태양계에서 가장 큰 항성은 무엇인가?
사실
예1) 목성은 태양계에서 가장 큰 행성이다.
항성분류
A형 항성들은 뜨겁고 밝다. 밤하늘에서 보이는 별들 중 가장 많은 비율을 차지하며, 지구에서 맨눈으로 볼 때 백색 또는 청백색의 빛을 발하며, 우주에서는 대게 청색~청백색의 색을 가진다. 이들의 스펙트럼은 강한 수소선과 (A0에서 가장 강함) 이온화된 금속선들(철II, 마그네슘II, 규소II, A5에서 가장 강함)을 보인다. 온도가 낮아지는 과정에서 A5에서부터 칼슘II선이 현저히 강해진다. 이들은 우리 태양계 주변에 있는 주계열성 900개 중 하나 꼴로 존재한다.
태양계
우리 태양계 대부분의 영역은 아직 미지의 세계이다. 태양의 중력장은 약 2광년(12만 5천 천문단위) 범위에 걸쳐 근처의 별들의 중력장을 압도한다. 반대로 오르트 구름의 반지름을 낮게 잡는 학설에 따르면, 태양계의 범위는 5만 천문단위를 넘지 않는다. 세드나 같은 천체의 발견에도 불구하고 카이퍼 대와 오르트 구름 사이에 펼쳐진 수천 ~ 수만 천문단위의 광활한 영역은 아직도 전혀 알려져 있지 않다. 외부 영역 외에도, 그동안 자세히 알려지지 않았던 태양과 수성 사이 공간에 대한 연구가 현재 진행 중이다. 이렇게 알려지지 않은 지대에서 새로운 천체가 발견될 가능성이 있다.
명왕성
카론은 명왕성의 위성중 가장 크다. 몇몇 천문학자는 명왕성-카론을 이중행성으로 보기도 한다.
방패자리 UY
셋 중 방패자리 UY가 가장 거대하여 그 크기는 정확히 태양 반지름의 1708 ± 192 배였다. 이는 지금까지 발견된 항성들 중 물리적 부피가 가장 큰 값이며 베텔게우스 반지름의 1.7배에 이른다. 만약 태양을 축구공(지름이 약 20 센티미터)이라고 가정하면 방패자리 UY의 높이는 약 1만 3천 미터로 에베레스트 산 높이의 1.5배가 될 것이다.
외계 행성 주인별
넓은 범위의 항성을 관측대상으로 한 도플러 연구에 따르면 태양질량의 2배 항성 6개 중 하나가 목성 질량의 행성을 하나 이상 거느리고 있는데, 태양질량 수준 항성은 16개 중 하나가, 적색 왜성은 50개 중 1개만이 덩치 큰 가스행성을 데리고 있었다. 반대로 중력렌즈 연구로는 해왕성 정도 질량의 장주기 공전 행성이 적색왜성 3개당 하나 꼴로 존재함이 밝혀졌다.
케플러 탐사선이 1년에 걸쳐 M, K, G형 분광형의 항성 주위를 도는 행성을 연구한 결과 지구에서 해왕성 수준 크기의 외계행성(지구 반지름의 1~4배)은 항성이 작고 어두워질수록 존재 확률이 높아졌고, 무거운 가스 행성은 그 반대 양상을 보였다.
그물자리 엡실론 b
항성과의 거리는 태양~지구 사이 간격보다 좀 더 멀다. 질량으로 미루어 보아 목성형 행성일 것이다. 거리는 지구보다 멀지만 어머니 항성 그물자리 엡실론이 태양보다 크고 밝기 때문에 행성이 받는 열은 태양의 16배나 된다. 또 이처럼 뜨겁기 때문에 b가 힐 구 내에 지구 질량 정도의 무거운 위성을 거느리고 있다고 하더라도, 그 행성에 우리가 알고 있는 것과 비슷한 생명체가 자라날 확률은 작을 것이다.
태양계의 형성과 진화
태양계의 진화 과정에서, 이 시점의 태양은 황소자리 T형 항성 형태였을 것으로 추측된다. 다른 황소자리 T형 항성들을 연구한 결과, 이들은 태양 질량의 0.001배에서 0.1배에 이르는 원시 행성계 원반을 거느린 경우가 많은 것으로 드러났다. 이러한 원반들은 수백 천문단위까지 펼쳐져 있으며(허블 우주 망원경이 오리온성운의 항성 생성 영역을 관측한 결과 1,000천문단위까지 펼쳐진 원시 행성계 원반들을 관측할 수 있었다.), 온도는 그리 높지 않고, 가장 뜨거운 곳도 수천 켈빈 정도에 불과했다. 이후 5천만 년이 흘러서, 태양의 중심핵 부분의 온도 및 압력은 매우 높아지거나 커져서 수소는 융합 작용을 일으키기 시작한다. 태양의 내부에서 융합 작용을 통해 발생하는 복사압과 중력으로 말미암아 수축하려는 힘이 평형을 이루면서 유체 정역학적 균형 상태가 만들어지게 되었다. 이 시점에서 태양은 어엿한 주계열성의 단계에 접어들게 된다. 주계열성은 중심핵 부분에 있는 수소를 태워 헬륨으로 바꾸는 존재이다. 현재 태양은 주계열성 상태에 있다.
행성 X
카이퍼 대 천체는 해왕성 바깥의 황도면에서 공전하는, 얼음으로 뒤덮인 천체로, 태양계가 형성될 때 남겨진 천체라고 여겨진다. 현재는 명왕성도 가장 큰 카이퍼 대 천체로 분류된다. 이 때문에 명왕성을 행성이라 불러야하는지에 대한 논의가 일어났고, 2006년에 정해진 행성의 정의에 따라 명왕성은 행성 목록에서 빠지게 되었다.
WOH G64
WOH G64는 극대거성으로, 그 크기가 태양반경의 1,540배로, 지금까지 발견된 항성들 중 방패자리 UY 와 백조자리 NML에 이어 세 번째로 큰 항성이다. 만약 WOH G64를 태양 대신 태양계 중심에 위치시킨다면 항성 표면은 토성 궤도까지 미칠 것이다.
