태양계 성운

요약 태양이 완전한 항성으로 형성되기 전 태양을 구성하는 가스와 먼지들이 매우 넓은 공간에 낮은 밀도로 모여 있던 모습을 말한다.

성운(星雲)이란 가스와 먼지 등으로 이루어진 대규모의 성간물질로, 항성(별)이 탄생하는 직접적인 원인이 되는 물질이다. 대규모로 퍼져 있는 성운이 일정한 수준의 질량을 넘어서게 되면, 내부 중력이 증가하여 수축하면서 항성이 탄생하는 것으로 알려져 있다. '태양계 성운'이란, 우리 태양계의 항성인 '태양'을 탄생하게 한 성운을 말한다. 태양계 성운의 대부분은 현재 태양을 구성하고 있으며, 소량의 물질이 태양에 속하지 않고 태양계 내에서 행성과 소행성 등의 소천체가 되어 태양 주변을 공전하고 있다.

태양계 성운은 대략 지름 10,000 AU(천문단위) 크기의 거대한 성운이었으며, 성운의 대부분은 태양으로 모여졌기 때문에 각운동량 보전 법칙에 따라 태양의 자전 속도는 매우 빠르다. 태양으로 수축하지 못한 성운의 잔해들도 대략 100 AU 안쪽에서 회전하며 행성과 소행성을 이루었다.

태양계 성운의 성분

태양계 성운은 대부분 태양을 구성하고 있기 때문에 태양계 성운의 성분은 현재 태양의 성분과 거의 유사하다. 수소와 헬륨이 98 %를 차지하고 있으며, 나머지 중원소(헬륨과 수소보다 무거운 원소)가 2 %를 차지한다. 수소와 헬륨의 경우 우주의 구성 비율과 동일하게 3:1의 개수 비를 가지고 있어, 태양계 성운은 우주 형성 초기에 만들어진 물질에서 기원했음을 알 수 있다. 중원소의 경우에는 태양계 성운이 형성되기 이전에 일어난 초신성 폭발의 결과로 만들어진 것이다. 여러 번의 초신성 폭발을 겪을수록 중원소의 함량은 커지는데, 태양의 중원소 함량을 고려했을 때 태양계 성운은 대략 2~3회 정도의 초신성 폭발을 겪은 뒤 만들어졌을 것으로 추정된다.