태양의 특징

태양계의 중심에서 빛을 내는, 거대한 가스덩어리로 이루어진 붉은 공 모양의 천체. 해라고도 한다. 지구와 8개의 행성이 태양 주위를 돈다. 태양은 우주에 있는 수많은 별 가운데 하나이지만, 인간에게는 다른 어떤 별보다 중요하다. 태양의 열과 빛이 없다면 지구에는 어떤 생물도 살수 없기 때문이다. 

 

태양은 지구에서 표면을 확실하게 관측할 수 있는 단 하나의 별이기 때문에, 과학자들은 훨씬 멀리 있는 별에 대해 알고자 할 때에도 태양을 연구해 기초 자료로 삼는다. 눈으로 보이는 태양 표면은 빛과 열을 내뿜는 뜨거운 가스로 이루어져 있다. 또한, 태양광선 중에서는 1/20억 정도만 지구에 도달하고, 나머지 빛과 열은 우주공간으로 사라진다.

 

지구에서 특정 지역의 온도는 하늘에 떠 있는 태양의 위치에 따라 달라진다. 적도 부근은 태양이 머리 바로 위에서 비치기 때문에 매우 덥다. 반면에 북극이나 남극 부근은 태양이 지평선 위로 높이 뜨지 않기 때문에 항상 춥다.

 

태양의 크기

태양은 다른 어떤 별보다 지구에 가깝기 때문에 훨씬 더 커보인다. 실제로 태양의 지름은 약 139만 2000km로 지구 지름의 109배 정도 된다. 또한, 가장 큰 행성인 목성 지름의 거의 10배이며, 달 지름의 400배 정도이다.

다른 별과 비교했을 때, 태양의 크기는 중간 정도이다. 사실 태양은 황색왜성이라고 하는 많은 별 가운데 하나이다. 보통 별의 지름은 태양 지름의 1/10에서 1000배까지 다양하다. 예를 들어, 초거성인 베텔게우스의 지름은 태양의 460배 정도이다.

 

태양의 거리

지구가 태양 주위를 타원궤도로 돌기 때문에, 태양에서 지구까지 거리는 약 1억 4710만 km에서 1억 5210만 km까지 변한다. 그러므로 지구와 태양 사이의 평균거리는 약 1억 5000만 km이다. 그리고 햇빛은 29만 9792km/s의 속도로 움직이므로, 햇빛이 지구에 도달하는 데 걸리는 시간은 8분 20초 정도이다.

 

태양의 밝기

태양의 빛과 열은 태양 표면에서 나온다. 빛과 열의 양은 매우 일정하기 때문에 실제로 태양 밝기에는 거의 변화가 없다. 밝기의 변화가 일어나는 것처럼 보이는 것은 지구의 대기 때문이다. 간혹 태양의 밝기가 약간 증가하는 경우가 있는데, 이는 태양 표면에서 일어나는 가스 폭발 때문이다. 플레어라고 하는 이 폭발은 대부분 10분에서 1시간 정도 이어진다. 그러나 맨눈으로는 플레어 때문에 생기는 전체 밝기의 변화를 알 수가 없다.

 

햇빛에는 무지개 색깔이 모두 들어 있으나, 이 색깔은 서로 섞여 백색광이 되므로, 햇빛은 하얗게 보인다. 그러나 가끔 일부 색깔은 산란되기도 하는데, 우리 눈에는 산란되고 남은 색깔만 보인다. 예를 들어, 해질 무렵 태양이 지평선 가까이 있을 때에는 푸른색과 녹색 광선은 대부분 대기에서 산란되어 없어지므로 태양은 붉게 보인다.

 

태양의 온도

태양의 온도를 직접 잴 수는 없다. 하지만, 간접적으로 햇빛을 측정하고 이미 알려진 물리 법칙을 기초로 하여 수학 방정식을 이용하면 추측할 수는 있다. 천문학자들이 추정한 태양의 중심 온도는 약 1500만 ℃에 이른다. 태양에너지는 중심에서 만들어져 점점 표면으로 이동한다. 태양의 안쪽과 표면 사이에 있는 중간 지점의 온도는 250만 ℃정도이고, 태양 표면에서는 5500℃ 정도로 온도가 낮아진다.

 

태양의 질량

태양의 질량은 태양계 전체 질량의 99.8%를 차지한다. 또한, 태양계에서 가장 큰 행성인 목성 질량의 약 1047배이며, 지구 질량의 약 33만 3000배에 이른다. 태양은 질량이 너무 크기 때문에 표면중력도 다른 행성의 표면중력보다 크다. 따라서 태양에 있는 물질의 무게는 다른 행성에 있을 때보다 커진다.

 

태양의 중력으로 행성의 궤도를 조절하며, 태양 가스를 태양 중심쪽으로 끌어당긴다. 태양 중심에 생겨나는 가스는 매우 뜨겁고 압력이 커서 팽창하려고 한다. 이런 가스의 압력과 중력이 균형을 이루므로, 태양은 지금과 같은 크기와 모양을 지닐 수 있다. 만약 태양의 중력과 균형을 유지할 만한 이런 압력이 없었다면 태양은 붕괴하고 말 것이다.

 

태양의 구성 물질

태양 질량의 약 3/4는 지금까지 알려진 가장 가벼운 원소인 수소로 이루어져 있고, 나머지 약 1/4는 헬륨으로 이루어져 있다. 과학자들은 지구보다 태양에서 먼저 헬륨 가스를 발견했는데, 헬륨이라는 단어는 '태양'을 뜻하는 그리스어에서 유래한 것이다.

 

지금까지 알려진 109가지 원소 가운데 91가지는 자연 상태에서 지구의 내부나 표면에 존재하고, 나머지 원소들은 인공적으로 만든 것이다. 지구에서 자연 상태로 존재하는 원소 가운데 적어도 70가지는 태양에서도 발견되지만, 수소와 헬륨을 뺀 나머지 원소는 태양 질량의 1~2% 정도이다. 이런 원소의 분류는 태양광선의 스펙트럼 연구로 이루어진다.

 

태양의 운동

태양과 지구와 마찬가지로 자전하고, 지구가 태양주위를 공전하는 것처럼 우리은하의 중심 주위를 공전한다. 태양이 중심을 지나는 가상선인 자전축 주위를 한 바퀴 도는 데에는 약 한 달이 걸린다. 정확히 말하자면 태양의 적도가 자전하는 데에는 한 달에서 며칠이 덜 걸리고, 극 부근은 한 달에서 며칠이 더 걸린다. 태양은 가스 덩어리이기 때문에, 이와 같이 회전 속도에 차이가 생긴다. 지구가 태양 주위를 공전하는 데에는 1년이 걸리지만, 태양이 우리은하의 중심 주위를 한번 공전하는 데에는 약 2억 5000만 년이 걸린다.