질량이 큰 항성 목록
아래 표는 지금까지 관측된 별들 중 질량이 큰 것들을 순서대로 정렬한 것이다. 단위는 태양질량이다.
은하수
태양계는 은하의 오리온 팔의 안쪽 테 가까이에 있다. 태양은 현재 은하 원반의 중심 면에서 5~30파섹 떨어져있다. 그 부분의 팔과 옆에 뻗어있는 팔인 페르세우스 팔 사이의 거리는 약 6,500광년이다. 태양, 그러니까 태양계는 은하 생명체 거주가능 지역에 있다.
태양에서 15파섹 이내에, 절대등급 8.5보다 더 밝은 약 208개의 별들이 있다. 이런 별들은 세제곱 파섹 당 0.0147 혹은 세제곱 광년 당 0.000424 밀도를 보인다. 반면에, 태양에서 5파섹 이내의 거리에는, 알려진 별들이 64개 있다. 이들은 세제곱 파섹 당 0.122 또는 세제곱 광년 당 0.00352의 밀도를 보인다. 이것은 대부분의 별들이 절대등급 8.5보다 덜 밝다는 사실을 분명히 보여준다.
태양 향점은 태양이 우리은하에서 운동하고 있는 방향이다. 태양의 보통 이동 방향은 은하 중심의 방향에서 거의 60°에 있는 헤라클레스자리 근처 직녀성을 향한다.
타무 산괴
화성의 올림푸스 산과 크기는 비슷하지만, 타무가 조금 더 크다. 이 화산의 크기는 영국과 아일랜드를 합친 크기다 (지름 650km). 따라서 태양계에서 가장 큰 화산이나, 올림푸스 산과 비슷하다.
90377 세드나
세드나는 지금까지 태양계에서 발견된 대형 천체 중 공전 주기가 가장 길어, 11,400 년 전후로 계산된다. 그 궤도는 이심률이 극도로 커서 원일점 거리가 약 937 AU이고 근일점 거리가 약 76 AU 이다. 이 원일점 거리는 2012년 이 발견되기 전까지 태양계 천체 중 가장 먼 거리였다. 세드나가 발견되었을 당시 태양에서의 거리는 89.6 AU였으며 근일점을 향해 움직이고 있었다. 이후 같은 탐사 과정에서 태양으로부터 97 AU 떨어진 근일점 근처에서 에리스가 감지되었다. 세드나보다 궤도가 더 먼 천체는 일부 장주기 혜성들밖에 없다. 그리고 혜성들은 너무 어두워서 내부 태양계로 들어와 근일점을 향할 때가 아니면 보이지도 않는다. 세드나도 2076년 중순에 근일점에 다다르겠지만, 너무 멀어서 육안으로는 원반상을 볼 수 없을 것이다. 세드나 표면에서 하늘을 보면 태양이 그저 매우 밝은(보름달의 100배 밝기) 항성 중 하나로 보일 것이다. 지구에서 보이는 태양의 밝기는 보름달의 400,000 배 밝기이므로 이를 능히 비교할 수 있다.
처음 발견되었을 당시 세드나는 자전주기도 이상하게 길게 나왔다(20에서 50일). 처음에는 커다란 동반천체가 있어서 세드나의 자전을 늦추는 것(명왕성과 카론의 관계)이 아니냐는 추측도 나왔다. 2004년 3월 허블 우주망원경으로 그러한 동반천체 또는 위성이 있는지 찾아보았지만 아무 것도 없었다. 이후 MMT 천문대의 망원경으로 다시 측정한 결과 자전주기는 초기값보다 훨씬 짧은 10시간(이 정도면 세드나 정도 크기의 천체의 자전주기로 보다 전형적이다)으로 나왔다.
히아데스 성단
히아데스 성단(Greek Ὑάδες, 보통 Melotte 25 또는 Collinder 50 또는 Caldwell 41)은 태양계에서 가장 가깝고 알기 쉬운 산개 성단이다. 거리는 151광년으로 항성의 수는 적게는 100개에서 많게는 400개까지 모여 있다. 히아데스 성단은 황소자리에 위치하며 항성이 "V" 자로 알데바란과 같이 배열된다. 그러나 알데바란은 이 산개 성단의 구성원이 아닌데, 우연히 같은 위치에 있어서 그렇게 보일 뿐이다.
행성
행성의 정의는 시대에 따라 계속 변해 왔다. 천문학이 발전하고, 특히 지동설이 받아들여지면서 태양과 달은 태양계의 행성에서 제외되었고 (그 이후에도 일요일과 월요일은 계속 있다), 그 이후인 20세기에는 태양계에 훨씬 다양한 천체가 존재한다는 것이 밝혀지면서 행성의 확실한 정의에 논란이 있었다. 2006년 국제천문연맹은 총회에서 행성을 “별 주위를 돌고, 구형을 유지할 만한 크기와 중력을 가졌지만, 위성이 아닌 천체”라는 새로운 정의를 초안으로 내세웠다. 이 초안에 따르면, 명왕성이 행성으로 유지되고, 케레스, 카론, 에리스(당시 이름은 “2003 UB”)가 태양계의 행성에 추가되어, 총 12개의 행성이 될 예정이었다. 그러나 많은 반발이 잇따랐으며, 8월 24일 태양계 안에 있는 천체에 국한하여 행성을 다음과 같이 정의하였다.
목성
목성은 고도가 5,000 km 이상에 이르는 태양계에서 가장 큰 행성대기를 가지고 있다. 지표면이 없기 때문에, 대기의 시작점은 주로 대기압이 1 MPa (10 바), 또는 지구의 표면 압력의 열 배에 해당하는 지점으로 간주된다.
토성
토성의 위성 중 하나인 타이탄은 크기 5150km, 질량 1.35*1023으로,태양계 위성 중 목성의 가니메데 다음으로 큰 위성이다. 타이탄은 표면 중력이 작음에도 불구하고 온도가 낮아 대기를 가지고 있고, 1944년 천문학자 카이퍼는 대기에 메탄이 포함되어 있다는 것을 발견했다.
