얼마나 특이할까
대부분의 행성은 자전축이 조금만 기울어져 있어요. 지구는 23도 기울어져 있는데, 이것만으로도 계절이 바뀌기에 충분해요. 천왕성은 거의 98도 기울어져 있어서 자전축이 궤도면에 거의 놓여 있고, 양극이 번갈아 태양을 정면으로 바라봐요.
이 숫자에서 가장 이상한 점이 드러나요. 천왕성의 어느 한 극에서는 태양이 42년 동안 계속 지지 않다가, 그다음에는 42년 동안 뜨지 않아요. 태양계 어디에도 이런 계절 변화는 없어요.
23도 기울기. 팽이처럼 자전축이 옆을 향하고, 계절은 온화해요
98도 기울기. 바퀴처럼 극이 태양을 향하고, 계절은 42년씩 이어져요
기울기는 어떻게 생겼을까
가장 유력한 가설은 충돌이에요. 어린 태양계에는 큰 천체가 많았고, 지구만 한 천체와의 충돌이 행성을 넘어뜨렸을 수 있어요. 이 가설에는 약점이 하나 있어요. 한 번의 충돌이었다면 위성들이 흩어졌어야 하는데, 위성들은 질서 있게 공전하고 있거든요.
위성과 고리의 움직임이 핵심 단서를 줘요. 이들은 모두 적도면에서 공전하고 있어, 행성과 함께 기울어져 있어요. 따라서 기울기는 주변에 위성이 만들어진 물질 원반이 아직 있었던 초기에 생겼다는 뜻이에요.
그래서 가설은 더 구체화됐어요. 한 번이 아니라 여러 번 충돌했거나, 나중에 사라진 위성의 영향으로 천천히 넘어졌다는 설명이에요. 계산상 각각의 시나리오는 가능하지만, 현재 자료만으로는 어느 쪽인지 가려낼 수 없어요.
우리는 왜 이렇게 조금밖에 모를까
천왕성에 접근한 우주선은 단 한 대뿐이고, 그 일도 1986년에 있었어요. 우주선은 몇 시간 만에 천왕성을 지나가며 한 번의 모습만 담을 수 있었어요. 나머지는 모두 아주 먼 거리에서 관측한 결과예요.
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1분만 더 읽으면 돼요. 마지막에는 퀴즈가 있어요. “우주 → 이웃 행성”에서 찾을 수 있어요
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출처
- 천왕성의 자전축 기울기와 궤도 매개변수는 정확하게 측정된 값이에요. 기울기의 기원에 관한 가설은 1990년대부터 논의되어 왔고, 유일한 근접 통과는 1986년 보이저 2호가 수행했어요