행성은 얼마나 조밀합니까?

우리 태양계의 8 개 행성은 크기뿐만 아니라 질량과 밀도 (즉, 부피 단위당 질량) 측면에서도 매우 다양합니다. 예를 들어, 태양에 가장 가까운 4 개의 내부 행성은 모두 지구 행성입니다. 즉, 주로 규산염이나 금속으로 구성되어 있고 표면이 단단한 것입니다. 이 행성들에서 밀도는 표면에서 핵쪽으로 더 멀리 모험을 할 때마다 다르지만 그다지 크지는 않습니다.

반대로 4 개의 외부 행성은 구성된 가스 거인 (및 / 또는 얼음 거인)으로 지정됩니다. 주로 다양한 물리적 상태에 존재하는 수소, 헬륨 및 물로 구성됩니다. 이 행성은 크기와 질량이 더 크지 만 전체 밀도는 훨씬 낮습니다. 또한 밀도는 액체 상태에서 매우 조밀하여 바위처럼 단단한 물질에 이르기까지 외층과 내층 사이에서 상당히 다양합니다.

밀도는 또한 행성의 표면 중력을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 행성이 어떻게 형성되었는지 이해하는 데 내재되어 있습니다. 태양계의 중심에 태양이 형성된 후 행성은 원시 행성 원반에서 형성되었습니다. 지구 행성은 내부 태양계의 먼지 입자에서 비롯된 반면, 외부 태양계의 행성은 중력이 성운의 남은 가스를 붙잡을만큼 충분한 물질을 축적했습니다.

더 많은 가스를 보유할수록 더 커졌습니다. 그리고 그들이 커질수록 더 많은 물질이 축적되어 중요한 지점에 도달했습니다. 목성과 토성의 가스 거인은 기하 급수적으로 성장했지만, 지구 질량의 성운 가스가 몇 개 밖에없는 얼음 거인 (천왕성과 해왕성)은 그 임계점에 도달하지 못했습니다. 모든 경우에 밀도는 입방 cm 당 그램 (또는 g / cm³)으로 측정됩니다.

수성의 밀도 :

Ad 지구 행성에서 수은은 금속으로 구성됩니다. 및 규산염 물질. 수성의 평균 밀도는 태양계에서 두 번째로 높은 것으로 추정되는 5.427g / cm3로 지구 밀도 5.515g / cm3보다 약간 적지 만 중력 압축의 영향을받는 경우 중력의 영향 물체의 크기를 줄이고 밀도를 높이면 수성은 실제로 지구보다 밀도가 더 높으며 압축되지 않은 밀도는 지구 4.4g / cm³에 비해 5.3g / cm³입니다.

이 추정치도 가능합니다. 내부 구조의 세부 사항을 추론하는 데 사용됩니다. 지구에 비해 수은은 훨씬 더 작기 때문에 내부 영역이 압축 방식에 덜 영향을받습니다. 따라서, 그것의 고밀도는 크고 철이 풍부한 코어의 결과로 여겨집니다. 모두 말해 철과 니켈과 같은 금속은 지구 질량의 70 % (다른 행성보다 높음)를 차지하는 반면 규산염 암석은 30 %에 불과합니다.

이에 대한 몇 가지 이론이 제안되었지만, 지배적 인 이론은 수성이 역사 초기에 더 두꺼운 규산염 지각을 가졌다 고 주장합니다. 이 지각은 큰 행성이 행성과 충돌했을 때 크게 날아갔습니다. 크기와 질량을 합친 수성의 표면 중력은 3.7m / s2이며, 이는 지구 중력의 0.38 (일명 1g)에 해당합니다.

금성의 밀도 :

우리 태양에서 두 번째 행성이자 두 번째로 가까운 지구 행성 인 금성의 평균 밀도는 5.243g / cm3입니다. 다시 말하지만 이것은 지구 자체의 밀도에 매우 가깝습니다. 그리고 금성의 지질학과 지진학에 대해서는 아직 많이 알려지지 않았지만 천문학 자들은 금성의 크기, 질량 및 밀도를 비교하여 추정 한 금성의 구성과 구조에 대한 아이디어를 가지고 있습니다.