태양계
비공식적으로 태양계는 종종 여러 부분으로 나뉜다. 내행성에는 네 개의 암석 행성과 소행성대가 포함된다. 소행성대 너머 외행성에는 네 개의 가스 행성이 포함된다. 카이퍼 대의 발견으로 태양계의 규모는 해왕성 너머 천체까지 미치게 되었다..
태양계
태양 주위를 궤도 선회하는 대부분의 큰 천체의 궤도는 지구 궤도, 황도와 거의 평행하다. 행성이 황도와 매우 가까운 데 비해 혜성이나 카이퍼 대 천체는 그 각도가 두드러지게 크다..
태양계
태양계의 바깥쪽 지대는 거대한 가스 행성과 행성급 덩치를 지닌 위성이 존재하는 곳이다. 센타우루스 족을 포함한 많은 단주기 혜성도 이 지역에 공전궤도를 형성하고 있다. 이들은 태양에서 매우 멀리 떨어져 있기 때문에, 물을 비롯한 암모니아, 메탄 등의 휘발성 물질이 천체에서 차지하는 비중이 지구형 행성에 비해 크다. 그 이유는 낮은 온도에서 이들 휘발성 물질은 고체 상태로 존재할 수 있기 때문이다.
위성 목록
토성은 궤도가 확인된 62개의 위성을 가지고 있고, 53개는 이름을 가지고 있지만, 대부분이 매우 작다. 타이탄을 포함한 일곱 개의 위성이 정역학적 평형을 이루고 있고, 타이탄은 태양계에서 두 번째로 큰 위성이다. 토성의 위성들 중 24개는 전통적으로 티탄과 사투르누스 신화에 관련된 인물의 이름을 따서 짓는다. 서른 여덞 개의 위성이 작고 불규칙하며, 궤도의 특성에 따라 이뉴잇 군, 노스 군, 갈릭 군으로 구분한다. 토성의 고리는 1cm에서 수백 미터에 달하는 물체들로 이루어져 있으며, 이들 각각은 행성 주위를 도는 궤도를 갖고 있다. 토성의 고리를 형성하는 수많은 물체와 위성 사이의 명확한 구분이 없기 때문에 토성의 위성 수는 정확하게 밝혀지지 않을지도 모른다. 고리에서 발견된 소형 위성(소천체)의 수는 약 150개이며, 이것들은 주변 고리에 미치는 영향을 추적해 발견되었다. 하지만 이는 전체 수보다 매우 적은 수라고 생각된다. 참고로, 토성의 위성 중에는 양치기 위성이란 것도 있는데, 그 위성들은 토성의 고리가 제자리에 있을 수 있도록 잡아 주거나 고리 간 틈새를 깨끗하게 청소해 준다. 대표적인 양치기 위성의 예로는 미마스가 있는데, 토성 고리의 카시니 간극은 미마스와의 궤도 공명에 의한 것이다. 카시니 간극에 존재했던 얼음 덩어리들은 미마스와 2:1 궤도 공명을 일으켜 밖으로 튕겨 나가거나 토성과 충돌하게 되고 결과적으로 카시니 간극은 미마스에 의해 계속 청소되어 깨끗이 유지된다.
수성
수성의 궤도 이심율은 0.21로 모든 행성들 중에서 가장 크다. 그 궤도는 태양에서 4,600만 km 에서 7,000만 km 까지 펼쳐져 있다. 이 궤도를 수성이 공전하는데 걸리는 시간은 88일이다. 오른쪽 그림은 같은 긴반지름일 때 수성의 현 궤도와 원 궤도 일 때를 그린 그림이다. 5 일 간격으로 표시되어 있으며 공전속도는 근일점 근처에서 훨씬 빠르다. 또한, 천구의 크기는 태양을 중심으로 변화한다. 수성은 3:2의 비율로 궤도 공명이 이루어지는데, 이 때문에 표면 온도의 복잡한 변화가 생긴다. 이 공명 현상으로 수성에서의 하루는 2 수성년(176 지구일)이다.
태양계
카이퍼 대는 소행성대와 비슷한, 파편 조각으로 이루어진 거대한 고리로, 주요 구성 물질이 얼음이라는 점이 소행성대와 다르다. 카이퍼 대는 태양으로부터 30 ~ 50 천문단위 지역에 형성되어 있다. 카이퍼 대의 천체는 대부분 태양계 소천체이나, 50000 콰오아, 20000 바루나, 90482 오르쿠스 등 덩치가 큰 천체는 왜행성으로 재분류될 가능성이 있다. 지름 50킬로미터 이상의 카이퍼 대 천체는 대략 10만 개 이상일 것으로 여겨지나, 이들의 질량은 모두 합쳐 보았자 지구 질량의 1,000분의 1 ~ 100분의 1에 불과하다. 적지 않은 카이퍼 대 천체는 자신만의 위성을 여럿 거느리고 있다. 카이퍼 대 천체 대부분은 행성의 공전궤도면과 어긋난 궤도를 그리면서 태양을 돌고 있다.
항성
모든 별은 가스를 우주 공간으로 지속적으로 방출하는데 이를 항성풍이라고 한다. 대부분의 별의 경우 항성풍으로 잃는 질량은 미미하다. 태양은 매년 자기 질량의 10배 만큼의 가스를 항성풍으로 날려 보내는데 이 추세라면 태양은 자신의 일생 동안 자기 질량의 1만분의 1을 잃는 셈이다. 그러나 매우 무겁고 밝은 별은 매년 태양 질량의 10배에서 10배에 해당하는 질량을 방출하며 이는 이들의 진화 과정에도 영향을 미친다. 처음 태어날 때 태양보다 50배 이상 무거운 별은 일생 동안 자기 질량의 절반 정도를 날려 보낸다.
