목성이 태양을 돈다고? 당신은 틀렸다. - [신박과학]

댓글 0

1분과학·북툰·SOD

2021. 4. 8.

 

 

한번 우리의 태양계를 머릿속에 떠올려 보시기 바랍니다.

아무래도 이름이 태양계이기도 하니까

대부분의 사람들은 가장 먼저 태양을 떠올릴 겁니다.

 

그리고 지구를 비롯한 많은 행성들이 태양의 주위를 돌고 있는 그림을 그리겠죠.

 

이러한 그림은 우리가 쉽게 태양계를 이해하는데

도움을 주지만

사실 과학적으로는 정확하지 않습니다.

 

--

우리 태양계에서 가장 거대한 행성인 목성을 예로 들어보죠.

한마디로, 이 행성은 태양을 중심으로 태양계를 돌고 있지 않습니다.

더 정확하게 말하자면 태양과 목성 사이에 있는 무게의 중심점을 돌고 있는 것이죠.

 

이것은 태양이 일방적으로 목성에서 중력을 행사하고 있지 않다는 것을 의미합니다.

목성도 나름대로의 중력을 가지고 있어서 태양에서 영향을 주고 있기 때문이죠.

 

그렇다면 태양과 목성의 무게 중심점은 어디에 있는 걸까?

태양의 질량은 목성의 질량보다 약 1000배 정도 더 큽니다.

 

이 두 천체는 거리와 질량에 따라 비례적으로 영향을 미치게 되는데요

목성의 중력이 태양에 가하는 양은

태양의 중력이 목성에 가하는 양의 1/1000 수준입니다.

 

그래서 태양의 중심에부터 목성까지 거리의 1/1000 지점이 바로,

이 둘 사이의 무게 중심점이 되는 것이죠.

 

태양과 목성과의 거리는 약 77천만..입니다.

그래서 이들의 무게 중심점을 계산해 보면

태양의 중심에서 77.. 떨어진 지점이 됩니다.

 

더 정확히 말하자면

이 지점은 태양의 표면에서 목성 방향으로 7.. 떨어진 지점이 되는데요

그 이유는 태양의 반지름이 약 70만이기 때문입니다.

 

--

태양을 사이에 두고 목성과 토성이 마주보고 있다면

서로의 중력에 의해 무게 중심점이 달라질 수 있음

 

그리고 태양과 목성 모두 이 무게 중심점을 도는데 11.8년이 걸리게 되죠.

이 둘을 위에서 바라본다면 이 애니메이션처럼 보이게 될 겁니다.

 

하지만 다른 행성들의 경우 태양에 미치는 영향이 너무 작아서

각각의 무게 중심점이 태양의 깊숙한 곳에 위치하고 있다는 점은

목성과는 다른 점이죠.

 

아무튼 이러한 점은

많은 천문학자들이 멀리 떨어져 있는 숨겨진 별을 찾을 때

아주 유용하게 적용됩니다.

 

예를 들어, 관찰하고 있는 별이 흔들리고 있다면

그 주변에서 거대한 다른 천체의 존재를 추측할 수 있죠.

 

이번 시간에는 행성들의 공전에 대해서 정확히 알아봈는데요

우리의 태양계는 태양을 중심으로 돌고 있는

단순한 회전원이 아니라는 사실을 알게 되었습니다.

 

그리고 이렇게 태양계의 무게 중심점을 이해하게 되면

모든 사물들이 서로 연결되어 있고 또 영향을 미칠 수 있다는 것을 이해할 수 있게 될 겁니다.