어떻게 행성들의 중력을 측정했나요

Question

지구의 중력은 지금 이 곳에 살고 있으니까 여러 실험을 통해서 측정할 수 있었고, 달도 몇번 가보았으니까 측정할 수 있었다고 칩시다

그런데 아직 가보지 않은, 아니 갈 수 없는 목성형행성들의 중력은 어떻게 측정하나요

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

실제로 가보지 않은 목성형 행성들의 중력을 직접 측정하는 것은 어렵습니다. 이는 주로 관측과 모델링을 통해 추정됩니다. 목성형 행성들은 태양계 외부에 있으며, 거리와 기타 제한 사항으로 인해 직접적인 측정이 어렵습니다.

중력은 질량에 비례하는데, 목성형 행성들의 질량은 매우 크기 때문에 그 중력도 상당히 강력할 것으로 예상됩니다. 이러한 추정은 몇 가지 방법을 통해 이루어집니다.

첫째, 목성형 행성의 주위를 돌고 있는 위성의 궤도를 관측하여 중력 매개 변수를 추정할 수 있습니다. 위성의 궤도 형태와 크기는 중력과 관련이 있으며, 이를 통해 행성의 질량과 중력을 추정할 수 있습니다.

둘째, 목성형 행성의 유출하는 가스나 입자들의 속도와 방향을 분석하여 중력에 대한 정보를 얻을 수도 있습니다. 이를 통해 대략적인 중력과 관련된 특성을 파악할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

행성의 중력을 측정하는 방법은 여러 가지가 있습니다.

시선속도법 : 이 방법은 행성과 항성 사이의 중력적 상호작용을 이용하는 것으로 행성의 중력은 항성을 약간 흔들게 만듭니다. 행성이 클수록 항성에 미치는 영향은 더 커지는데, 이 흔들림은 우리에게 그 항성이 가지고 있는 행성에 관한 정보를 얻을 수 있습니다.

통과 관측법 : 이 방법은 행성이 항성 앞을 지나가면서 항성의 밝기가 일시적으로 줄어드는 현상을 관찰하는 것으로 이를 통해 행성의 크기와 공전 주기를 알아낼 수 있습니다.

도플러 효과 : 이 방법은 행성이 공전하면서 그 중력에 의해 중심별도 미세하게 공전하는 현상을 이용하는 것으로 도플러 효과의 세기를 측정하면 행성의 질량도 알아낼 수 있습니다.

미세 중력 렌즈 현상 : 이 방법은 두 천체가 관측자의 시선 방향에 나란할 때 가까운 천체의 중력에 의해 먼 천체에서 오는 빛이 휘어지는 현상을 이용합니다.

이러한 방법들을 통해 학자들은 행성의 중력을 측정하고 또 그 특성을 파악할 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

지구의 중력은 우리가 살고 있는 지구에서 측정할 수 있었던 것처럼 다른 행성들의 중력도 마찬가지로 측정할 수 있어요. 하지만 그 방법은 조금 다를 거예요.

지구의 중력을 측정하기 위해서는 물체의 무게를 측정하면 되는데요. 물체의 무게는 그 물체가 지구의 중력에 의해 끌려서 땅에 붙어있는 힘을 말해요. 그래서 우리가 지구에서 물체를 측정하면 그 무게가 나오는 거죠.

하지만 다른 행성들의 중력을 측정하기 위해서는 물체의 무게를 측정하는 것만으로는 부족해요. 왜냐하면 다른 행성들은 지구와 크기가 다르고 질량이 다르기 때문이에요. 그래서 다른 방법을 사용해야 해요.

우주선을 보내서 그 행성의 무게를 측정하거나 그 행성 주변을 돌면서 중력을 측정하는 장비를 설치할 수 있어요. 또는 그 행성의 자기장을 측정해서 중력을 알아낼 수도 있어요. 그건 아직까지는 불가능한 일이에요. 왜냐하면 우리가 가지고 있는 기술로는 아직 그 행성들에 가서 측정할 수 없기 때문이에요. 하지만 과학자들은 이런 목성형행성들의 중력을 예측하는 모델을 만들어서 연구하고 있어요. 그리고 더 나은 기술을 개발하면서 더 많은 행성들의 중력을 측정할 수 있게 될 거예요.

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