주계열상에서 항성이 머물 수 있는 시간은 자신이 가진 수소를 어느 정도 속도로 태우느냐에 달려 있다. 즉 태어날 때의 질량 및 밝기가 항성의 운명을 결정하는 것이다. 태양의 경우 주계열상에서 머물 수 있는 시간은 약 110억 년이다. 태양보다 더 큰 별은 태양보다 연료를 빨리 태우며 빨리 죽는다. 반면 태양보다 질량이 작은 별(적색 왜성 및 오렌지색 왜성)은 연료를 매우 알뜰하게 소비하며 수백억 년에서 수천억 년까지 살 수 있다. 생의 마지막에서 이들은 서서히 식으면서 어두워진 뒤 흑색 왜성이 된다. 그러나 이런 별의 수명은 우리가 아는 우주의 나이(137억 년)보다 길기 때문에 아직까지 흑색 왜성으로 진화한 사례는 없다.
외계 행성 주인별
작은 행성(또는 지구 질량과 비슷하거나 좀 더 큰 행성)은 거인 행성보다 흔한 것으로 보인다. 또한 큰 궤도로 항성을 도는 행성이 가까이 붙어 작은 궤도를 그리는 행성보다 많은 것으로 추측된다. 여기에 기초하여 태양과 유사한 별 중 20%가 적어도 거인 행성을 하나 이상 거느릴 것으로 보이며 40%가 이보다 질량이 작은 행성을 데리고 있으리라 추측된다.
2002년~2007년 사이 수집된 중력 렌즈 자료를 연구하여 2012년 발표된 연구결과에 따르면, 우리 은하에 있는 어떤 항성 주위에는 평균적으로 궤도반지름 0.5~10 천문 단위 안에서 1.6개의 행성이 돌고 있으며 이는 예상보다 훨씬 높은 확률이다. 이 논문의 연구진은 ‘항성이 행성을 거느리는 것은 예외적인 사건이라기보다는 하나의 법칙이다.’라고 결론지었다.
2013년 11월 유사태양 중 22±8%가 지구 크기 행성을 생명체 거주가능 영역 내 데리고 있음이 밝혀졌다.
베텔게우스
뜨거운 M형 초거성인 베텔게우스는 우리가 관측한 수많은 항성들 중 그 크기가 매우 크며, 매우 밝은 별들 중 하나이기도 하다. 지름은 5.5천문단위로 이는 태양 1,180개를 일렬로 늘어놓은 길이와 맞먹으며, 지구 2,150조 개, 태양 160만 개를 쏟아넣어야 베텔게우스를 가득 채울 수 있다. 다른 비유를 들자면 베텔게우스의 크기를 웸블리 경기장과 비슷한 규모의 축구경기장이라 한다면 지구는 1밀리미터 크기의 작은 진주알 크기이며 태양은 망고 크기 정도 된다.
궤도
행성계; 행성, 왜행성, 소행성, 혜성 그리고 우주 잔해는 타원궤도 안에서 중심 별들의 궤도를 돈다. 특정 중심별에 대하여 포물선 혹은 쌍곡선 궤도안의 혜성은 그 별에 중력으로 묶여있지 않으므로 별의 행성계 일부분으로 고려되지 않는다. 지금까지 혜성은 독특한 쌍곡선 궤도로 우리 태양계에서 발견되어오지 않았다. 행성계 안에서 중력으로 하나의 행성에 묶여있는 물체는 위성이든 인공위성이든 그 행성에 대한 궤도를 따른다.
상호간의 중력 변화 때문에 우리 태양계안에 있는 행성의 이심궤도는 시간에 따라 변화한다. 태양계에서 가장 작은 행성인 수성은 가장 큰 이심궤도를 가진다. 현재 화성은 수성 다음으로 큰 이심률을 가지는 반면 금성과 해왕성의 궤도는 가장 작은 이심률을 가진다.
두 물체가 서로의 궤도를 돌 때 근점은 두 물체가 서로 서로 가까이 있을 때의 점이고 궤도 최원점은 서로로부터 가장 멀리 떨어져 있을 때의 점이다.(더 특정한 용어는 특정 물체에 사용된다. 예를 들어 근지점과 원지점은 각각 지구 궤도의 가장 낮은 부분과 가장 높은 부분이다.)
타원 궤도 안에서 궤도를 선회하는 궤도 계에 있는 물체 중심은 두 물체의 하나의 초점에 놓일 것이고 다른 초점에는 아무것도 존재하지 않을 것이다. 행성이 근점에 접근할 때 행성은 속도를 높일 것이다. 행성이 원지점에 접근하면 행성은 속도를 낮출 것이다.
엔셀라두스
엔셀라두스는 1789년 8월 28일에 그때 당시 가장 컸던 47인치 망원경을 통해 윌리엄 허셜이 발견했으며, 겉보기 등급이 11.7로 어두운편에 속하고 훨씬 밝던 토성의 고리의 빛에 가려져 지구에서는 왠만한 망원경으로는 관측이 힘들었다. 대부분의 토성의 위성들은 우주 개발 시대가 오기 전에 발견됐는데, 그중에서 엔셀라두스는 토성의 춘분기에 발견된 첫 번째 위성이였다. 그 시기에는 토성의 고리가 보이지 않아서 토성의 고리에 의해 위성들이 가려지지 않아 관측하기가 훨씬 쉬웠기 때문이다. 이후 보이저 임무가 실행되면서 보이저 탐사선이 엔셀라두스를 방문했고 더 이상 엔셀라두스는 허셜이 발견한 밝은 점이 아니게 되었다. 그 전에는 오직 궤도의 특성과 질량, 밀도, 알베도만 알고 있었기에 보이저 호의 방문의 의미가 더욱 부각되었다.
히말리아 (위성)
히말리아는 목성의 가장 큰 불규칙 위성이다. 1904년 12월 3일에 릭(Lick) 천문대에서 찰스 딜런 페라인(Charles Dillon Perrine)이 발견하였고, 이름은 제우스(그리스 신화에서 주피터)의 세 아들을 낳은 님프 히말리아에서 따왔다.