간단히 말해 금성이라고 믿어집니다. 구성과 내부 구조는 코어, 맨틀 및 지각으로 구성된 지구와 매우 유사합니다. 지구와 마찬가지로 내부는 철분이 풍부한 미네랄로 구성되어 있지만 규산염 미네랄은 맨틀과 지각을 구성합니다. 금성의 약간 작은 크기는 또한 내부의 압력이 지구보다 내부 깊은 곳에서 24 % 낮다는 것을 의미합니다.

금성과 지구가 거의 같은 속도로 냉각 되었기 때문에 금성의 핵은 적어도 부분적으로는 액체 상태 여야한다고 믿어집니다. 그러나 금성 주변에 자기권이 없기 때문에 과학자들은 핵이 온도가 균일해야한다고 주장하는 반면 일부는 완전히 냉각되고 견고하다고 주장하는 과학자들이 이에 의문을 제기했습니다. 일부는 코어가 없다고 제안하기도했습니다.

지구의 밀도 :

지구는 5.514g / cm3로 태양계에있는 모든 행성의 밀도가 가장 높습니다. 이것은 다른 행성의 밀도를 측정하는 표준으로 간주됩니다. 또한 지구 크기, 질량 및 밀도의 조합으로 인해 표면 중력이 9.8m / s²가됩니다. 이것은 또한 다른 행성의 표면 중력을 측정 할 때 표준 (1g)으로 사용됩니다.

다른 지구 행성과 마찬가지로 지구의 내부는 화학적 또는 물리적 (유변학 적)으로 구분되는 층으로 나뉩니다. ) 속성. 이 층은 철과 니켈로 구성된 코어, 점성 규산염 재료로 구성된 상부 및 하부 맨틀, 고체 규산염 재료로 구성된 표면으로 구성됩니다.

그러나 다른 지구 행성과 달리 지구의 핵심 영역은 단단한 내부 코어와 액체 외부 코어로 나뉩니다. 내부 코어는 약 1220km에 달하며 철과 니켈로 구성되어 있으며 외부 코어는 반경 약 3,400km까지 확장됩니다. 외핵은 또한 지구 자기권의 근원으로 여겨지는 지구 자전의 반대 방향으로 자전합니다. 모든 행성과 마찬가지로이 밀도는 핵에 가까워 질수록 증가하여 내부 핵에서 약 12,600 ~ 13,000 kg / m3에 도달합니다.

화성의 밀도 :

지상파로서 행성, 화성은 또한 화학적 및 물리적 특성에 따라 구별되는 층으로 나뉩니다. 조밀 한 금속 코어, 규산염 맨틀 및 지각. 행성의 전체 밀도는 3.933g / cm³로 추정되는 지구의 밀도보다 낮으며이 밀도는 핵에 가까울수록 증가합니다. 지구와 마찬가지로 코어는 철과 니켈로 구성되어 있고 맨틀은 규산염 재질로 구성되어 있기 때문입니다.

현재 내부 모델은 대략 1,794 개의 코어 영역을 의미합니다. 반경 ± 65km (1,115 ± 40 마일), 주로 약 16 ~ 17 %의 황이 함유 된 철과 니켈로 구성됩니다. 평균 두께가 40km (25 마일) 인 지구의 지각과 비교할 때 화성 지각의 평균 두께는 약 50km (31 마일)이며 최대 두께는 125km (78 마일)입니다. 화성의 크기, 질량 및 밀도 사이에서 화성은 약 3.711m / s²의 표면 중력을가집니다. 이는 0.38g에 달합니다.

목성의 밀도 :

거성 기체 (대부분 기체와 액체 물질로 구성됨)로서 목성은 그 어떤 것보다 평균 밀도가 낮습니다. 지상파 행성. 그러나 1.326g / cm3로 가스 거인 중에서 두 번째로 밀도가 높습니다. 믿을 수없는 크기와 질량에도 불구하고 밀도가 낮은 이유는 기체 상태에서 고체 상태로 유지되는 불활성 기체로 대부분 구성되어 있기 때문입니다.

또한이 밀도는 외부 기체 층과 코어 사이의 상당한 범위를 차지합니다. 암석으로 구성되어 있고 금속성 수소 층으로 둘러싸여 있으며, 원소 수소와 헬륨으로 이루어진 최외 각층에서 물질의 밀도는 물의 밀도보다 낮습니다 – 1g / cm³에 비해 0.0002g / cm³ 물의.

