수성

수성(Mercury)은 태양계 행성들 가운데 태양에서 가장 가까우며, 태양계의 행성 중 크기가 가장 작은 행성이다. 금성보다 태양에 가까이 있지만 대기가 매우 희박해 온실효과가 나타나지는 않는다. 그렇기 때문에 낮과 밤의 온도 차이가 매우 크고 표면 평균온도도 금성보다 낮다. 수성은 금성처럼 태양계 행성들 가운데 위성이 없는 행성 중 하나다.

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수성 대기는 매우 희박하며, 중력이 매우 약해서 수성 표면 근처에 대기 분자들을 오래 유지하기 어렵다. 그 결과, 온실효과나 열평형이 이뤄지지 않는다. 때문에 수성의 표면 평균온도는 수성보다 멀리 있는 금성보다 낮은 약 440K(섭씨 167도)이며, 태양 빛이 없는 밤에는 110K(섭씨 -163도)까지 내려간다. 태양과 가장 가까울 때, 즉 근일점에서 태양을 향하는 낮 지역은 590~725K(섭씨 317~452도)까지 오르기 때문에 온도 차이는 최고 600도보다 크다. 크기는 태양계 행성들 가운데 가장 작아 적도 반지름은 지구의 0.383배인 2,439.7km로, 목성 위성인 가니메데(평균 반지름 2,634km)보다 작다.

수성의 대기는 없는 것이나 다름없을 정도로 희박하다. 그래서 기체 원자와 분자가 일부 남은 층을 외기권(Exosphere)으로 분류하기도 한다. 대기 성분은 주로 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 산소(O), 수소(H), 칼륨(K), 칼슘(Ca) 등이 주를 이루지만 태양풍 때문에 대기를 유지하는 시간이 짧다. 대기가 희박해 소행성, 혜성과 같은 천체의 충돌로부터 보호받지 못하기 때문에 수성 표면에는 달처럼 많은 충돌구(크레이터)이 남아 있다. 그 북극과 남극에 남은 충돌구(크레이터) 안에는 얼음 상태의 물이 있을 것으로 생각된다. 대기가 없는 수성에는 양 극지방의 충돌구 안쪽에 햇빛이 닿지 않는 지역이 있으며, 이곳은 얼음이 녹지않을 만큼 온도가 낮기 때문이다.

수성은 다른 지구형행성과 비슷하게 핵, 맨틀, 지각을 가지고 있으며 행성들 가운데 두 번째로 밀도가 높다. 수성의 핵은 전체 지름의 약 85%에 달하며, 과학자들은 액체 상태의 금속으로 구성돼 있을 것으로 추측하고 있다. 이처럼 유동성을 가진 수성의 금속핵은, 약하지만 자기장을 만들어낼 것으로 보인다.

수성의 자기장 세기는 매우 약해 0.0025~0.007 Gauss 정도, 지구 자기장의 1%에도 미치지 않는다. 그러나 간혹 태양풍과의 상호작용 때문에 자기장이 집중되는 자기 소용돌이가 발생되기도 한다.

그림 2. 수성의 내부구조와 자기장의 모습(상상도). 수성 표면은 달과 비슷하게 충돌구가 많으며, 약한 자기장을 가지고 있어 태양풍 때문에 활꼴충격파(Bow shock)를 형성한다.(출처: )

수성탐사선으로는 마리너 10호(미국 NASA), 메신저(미국 NASA), 베피 콜롬보(유럽의 ESA와 일본 JAXA의 공동 프로젝트)가 있으며 마리너 10호와 메신저는 임무가 종료됐으며, 베피 콜롬보는 2018년 10월 19일 발사돼 2025년에 수성 중력권에 진입, 임무를 수행한다. 베피 콜롬보는 두 대의 궤도선으로 이뤄져 있으며 수성궤도에서 분리돼 임무를 수행한다. 각각의 궤도선은 유럽 ESA에서 개발한 MPO(Mercury Planet Orbiter)와 일본 JAXA에서 개발한 MMO(Mercury Magnetospheric Orbiter)이다.