항성
태양 질량의 0.4배 이상 천체
목성의 대기
목성의 대기는 태양계에서 가장 큰 행성 대기이다. 짙은 빛깔을 띠고 있으며, 대부분이 수소 분자와 헬륨으로 이루어졌다. 메탄, 암모니아, 황화 수소, 물과 같은 다른 화합물도 적은 양으로 존재한다. 물이 대기에 깊숙이 상주해 있을 것으로 여겨지지만 직접적으로 측정된 농도는 매우 적은 수준이다. 목성 대기의 산소, 질소, 황, 비활성 기체 성분비는 태양의 세 배를 넘는다. 대기층의 두께는 약 3,000km 정도이며 내부에서 방출되는 열과 빠른 자전 운동으로 인해 아주 복잡한 운동을 한다.
구름층의 두께는 약 150km정도로 추정되며 풍속이 초당 180m 이상인 제트기류가 형성된다.
태양계
주 소행성대에 있는 소행성은 공전 궤도의 특성에 따라 소행성군과 소행성족으로 분류된다. 소행성 위성은 자기보다 큰 소행성을 도는 소행성을 가리키는 말이다. 종 위성과 주인 소행성의 크기는 평범한 위성과 행성만큼 차이가 나지 않으며, 경우에 따라서는 종과 주인의 크기가 거의 같을 경우도 있다(이는 행성-위성의 관계보다는 쌍성계와 더 비슷하다). 소행성대에는 지구에 물을 공급한 원천일 가능성이 있는, 주띠 혜성이 있다.
가니메데 (위성)
가니메데(, 목성 III)는 목성의 위성으로, 태양계의 위성들 중 가장 크다. 목성에서 평균 거리 순으로 일곱 번째이고, 갈릴레이 위성 중에선 세 번째에 위치한다. 공전 주기는 약 7일이며, 유로파와 2:1, 이오와 4:1의 궤도 공명을 일으킨다. 가니메데는 지름 5,262km로 행성인 수성보다 8% 길지만, 질량은 수성의 45%에 불과하다. 태양계의 위성 중 두 번째로 큰 토성의 위성 타이탄보다 지름은 2% 더 크며, 질량은 10% 무겁다. 지구의 달과 비교하면 지름은 51% 더 크며, 질량은 2.02배이다.
케플러-10
케플러-10은 용자리 방향으로 지구로부터 약 564 광년 떨어져 있는 유사 태양이다. 케플러 호칭이 아닌 공식 명칭으로는 KOI-72로 표기한다. 이 별은 NASA의 케플러 우주선이 관측대상으로 삼은 천체로, 항성 앞을 통과하는 천체 중 '질량이 작은' 행성을 거느린 어머니 별로는 케플러 계획 중 최초로 등재되었다. 케플러 10은 태양보다 약간 더 가볍고 좀 더 작으며 근소하게 차갑다. 나이는 약 104억 년으로 태양의 2.6배 늙었다. 지금까지 케플러 10을 도는 외계 행성은 총 2개 발견되었다. 처음 발견된 케플러-10b는 암석 행성임이 '확실하게' 밝혀진 외계 행성으로 별을 8개월에 걸쳐 관측한 끝에 발견하였고 2011년 1월 10일 발견사실이 공식 발표되었다. b는 항성에 아주 가까이 붙어 있어 1회 공전하는 데 0.8일밖에 걸리지 않으며 밀도는 철과 비슷하다. 두 번째 행성 케플러-10c는 어머니 별을 스피처 우주 망원경으로 추가 관측하여 발견했으며 2011년 5월 23일 발견 사실이 공식 발표되었다. c는 어머니 별을 42.3일에 1회 돌고 있으며 반지름은 지구의 두 배가 넘지만 밀도는 더 크다. 따라서 c는 2014년 6월 기준으로 가장 덩치가 크고 무거운 암석 행성으로 기록되었다.
해왕성
두 번째로 발견된 해왕성 위성은 불규칙하게 생긴 네레이드로, 태양계의 위성들 중 궤도의 이심률이 가장 큰 천체 중 하나이다. 이심률이 0.7512 정도로, 해왕성으로부터 네레이드의 궤도 최원점까지의 거리는 네레이드의 근점까지의 거리의 7배나 된다.
1989년 7월부터 9월까지 보이저 2호는 해왕성의 위성을 6개 더 발견했다. 이 중 질량이 두 번째로 큰 프로테우스는 태양계의 불규칙 위성들 중에서 질량이 가장 커, 자체 질량으로 구형을 유지할 수 있는 한계의 바로 아래에 있는 것으로 보인다. 프로테우스가 해왕성의 위성들 중에서 질량이 둘째 간다고는 하지만 그 질량은 트리톤의 겨우 4분의 1밖에 되지 않는다. 해왕성에 가장 가까이 있는 네 위성 나이아드, 탈라사, 데스피나, 갈라테아는 해왕성의 고리에 거의 근접할 정도로 가까이서 해왕성을 공전한다. 이 네 위성의 바깥쪽에 있는 라리사는 1981년에 별을 엄폐하며 발견되었다. 이 엄폐 현상은 해왕성 고리의 원호 구조 때문으로 생각되었지만, 보이저 2호가 1989년에 해왕성을 탐사한 결과, 위성 때문에 일어난 현상으로 밝혀졌다. 2002년 ~ 2003년 동안 5개의 불규칙 위성이 더 발견되어 2004년에 발표되었다. 해왕성의 이름이 로마 신화의 해양신 넵투누스에서 유래했기 때문에, 해왕성의 위성들의 이름은 하위 해신들의 이름을 따서 명명되었다.
적색초거성
적색초거성(Red supergiant, RSG)은 분광형 K~M, 광도분류 I에 속하는 항성들을 일컫는다. 이들은 질량을 제외하고 물리적 크기(부피)만 고려할 경우, 우주에서 가장 거대한 천체이다.
은하
우주에서 가장 큰 은하들은 주로 타원 은하이다. 많은 타원 은하들이 은하간의 상호작용으로 충돌·병합되어 만들어졌다고 생각된다. 이런 식으로 타원 은하들은 나선 은하와 비교해 엄청난 크기로 자라게 되는데, 거대 타원 은하들은 보통 큰 은하단의 중심 부근에서 발견된다.
