행성 천문학과 태양 천문학에 대해 알아 봅시다.

태양 천문학

 

태양은 빛의 속도로 지구에서 8분 거리에 있고, 가장 많이 연구되는 별이며, 전형적인 G 형 스펙트럼형을 가진 46억 년 전의 주 계열성이다.

태양은 변광성으로 분류되지 않지만, 태양흑점 주기로 알려진 주기적인 밝기 변화를 나타내고 있으며, 11년 주기의 흑점수 변동과 관련이 있다. 태양 흑점은 강한 자기장 활동과 연관되어 있으며, 태양 표면의 다른 곳보다 온도가 낮은 영역이다.

태양은 나이가 들면서 점차 밝아지고 있으며, 주계열성으로 처음 탄생했을 때 보다 약 40%(퍼센트) 밝아지고 있다. 태양은 탄생 이후 지구 생태계에 뚜렷한 영향을 미칠 정도로 밝기가 변화하고 있다. 예를 들면, 중세에는 마운더 극소기 때문에 작은 빙하 사건이 일어날 정도이다.

 

우리 눈으로 볼 수 있는 태양의 바깥 표면은 광구라고 불리고 있다. 광구 위에는 지층이라고 불리는 얇은 띠가 있고, 지층 위에 코로나가 형성되어 온도가 급격히 상승한다.

태양의 중심에는 핵이 있고, 핵융합이 일어날 정도로 뜨겁고, 압력이 크다. 핵 위에는 플라스마가 복사의 형태로  에너지 플럭스를 전달하는 복사층이 있고, 복사층 위에는 대류층이 있고, 거기에서 에너지가 물리 기체 교환 형식으로 전달된다.

태양의 대류층이 자기장의 원인이 되며, 이 자기장이 태양 표면에 흑점을 일으킨다는 것으로 받아들여지고 있다.

플라스마 입자로 이루어진 태양풍은 태양에서 우주 공간으로 꾸준히 이동하여 태양 대류권으로 이어지고, 거기서 지구 자기권과 반응하여 반 앨런대와 오로라를 형성한다.

 

행성 천문학

행성 천문학은 행성, 위성, 행성, 혜성, 소행성, 태양 주위로 도는 다른 천체, 그리고 외계 행성을 다루는 학문으로, 과거에는 망원경이 주로 관측 도구로 사용되었지만 최근에는 우주 탐사기가 그 역할을 하고 있다. 일련의 탐험은 태양계의 형성과 진화에 대한 많은 지식을 제공했고, 새로운 발견이 계속되었다.

태양계는 크게 안쪽 행성, 소행성대, 바깥쪽 행성의 세 가지로 나눌 수 있다. 안쪽 행성으로 불리는 지구형 행성에는 수성, 금성, 지구, 화성 등이 있다. 바깥쪽을 공전하는 외행성계는 가스 행성으로 구성되며 목성, 토성, 천왕성, 해왕성으로 구성되어 있다.

 

해왕성의 저편에는 카이퍼 벨트가 있고, 오르트의 구름은 최외단에 1광년 정도까지 펼 펴져 있다. 행성은 원시 태양을 둘러싼 윈시 행성계 원반에서 출현하여 중력의 인력, 충돌 및 강착 과정을 통해 원반 내의 물질은 큰 덩어리로 성장하여 원시 행성으로 진화했다.

태양풍에 의한 복사압에 의해 모일 수 없는 질량이 씻겨나가 가스의 분위기를 잃을 정도로 무거운 물체만이 살아남았는데, 생존하고 있는 행성은 극단적인 충돌 때문에 계속 성장하거나 독자적인 물질을 방출하고 있다.  이러한 극단적인 충돌의 증거는 달이나 수성의 많은 충돌 구를 통해서 볼 수 있으며, 현재 지지되고 있는 이론은 일부 원시 행성이 이 기간에 충돌을 경험했을 가능성이 있다는 것을 시사하고 있다.

행성이 충분한 질량을 획득하면 무거운 물질은 행성 중심으로 가라앉고 가벼운 물질은 위에 머물러 행성 분화 과정을 거친다. 이 과정을 거쳐 행성 중심에 돌 또는 철 코어가 형성이 되고, 그 위에 더 가벼운 물질로 이루어진 맨틀이 형성된다.

코어 영역에는 고체 또는 액체 성분이 있으며, 일부 행성의 코어는 태양풍으로부터 행성의 대기를 보호하고 떨어지지 않도록 자체 자기장을 형성하는 원천을 제공한다.

행성이나 위성 내부의 열은 그것들을 구성하는 물체의 충돌로 인해 발생했다. 일부 물체는 화산이나 지각변동 등의 지질 활동을 생성 하기에 충분한 열을 보유하고 있으며, 그중 대기를 가진 물체는 바람이나 물에 의해 지각 침식을 받는다.

 

학제 간 연구 및 아마추어 천문학

 

아마추어 천문학자들은 다양한 천체와 천문 현상을 관측하지만 , 일반적인 관측에는 달, 행성, 별, 혜성, 유성우, 심해 천체가 있다. 일부 아마추어 천문학자들은 혜성을 최초로 발견했고, 항상 변광성을 관측했으며, 디지털 장비를 개발하면서 아마추어 천문학자들은 천문사진 분야에서 상당한 발전을 이루었다.

 

 

천문학과 천체 물리학은 다른 과학 분야와 관련된 학제 간 연구를 적극적으로 발전시켰는데, 예를 들어 고고학은 고대 또는 전통 천문학을 문화적 관점에서 연구하는 반면 우주생물학은 지구 이외에 생명이 존재할 수 있다고 가정하고 우주 생명의 출현과 진화를 연구하는 분야라고 할 수 있다. 우주에서 발견된 화학 물질의 생성, 변화, 소멸의 연구 분야는 우주 화학이라고 한다.