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위성

last modified: 2015-04-13 22:06:25 by Contributors

衛星, Natural satellite.

행성과 같은 천체 주변을 공전하고 있는 천체를 의미한다. 단어 설명만으로 감이 안온다면 이 위성의 아주 좋은 예에 해당한다. 좀더 구체적으로 자연위성(Natural Satellite)과 인공위성(Artifical Satellite)으로 나뉘는데 보통 일반적으로 말하는 위성은 자연위성에 해당한다.

태양계에서는 수성금성을 제외한 모든 행성들이 위성을 가지고 있다. 과거의 천문학자들은 행성의 범주에 포함시킬 수 있는 수준의 천체만이 위성을 가질 수 있다고 생각하였는데, 왜행성명왕성들도 위성을 가지고 있는 것으로 확인이 되었고, 심지어는 이다처럼, 소행성도 위성을 가지는 것으로 확인되어 그냥 어지간한 천체에 주변 조건만 된다면 위성이 있는 것으로 판단하고 있다. 2013년 6월까지 소행성과 카이퍼 벨트 천체에서 확인된 위성은 약 230개. 태양계의 다른 행성에도 위성이 많이 있는고로 모두 합치면 약 400개의 위성이 확인되었다. 이 중 지름 1~2km 이하의 작은 위성들도 많은데 소행성의 위성 중에는 지름 45미터짜리도 2003년에 발견되었고, 토성에서는 지름 40미터짜리 위성도 관측되었다.

더불어 태양계 밖에서 발견된 외계 행성들도 아마 위성을 가지고 있을 것으로 추정을 하고 있으나 아직까지는 발견된 사례가 없다. 사실 외계행성도 이제 겨우 찾아내고 있고, 찾기도 굉장히 어려운 까닭에 그보다 규모가 작은 위성을 찾는 것은 현실적으로 어렵다. 실제 망원경만으로 우주를 관측하던 시절만 해도 태양계에 알려진 위성은 손에 꼽을 정도로 적었다. 망원경 기술이 발달하고 탐사선을 쏘기 시작하면서 상당히 많은 위성이 있다는 것이 알려진 상황이니 아마 조금 더 기술이 발달하면 외계행성의 위성도 발견할 수 있을지 모르는 상황이다.

이런 위성들이 어떻게 생겨난 것인지는 아직까지도 학자들이 연구하고 있다. 까놓고 말해서 모른다(…). 몇 가지 설들을 살펴보면 다음과 같다. 태양계에서 행성이 형성되는 과정에서 같이 형성됐다는 설, 천체들이 서로 충돌하다가 생긴 파편들이 뭉쳐서 새로운 천체를 형성한 후에 행성의 중력에 사로잡혔다는 설, 우연히 지나가던 소천체가 중력에 잡혔다는 설 등이 있다. 아직 검증되지는 않았으나 가장 신빙성있는 주장으로 받아들이고 있다. 대부분의 천문학자들은 엄청난 수의 위성을 거느린 목성이나 토성의 위성은 지나가던 소천체가 중력에 사로잡혀서 머물게 된 것들이 대부분이라는 추측을 한다. 한편 지구의 위성인 은 월석을 조사해 본 결과 지구의 충돌 파편이라는 주장이 널리 받아들여지고 있다. 항목 참조.

참고로 태양계에서는 현재 목성이 가장 많은 63개의 위성을 거느리고 있으며, 토성이 60개로 그 뒤를 잇고 있다. 하지만 이 위성들이 모두 온전하게 목성과 토성의 위성인지는 논란이 많다. 몇몇 학자들은 궤도를 시뮬레이션하면서 일부 발견된 위성들은 얼마정도 공전을 하다보면 궤도가 일그러져서 다른 곳으로 날아갈 것이라고 주장하는 경우도 있다.

위성은 모행성 주변을 공전하고 있고 이로 인한 조석작용으로 거의 모든 위성들의 공전주기와 자전주기가 거의 일치한다. 즉, 동주기자전을 한다. 간단히 말해서 행성에서 보면 항상 한 면만 볼 수 있다는 의미이다. 다만 위성이 불규칙하게 공전하거나 상대적으로 중력의 영향을 덜 받는 외곽의 위성들은 예외에 해당한다.

현대 과학에서 분석하기로는 위성이 위성을 가질 확률은 극히 낮다고 한다. 일단 중력이 훨씬 강한 행성이 방해요소로 작용하기 때문에 아주 우연하게 딱 맞아떨어지는 경우가 아니라면 궤도를 이탈해서 먼 곳으로 가버린다거나, 행성 또는 모위성과 충돌할 것으로 판단하고 있다. 실제 NASA에서도 다른 행성의 위성에 추진력없이 공전할 수 있도록 인공위성을 띄우는 것은 상당히 어려운 일이라고 밝힌 바가 있다.

보통 사람들의 경우 위성이라고 하면 대부분 달과 같은 위성을 떠올리는 편인데 사실 목성 주변을 도는 이오의 경우에는 목성의 중력으로 인해 화산과 용암 천지이고, 목성의 가니메데와 토성의 타이탄대기까지 지니고 있다. 그리고 목성의 칼리스토에우로파의 경우 얼음이 있어서 어쩌면 생명체가 있을지도 모른다는 가설이 꾸준히 제기되는 위성이다. 게다가 칼리스타, 가니메데, 타이탄의 경우에는 행성인 수성보다도 크다. 다른 여러가지 태양계의 위성의 목록에 대해서는 태양계항목의 '태양계에 속한 천체들' 부분을 참고하자.

SF계열 매체에서는 위성을 개척하여 유인기지나 거주지역을 건설하였다는 이야기가 자주 등장한다. 더불어 지구를 배경으로 하지 않는 SF나 판타지 계열 매체의 경우에는 여러 개의 달이 존재하는 경우도 있다.
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