폭발적 항성생성 은하는 이러한 은하들의 충돌로 생겨난 것인데, 이것들이 이후 타원 은하를 형성할 수도 있다.
히말리아 (위성)
히말리아는 자신의 이름이 곧 그룹의 이름이고 또한 그 그룹에서 가장 크다. 그 위성들은 목성으로부터 11,400,000 km에서 13,000,000 km 사이에서 약 27.5° 기울어진 궤도를 그리며 돈다. 이는 2000년 1월 현재의 궤도적 요소이고 이 궤도는 태양과 행성의 섭동때문에 계속해서 바뀌고 있다.
타무 산괴
타무 산괴(Tamu Massif)는 일본으로부터 약 1,600km 떨어진 태평양에 있는 화산이다. 이 화산은 지구에서 가장 큰 화산일 뿐만 아니라, 일반적으로 태양계에서 가장 큰 화산으로 간주되는 올림푸스 산 (지름 625km)의 크기를 능가하는 지름 650km의 엄청난 크기를 자랑해 태양계에서도 가장 큰 화산으로 간주된다. 2013년에 처음 발견되었으며, 구글 어스에서도 눈에 띈다. 형태는 순상 화산이나 해저화산으로, 해저에서 정상까지 높이는 약 3,500m이다.
태양계
센타우루스족은 궤도 장반경이 목성(5.5 AU)보다 크고 해왕성(30 AU)보다 작은, 혜성 비슷한, 얼음으로 이루어진 천체이다. 지금까지 알려진 가장 거대한 센타우루스족 10199 카리클로의 지름은 약 250킬로미터이다. 최초로 발견된 센타우루스족 2060 키론은 혜성으로도 분류되어 왔는데(“95P/키론”이라는 명칭이 추가되었다), 이는 2060 키론이 여타 혜성과 마찬가지로 태양에 접근하면서 코마가 커지기 때문이다.
해왕성
해왕성과 지구 사이의 엄청난 거리 때문에 해왕성의 각지름은 2.2 ~ 2.4각분밖에 되지 않는데, 태양계의 행성들 중 가장 작은 값이다. 육안으로 보이는 크기가 너무 작아서 해왕성을 육안으로 연구하는 것은 매우 어렵다. 허블 우주 망원경과 적응 제어 광학 기술을 사용한 거대 지상 망원경들이 출현하기 전에는 망원경 관측도 힘들었다.
지상기반 망원경을 사용한 과학적으로 유용했던 해왕성의 첫번째 관측은 1997년 하와이에서 시작되었다. 기술발전의 발전과 함께, 지상기반 광학망원경은 해왕성의 이미지를 더욱 상세하게 기록하고 있다. 1990년대 중반부터 허블망원경 뿐만 아니라 지구의 광학망원경은 발견되는 위성의 수가 증급하는 등 태양계에 대한 새로운 발견을 계속 해오고 있다. 2004년과 2005년, 해왕성의 새로운 5개의 작은 위성은 지름이 38km에서 61km 사이에서 발견되었다.
고주파대에서의 해왕성의 발견은 해왕성의 원천이 지속적인 분출과 불규칙적인 파열라는 것을 보여준다. 두 원천은 해왕성의 회전 자계로 비롯된다고 생각 된다.
트리톤 (위성)
트리톤(Triton 또는 Neptune I, )은 해왕성의 가장 큰 위성이고, 태양계에서 가장 차가운 천체에 속한다. 직경은 2706km 이며 태양계 위성 중에서 7번째로 크다. 영국 천문학자 윌리엄 라셀이 1846년 10월 10일에 발견했다. 트리톤은 모행성의 자전과 반대 방향으로 공전하는 위성 중에서는 가장 크다. 공전궤도가 역행이라는 점과 조성이 명왕성과 비슷하다는 점 때문에 트리톤은 카이퍼 대로부터 붙잡혀 온 것으로 생각된다. 트리톤의 표면은 대부분이 얼려진 질소와 얼음으로 되어 있고, 얼음으로 된 맨틀, 그리고 금속과 바위로 이루어진 커다란 핵을 가지고 있다. 이 핵은 트리톤 전체 질량의 3분의 2를 차지한다. 밀도는 2.061 g/cm 이고 대략 15~35%는 얼음으로 구성되어 있다.
가니메데의 충돌구 목록
가니메데는 태양계에서 제일 큰 위성이며, 이 위성의 표면에는 수많은 충돌구가 존재한다. 이 목록은 가니메데에서 이름을 부여받은 충돌구 목록이다. 대부분은 이집트, 메소포타미아, 기타 고대 중동 신화들의 이름을 따라서 지어졌다.
태양계
태양계의 바깥쪽을 도는 네 개의 거대한 행성은 보통 목성형 행성, 가스 행성, 외행성이라는 이름으로 불린다. 이들의 질량은 태양을 도는 8개 행성의 99퍼센트를 차지하며, 암석 행성에 비해 무거워 지구질량의 14 ~ 318배 정도이다. 그러나 밀도는 상대적으로 낮아 암석 행성의 20퍼센트 수준이다. 목성과 토성은 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있다 . 이들 네 행성은 모두 고리를 갖고 있으나, 토성을 제외한 나머지는 지구에서 고리를 관측하기가 쉽지 않다.
거대 가스 행성
거대 가스 행성(gas giant)은수소와 헬륨이 질량 대부분을 차지하고 있는 행성을 말한다. 태양계의 거대 가스 행성으로 목성과 토성이 있다.
거대 행성
거대 행성()은 무겁고 거대한 행성을 의미한다. 이들은 보통 암석 또는 다른 고체 물질보다는 비등점이 낮은 물질(기체 또는 얼음)으로 구성되어 있다. 무거운 고체 행성 또한 존재하기도 한다. 태양계에서 거대 행성으로 알려진 것으로는 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 있다. 많은 외계 거대 행성이 다른 별을 공전하는 것으로 확인되어 왔다.
