지구형 행성과 목성형 행성은 어떤 특징적인 차이가 있나요?
지구형 행성과 목성형 행성은 어떤 특징적인 차이가 있나요?
크기, 구조, 조성 등 측면에서 두 유형의 주요 차이점을 설명해주세요.
질량 및 밀도와 관련하여 중력의 강도와 영향력에 대해서도 알려주세요.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
형성 과정 : 지구형 행성은 태양과 가까워 높은 온도에서 고체나 액체 상태로 존재하는 철이나 니켈, 규소와 같은 물질이 응집되어 형성되는 반면에 목성형 행성은 태양과 먼 위치에서 온도가 낮아 녹는점이 낮은 얼음이나 메테인 같은 물질이 응축되어 형성됩니다.
조성 : 지구형 행성에는 수소, 헬륨이 적게 존재하고 녹는점이 높은 철, 니켈, 규산염이 많은 반면에 목성형 행성에는 수소, 헬륨이 풍부하며 메테인과 암모니아 성분도 많이 포함되어 있습니다.
크기와 질량 : 지구형 행성은 미량의 무거운 원소로 구성되어 전체 질량은 작지만 무거운 원소가 주성분이기 때문에 밀도는 큽니다. 하지만 목성형 행성은 다량의 수소와 헬륨으로 질량은 크지만 가벼운 원소로 구성되어 밀도는 작습니다.
내부 구조 : 지구형 행성은 앞서 언급한대로 철, 니켈 등으로 구성된 중심 핵을 규산염질의 맨틀로 둘러싸여 있습니다. 반면 목성형 행성은 암석이나 얼음으로 이루어진 중심 핵을 얼음층, 금속성 수소가 에워 싸고 그 위를 기체 분자들이 둘러싸고 있습니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
목성형행성은 수소와 헬륨이 주성분인 거대한 기체 행성을 의미한다. 딱딱한 표면이 있는 지구형행성(terrestrial planet)과는 구조와 크기가 매우 다르다. 태양계에서는 소행성대(asteroid belt) 바깥쪽에 위치한 외행성(outer planets) 인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 목성형행성들이다.
목성형행성은 목성과 토성, 천왕성과 해왕성과 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 전자는 거대기체행성(giant gaseous planet), 후자는 거대얼음행성(giant icy planet)이라고 부른다.목성과 토성은 질량이 크기 때문에 내부 압력과 온도가 매우 높을 것으로 예상하는데, 물질들이 정확히 어떤 상태로 존재하는지 아직 제대로이해하고 있지 못하는 상황이다.
목성형행성들은 상대적으로 자전속도가 빨라 적도면과 나란한 방향의 띠와 대를 갖는다. 목성과 토성의 경우 이런 형태가 뚜렷하게 보이지만 천왕성에서는 그보다 약하게 나타난다.
목성형행성들은 모두 고리(ring)와 다수의 위성들을 거느리고 있다.
천왕성과 해왕성은 질량이 목성에 비해 작기 때문에 내부 구조 또한 매우 다르다. 내부 물질은 얼음 형태의 물과 암모니아의 화합물일 것으로 예상되며, 최외곽 대기는 메탄이 섞여 있어 푸른색으로 보인다. 두 행성 모두 자전축과 자기장 축이 어긋나 있다는 특징을 보인다. 특히 천왕성의 경우 내부의 열이 밖으로 매우 비효율적으로 전달되어 표면온도가 기대치보다 매우 낮은 편이다.