그 아래에서 행성의 수소가 액체 상태 인 곳에서는 밀도가 약 0.5g / cm³까지 상승하고 금속성 수소로 구성된 층 경계에서 1g / cm³까지 증가합니다. 한편, 금속성 수소 층의 추정 밀도는 4g / cm³입니다. 즉, 화성과 거의 비슷합니다. 그리고 여전히 추측의 대상인 핵의 밀도는 25g / cm³로 증가합니다.

평균 밀도가 지구 행성의 밀도보다 낮다고 생각하면 목성의 전체 크기, 질량 및 프레임에 포장되는 재료는 강력한 중력을 만듭니다. “표면”(이 경우 구름 꼭대기를 의미 함)에서 측정 한 목성의 중력은 지구보다 2 배 이상 hlaf 배 – 24.79m / s2 또는 2.528g입니다.

토성의 밀도 :

0.687 g / cm3에서 토성은 가스 거인 중에서 밀도가 가장 낮습니다. 실제로 평균 밀도는 물보다 실제로 낮습니다. 즉, 행성을 욕조에 넣을 수 있다면 그러나 목성과 다른 거인과 마찬가지로이 밀도는 식물의 외부 (원소 수소와 헬륨으로 구성됨)에서 코어 (다시 암석으로 여겨지고 금속으로 둘러싸여 있음)까지 상당히 다양합니다. 수소).

지상 행성보다 크기가 크지 만 밀도가 낮기 때문에 토성의 표면 중력 (다시 말하지만, 구름 꼭대기에서 측정)은 지구의 -10.44m / s² 또는 1.065g보다 약간 높습니다.

천왕성의 밀도 :

평균 밀도 1.27g / cm3, 천왕성은 토성 다음으로 가스 거인 중 두 번째로 낮은 밀도입니다. 약간 더 높은 밀도는 수소 및 헬륨과 같은 가스 외에도 주로 물, 암모니아 및 메탄과 같은 다양한 휘발성 얼음으로 구성된 구성 때문입니다. 이러한 이유로 천왕성 (및 해왕성)은 목성과 토성과 구별하기 위해 종종 “얼음 거인”이라고합니다.

천왕성 구조의 표준 모델은 3 개의 층으로 구성되어 있다는 것입니다. 거인은 암석 핵과 수소와 헬륨의 외부 층을 포함합니다. 그러나 천왕성의 경우이 층은 액체 수소로 이루어진 것이 아니라 중앙의 얼음 맨틀로 연결되어 있습니다. 대기 중 메탄의 존재는 또한 천왕성의 특정 색상을 제공합니다.

천왕성의 전체 크기, 질량 및 밀도는 또한 표면 중력이 지구보다 낮음을 의미합니다. 모두 말하면 8.69m / s²로 작동합니다. 0.886g에 해당합니다.

해왕성의 밀도 :

해왕성의 평균 밀도는 1.638g / cm³로, 어떤 거인보다도 밀도가 가장 높습니다. 천왕성과 마찬가지로 구성되어 있습니다. 높은 목성과 토성에 대한 휘발성 물질의 농도. 천왕성과 마찬가지로 내부는 규산염과 금속으로 구성된 조밀 한 코어, 물, 암모니아 및 메탄 얼음으로 구성된 맨틀, 수소, 헬륨 및 메탄 가스로 구성된 대기로 구분됩니다.

The 해왕성의 대기에서 메탄 농도가 높기 때문에 천왕성보다 색조가 더 어둡습니다. 크기, 질량, 밀도 사이에서 해왕성은 표면 중력이 11.15m / s2로 1.14g에 해당합니다.

보시다시피 태양 행성의 밀도는 매우 다양합니다. 태양에 더 가까운 것은 지상에 있고 밀도가 매우 높은 반면, 외부 태양계에 사는 것은 대부분 기체와 액체이므로 평균적으로 밀도가 낮습니다.

우리는 오늘 우주에서 행성의 밀도에 관한 흥미로운 기사를 많이 썼습니다. 다음은 금성의 밀도, 지구의 밀도, 달의 밀도, 화성의 밀도, 토성의 밀도, 천왕성의 밀도 및 해왕성의 밀도입니다.

보고있는 경우 자세한 내용은 NASA의 태양계 탐사 페이지를 확인하고 여기에 NASA의 태양계 시뮬레이터 링크가 있습니다.

Astronomy Cast는 에피소드 49 : 수성,