판 구조론
토성의 가장 큰 위성인 타이탄의 경우, 호이겐스 탐사선으로부터 얻어진 수치고도정보로부터 판구조활동이 있을 수도 있음이 보고된 적이 있다.
목성
과학자들은 목성에서 발신된 전파신호가 세가지 유형으로 나뉜다는 것을 발견하였다.1973년부터 지금까지 수많은 무인 우주 탐사선들이 목성에 방문하였다. 그 중 가장 유명한 것은 파이오니어 10호로, 처음으로 목성에 가까이 접근하여 태양계에서 가장 큰 행성의 특성과 그곳에서 발생하는 현상을 상세하게 보여준 우주 탐사선이다. 태양계 내의 다른 행성으로 우주 비행을 하기 위해서는 우주선 속도의 순변화량, 또는 델타 v로 표현되는 에너지가 요구된다. 지상에서 지구 저궤도에 이르기 위해 요구되는 델타 v는 9.7 km/s 인데, 지구 저궤도에서 목성까지 호만 전이 궤도로 비행하기 위해서는 6.3 km/s라는 상당한 양의 델타 v가 요구된다. 때문에 이러한 방법으로 목성을 향하기는 어렵다. 그러나 다행히도, 우주 비행에 더 오랜 시간이 소요되긴 하지만 행성의 플라이바이를 통한 중력도움으로 목성에 도착하는데 필요한 에너지의 양을 줄일 수가 있다.
항성
황새치자리 AB의 반성 황새치자리 AB C의 질량은 목성의 93배에 불과하며, 이는 지금까지 관측된 중심핵에서 핵융합을 하는 항성 중 가장 작은 존재이다. 태양과 중금속 함유량이 비슷한 별은 이론적으로 중심부에서 핵융합 작용을 일으켜 항성이 되기 위해서는 최소 목성 질량의 75배가 되어야 한다. 그런데 최근 아주 희미한 별들을 연구한 결과 금속 함유량이 매우 낮은 천체가 항성이 되기 위해서는 최소 태양 질량의 8.3퍼센트 또는 목성 질량의 87배가 되어야 하는 것으로 밝혀졌다. 질량이 가스 행성과 항성의 중간 정도 되어 핵융합 작용을 일으킬 상태가 되지 못하는 천체를 갈색 왜성으로 부른다.
외계 행성 주인별
2012년 케플러 우주선의 연구자료에 따르면 해왕성보다 반지름이 작은 행성은 중원소량이 −0.6 < [m/H] < +0.5 범위임에 비해(태양의 4분의 1에서 3배 범위) 이보다 큰 행성은 대부분 중원소량이 상기 범위의 높은 쪽으로 몰려 있었다. 이 연구를 통해 작은 행성은 무거운 행성보다 태양보다 중원소량이 높은 항성에서 약 세 배 더 많이 태어나나, 태양보다 중원소가 부족한 항성 주위에서는 무거운 행성보다 여섯 배 더 많이 태어나는 것으로 드러났다. 중원소가 부족한 항성 주위에 가스 행성이 드문 이유로 원시행성계원반에 중원소가 풍부할수록 원시행성의 핵이 빠르게 뭉쳐서 원반 내 가스가 소실되기 전에 포획할 확률이 큰 것으로 해석할 수 있다. 다만 케플러 우주선은 항성에 아주 가까이 있는 행성만 관측할 수 있다. 케플러가 찾은 가스행성들은 지금보다 바깥 궤도에 있다가 항성 가까이 끌려 온 것으로 보인다. 중원소가 부족한 원반에서 태어난 가스 행성은 풍부한 원반 내 가스행성보다 항성 쪽으로 끌려들어갈 확률이 적은데, 이 이론이 케플러의 연구 결과를 일부 해명해 주고 있다.
우주에서의 지구의 위치
우주에서 지구의 위치에 대한 지식은 근 400년 동안 망원경 관찰로 축적된 자료에 바탕이 되었고 20세기에 들어서 기하급수적으로 팽창하였다. 초기에는 맨눈으로 볼수있는 행성들과 고대의 행성들로 만들어진 지구 위주의 지구중심설이 거론되었지만, 17세기에 들어서 태양중심설이 받아들여지고 윌리엄 허셜을 포함한 다른 과학자들의 관측으로 인해 태양은 디스크 모양의 방대한 은하 사이에 존재하는 수많은 항성들 중 하나인 것을 밝혀냈다. 20세기에는 나선 은하의 관측으로 인해 우리 은하는 팽창하는 우주안에 존재하는 수십억 개의 은하 중 하나일 뿐인 것을 밝혀냈으며 두 가지 부류인 은하단과 초은하단으로 나뉘었다. 21세기에 들어서는 초은하단이 복잡한 은하 필라멘트와 초공동으로 형성되면서 관측 가능한 우주의 구조에 대한 지식이 더욱 정확하고 확실해지고 있다. 초은하단, 은하 필라멘트와 초공동은 아마도 우주에서 가장 크고 일관성있는 구조일 것이다. 커다란 규모에서는 (1000 메가파섹 이상) 우주가 균질적으로 변하며 모든 구성원들은 평균 밀도, 구성, 구조가 같아진다.
화성의 위성
화성의 적도 부근에서 바라봤을 때, 보름달 위치의 포보스는 지구에서 봤을 때의 보름달 크기의 1/3 정도 된다. 각지름은 8'(지평선)에서 12'(천정) 사이이다. 관찰자가 적도에서 멀어질수록 점점 작아져, 화성의 극관에서는 지평선에 가려 보이지 않게 된다. 데이모스는 화성에서 바라봤을 때, 밝은 별 크기에 불과하다. 지구에서 바라본 금성 크기보다 조금 큰 정도로 각지름은 2'이다. 상대적으로 화성에서 바라본 태양의 각지름은 21'이므로, 화성에서 위성이 태양을 가릴만큼 크지 않으므로 개기일식은 일어나지 않는다.
