄진 핵이 있다는 사실도 발견했어요.

매리너 10호가 수성 주변을 지나면서 이곳을 조사한 반면, 2004년에 발사된 메신저호는 2011년 3월 18일에 수성 궤도에 진입했죠. 무려 7년에 걸쳐 수성에 도착한 매신저호는 수성의 위성이 됐습니다.

메신저호는 수성 궤도를 돌다가 2015년 4월 30일 수성 표면에 충돌하면서 임무를 마쳤어요. 4년 간 수성을 탐사했죠. 메신저의 활동을 통해 수성에 화산 활동이 있었고, 중심에 액체 상태의 철이 있다는 것도 밝혀졌답니다.

메신저호는 이 뿐만 아니라 수성의 북극 크레이터 안에 얼음도 있다는 것을 알아냈고, 수성 표면의 정밀 지도도 완성했습니다. 그리고 수성 대기권 최외곽에는 많은 물이 존재한다는 놀라운 사실도 밝혀냈죠.

일본과 유럽은 수성에 특히 관심이 많습니다. 이에 일본·유럽은 합작으로 ‘베피콜롬보’라는 수성 탐사선을 지난 2018년 10월 19일에 발사했습니다. 이 탐사선은 7년 후인 2025년 12월 수성에 도착할 예정입니다.

베피콜롬보는 수성 궤도에 진입하면 2개의 관측 위성으로 분리돼 수성 지표면과 광물, 대기, 자기장, 입자를 측정하는 임무를 수행할 예정입니다.

아직은 많은 베일에 싸여 있는 수성에 대해 베피콜롬보가 얼만큼 수성의 비밀을 풀어줄지 기대됩니다.

김정욱 기자 mykj@sedaily.com