수성의 표면, 대기, 자기장

태양에서 가장 가까운 행성

수성은 태양에서 가장 가까운 행성이며, 작고 바위가 많은 행성입니다. 태양계의 다른 행성과는 매우 다릅니다.

태양계

수성의 표

수성 표면은 달 표면과 비슷하게 크레이터로 뒤덮여 있으며, 이는 태양계 초기 행성 형성 과정에서 운석 충돌로 인해 만들어졌습니다. 가장 큰 크레이터는 칼로리스 분지로 직경이 1,550km이며, 수성 표면의 1/4을 차지합니다. 다른 크레이터들도 크기와 모양이 다양하며, 일부 크레이터는 중앙봉우리가 존재합니다. 수성 표면에는 높은 절벽, 능선 및 골짜기가 존재합니다. 이러한 지형은 수성의 냉각과 수축 과정에서 형성된 것으로 생각됩니다. 가장 높은 절벽은 스칼로피스 쿼드에 위치하며 높이가 3km에 달합니다. 수성 표면에는 부드러운 평야도 존재합니다. 이러한 평야는 용암 흐름이나 충돌 분지의 침전물로 인해 형성된 것으로 생각됩니다. 가장 큰 평야는 Caloris 분지 내에 위치한 Borealis Planitia입니다. 수성 표면에는 꼬리가 있는 지형, 불규칙한 다각형 지형 등 독특한 지형들이 존재합니다. 이러한 지형들은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 과학자들은 지구와 다른 수성의 특징적인 환경과 관련하여 연구하고 있습니다. 수성 표면에 대한 연구는 대부분 우주 탐사를 통해 이루어지고 있습니다. 과거에는 마리너 10호, MESSENGER 탐사선 등이 수성을 방문하여 표면 사진을 촬영하고 데이터를 수집했습니다. 최근에는 BepiColombo 탐사선이 2025년 수성에 도착하여 더욱 자세한 연구를 진행할 예정입니다.

수성의 대기와 온도

수성은 태양계에서 가장 작고 가장 뜨거운 행성이며 대기가 거의 없습니다. 수성 대기는 주로 수소, 헬륨, 나트륨으로 구성되어 있습니다. 이러한 원소들은 태양풍과 운석 충돌에 의해 지속적으로 대기에서 날아가고 있습니다. 수성 대기에는 산소, 질소, 이산화탄소 등의 다른 원소도 미량 존재합니다. 수성 대기는 지구 대기보다 1억 배 이상 밀도가 낮습니다. 이는 수성의 중력이 약하여 대기가 쉽게 유출되기 때문입니다. 수성 대기는 고도에 따라 밀도가 다르며, 고도가 높아질수록 밀도가 감소합니다. 수성 대기 온도는 태양 복사 에너지의 양향을 크게 받습니다. 태양 빛이 비치는 낮에는 427℃까지 올라갈 수 있습니다. 태양 빛이 비치지 않는 밤에는 -173℃까지 떨어질 수 있습니다. 수성 표면 온도는 태양 복사 에너지, 대기 밀도, 자전 속도 등의 영향을 받습니다. 적도 부근은 극지방보다 온도가 높습니다. 수성 표면 온도는 낮과 밤 사이에 극심한 차이를 보입니다. 

수성의 자기장

수성은 지구와 마찬가지로 자기장을 가지고 있습니다. 수성의 자기장은 지구 자기장의 약 1% 정도로 매우 약합니다. 수성 표면에서의 자기장 세기는 약 300nT입니다. 이는 지구 표면 자기장 세기에 비해 매우 약한 수준입니다. 수성의 자기장은 쌍극자 자기장입니다. 즉, 남극과 북극에 자기장의 양극과 음극이 존재합니다. 하지만 지구와 달리 수성의 자기장 축은 자전축과 약 11.5도 기울어져 있습니다. 수성의 자기장은 핵에서 생성되는 것으로 생각됩니다. 수성의 핵은 액체 철로 구성되어 있으며, 이 액체 철의 대류 과정에서 자기장이 만들어집니다. 하지만 수성의 자기장이 지구 자기장보다 훨씬 약한 이유는 아직 명확하게 밝혀지지 않았습니다. 수성의 자기장은 태양풍으로부터 행성을 보호하는 역할을 합니다. 태양풍은 고에너지 입자로 구성된 플라즈마이며, 이는 행성 표면에 충돌하면 생명체에게 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 하지만 수성의 자기장은 태양풍을 일부 차단하여 행성 표면을 보호합니다.