[미디어인천신문 김상옥 기자] 영국의 천문학자 윌리엄허셜이 1781년 3월 13일에 천왕성을 관측한 날이다.
천왕성은 기존의 다섯 행성들처럼 맨눈으로 볼 수 있음에도 불구하고 하늘에서 매우 느리게 움직이는데다 매우 어둡다 보니 그 존재가 오랫동안 인류에게 밝혀지지 않았다.
허셜이 천왕성을 발견하면서 근대 천문학사에서 최초로 다섯 행성 너머로 태양계의 지평을 넓히는 업적을 남겼다.
아울러 천왕성은 맨눈이 아닌 기술망원경을 이용하여 발견한 최초의 행성이기도 하다.
천왕성의 영어 이름 '우라노스(Uranus)'는 크로노스의 아버지이자 제우스의 할아버지인 그리스의 신 우라노스에서 따온 것이다.
▲행성인가 아닌가
천왕성은 행성으로 인지되기 전에도 이미 여러 번 발견된 적이 있다. 그럼에도 관측자들은 행성 자체가 어두워 이를 평범한 별로 잘못 생각해 왔다.
최초의 관측 기록은 1690년 존 플램스티드의 것으로, 최소 여섯 번 천왕성을 관측했고 자신의 성표에 황소자리 34로 기록했다.
프랑스 천문학자 피에르 르모니에는 1750년 ~ 1769년 사이 천왕성을 최소 12번 관측했으며[ 여기에는 나흘 밤에 걸친 연속 관측이 포함되어 있다.
허셜도 최초 관측 직후인 1781년 4월 26일 영국 왕립 학회에 이를 혜성으로 보고했다. 당시 그의 논문에는 천왕성을 "황소자리 제타 근처에 있는 성운 비슷한 별 혹은 혜성"이라고 표현하고 있다.
그러나 왕실 천문관 네빌 마스켈라인은 "혜성이 상당히 타원형의 궤도를 도는 데 비해, 이 천체는 마치 행성과 같이 태양을 거의 원형의 궤도로 공전하고 있다. 코마나 꼬리 같은 것은 관측하지 못했다"고 말했다.
이후 러시아의 천문학자 앤더스 렉셀은 이 천체의 궤도를 최초로 계산한 후 혜성보다는 행성에 가깝다고 결론 내렸다. 독일 베를린의 요한 엘레르트 보데도 "지금까지 알려져 있지 않은, 토성 너머의 궤도를 공전하는 행성과 같은 천체”라는 의견을 내놓았다.
▲천왕성의 주요 특징
천왕성을 이루고 있는 물질은 큰 가스 행성인 목성, 토성과는 그 조성물이 다르며 ‘거대 얼음 행성’이라고도 불린다.
대기는 목성이나 토성의 대기처럼 수소와 헬륨으로 이루어져 있으나, 물, 암모니아, 메테인, 소량의 탄화 수소와 같은 휘발성 물질들이 더 많이 섞여 있다.
특히 천왕성의 대기는 태양계 행성들 중 가장 차가운데 그 온도는 최소 49K (–224°C)에 이른다.
천왕성 대기에는 복잡하게 층이 진 구름의 구조가 형성되어 있는데 고도가 낮은 층의 구름은 물로 이루어져 있고 그 위층의 구름들은 메테인의 결정일 것으로 추측된다.
천왕성의 내부를 구성하는 물질은 거대 가스 행성과는 달리 주로 얼음과 암석이다.
다른 가스 행성들과 마찬가지로 천왕성은 고리, 자기장, 수많은 자연 위성을 지니고 있다. 천왕성계(系)는 자전축이 약 98도 정도로 크게 기울어져 있어 거의 공전면과 맞닿을 정도이다.
▲최근의 천왕성 관측
천왕성을 직접 탐사한 우주선은 미국의 보이저 2호가 유일하며, 다른 탐사 계획은 현재까지 없는 상태다.
1977년 발사된 보이저 2호는 1986년 1월 24일 천왕성의 대기 최상단으로부터 8만1,500 km 지점까지 근접했다.
1986년 보이저 2호가 천왕성을 스쳐 지나갈 때 가시광선 영역에서 바라본 천왕성은 다른 가스 행성들이 흔히 보여주는 구름띠나 태풍의 모습이라고는 찾을 수 없는, 특징 없는 밋밋한 행성이었다.
그러나 지구 관측자들은 최근 수년에 걸쳐 천왕성이 분점에 접근하면서 날씨 변화와 계절적 변화를 보이는 것을 관측했다.
천왕성의 실시 등급은 1995년에서 2006년까지 +5.6과 +5.9 사이에서 변동했으며, 육안 관측 한계인 +6.5 등급보다 밝기 때문에 맨눈으로도 볼 수 있다.
2004년 3월부터 그해 5월까지의 짧은 기간동안, 천왕성의 대기에 커다란 구름들이 여럿 나타나 마치 해왕성과 같은 모습이 됐다.
한편 네이처 피직스’ 최근호에 실린 미국 로렌스 리버모어 국립 연구소의 존 에거트 박사의 논문에 따르면 해왕성과 천왕성의 바다는 다이아몬드 바다일 가능성이 있다고 한다.
*출처: 한국어 위키백과 (https://ko.wikipedia.org)