명왕성
당초 명왕성 주변에서 발견된 5개의 천체가 위성으로 알려져 있었다. 그 중 가장 큰 천체인 카론은 1978년에 발견되었고, 닉스와 히드라는 2005년에, 케르베로스와 스틱스는 각각 2011년, 2012년에 발견되었다. 그러나 명왕성이 카론에 지배적인 영향을 주지 못하고 카론에 휘둘리기도 하는 사실이 확인됐는데, 이 둘의 질량 중심이 명왕성 내부가 아닌 두 천체 사이에 위치하였기 때문이다. 그러나 국제천문연맹은 아직 이 현상에 대해 공식적인 정의를 내놓지는 않았고, 카론은 일단 명왕성의 위성으로 정의되어 있다.
천문단위
천문단위는 단지 길이의 단위일 뿐만 아니라 천문학에서 중요한 상수이다.
태양계내의 행성이나 혜성 등의 천체 사이의 거리는 천문단위를 이용함으로써, 취급하기 쉬운 크기의 값으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 화성이 지구에 가장 가까이 접근할 ​​때, 화성과 지구사이의 거리는 0.37AU정도 이고, 태양에서 토성까지는 약 9.5AU, 가장 먼 행성 해왕성까지는 약 30AU가 된다. 30AU부터 100AU까지에는 명왕성을 비롯한 태양계 외부 천체가 분포하고 있다.
태양계의 경계이며 혜성의 고향이라고 여겨지는 ‘오르트 구름’은 수만 천문단위에 퍼지고 있다고 여겨지며, 천문단위가 사용되는 한계이다. 항성사이의 거리를 나타내는 단위로는 파섹(pc)과 광년(빛이 1년 동안 움직이는 거리)이 사용된다. 태양계에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리 알파성까지의 거리는 4.2 광년이며, 천문단위로 나타내면 약 270000AU가 된다.
항성
항성은 태양처럼 홀로 생겨나기도 하지만 두 개 이상의 별이 동시에 생겨 서로 공전하기도 한다. 다중성계 중 가장 흔한 것은 쌍성이다. 그러나 세 개 이상의 별로 이루어진 항성계도 발견된다. 안정된 공전 궤도를 유지하는 차원에서 세 개 이상의 별은 보통 계층 구조를 이루고 있다. 계층 구조란 행성 주위를 위성이 도는 것처럼 항성도 서로를 도는 작은 계가 다시 더 큰 계를 한 개체로서 도는 구도를 말한다. 성단과 같이 더 큰 항성계도 존재한다. 성단은 성협과 같이 별 몇 개가 느슨하게 묶인 집단으로부터 구상 성단처럼 수백 수천 개의 항성이 빽빽하게 뭉친 경우까지 다양하다.
목성의 위성
목성의 위성은 2018년까지 79개가 발견되었고, 따라서 목성은 태양계 행성 중 위성 수가 가장 많다. 이 때문에 목성은 간혹 "작은 태양계"로 불리기도 한다. 위성들 중 가장 큰 위성들은 4개의 갈릴레이 위성들로, 1610년에 갈릴레오 갈릴레이와 시몬 마리우스가 발견하였으며 태양이나 지구를 돌지 않는 천체 중 최초로 발견된 천체들이다. 19세기 말부터, 더 작은 크기의 위성들이 발견되기 시작했고 그리스 신화의 제우스와 관련된 이름들이 붙여졌다. 갈릴레이 위성들은 목성의 위성들의 총 질량 중 매우 많은 비중을 차지하고 있으며, 나머지 75개와 고리를 합친다고 해도 질량비는 고작 0.003%밖에 되지 않는다.
트리톤 (위성)
트리톤은 태양계의 큰 위성들 중 유일하게 자신의 행성 주위를 역행하는 위성이다. 목성·토성·천왕성 외곽의 불규칙 위성들은 역행 궤도를 가지는 것이 많고, 천왕성 외곽의 위성들도 그렇기는 하지만, 이 위성들은 비교적 크기가 작고 모행성으로부터의 거리도 훨씬 멀다. 이들 중 가장 큰 것은 포에베인데, 이것도 트리톤에 비해 직경은 8%, 질량은 0.03%도 안 된다.
금성
금성(金星, 라틴어: Venus)은 태양계의 두 번째 행성이다. 샛별, 새별로 불리기도 했다. 태양 주위를 224일 주기로 돌고 있으며 달에 이어서 밤하늘에서 두 번째로 밝은 천체이다. 가장 밝을 때의 밝기는 -4.5등급이다. 금성의 명칭은 오행 중 하나인 '금(金)'에서 유래하였으며, 태백성(太白星)으로도 불렸다. 금성은 그 출현 시간에 따라 다른 이름으로 불렸는데 저녁 무렵에 나타나는 금성을 장경성라고 부르고 새벽 무렵에 나타나는 금성을 샛별 혹은 명성(계명성)이라 불렀다. 서양에서는 로마 신화의 미를 상징하는 여신의 이름을 따라 비너스 (영어:Venus)라 부른다.
해왕성
해왕성의 위성들은 지금까지 14개가 발견되었다. 제1위성 트리톤은 14개 위성들 중 압도적으로 크고 무거워, 해왕성 주위를 공전하는 천체들의 질량 중 99.5% 이상을 차지하며, 회전구면체 형태를 유지할 수 있을 만큼 질량이 큰 유일한 해왕성 위성이다. 트리톤은 해왕성이 발견되고 불과 17일 뒤에 윌리엄 러셀이 발견했다. 태양계의 다른 거대 위성들과 달리 트리톤은 역행 궤도를 따라 공전하는데, 이것은 트리톤이 해왕성과 함께 생성된 것이 아니라 해왕성의 중력에 포획되었다는 것을 뜻한다. 트리톤은 아마 카이퍼 대의 왜행성이었을 것이다. 또한 트리톤은 동주기 자전을 할 정도로 해왕성에 가까이 있는데, 조수 가속 때문에 천천히 나선형을 그리며 가라앉고 있다. 3억 6천만 년 뒤쯤이면 로슈 한계에 다다른 트리톤은 결국 갈기갈기 찢어지고 말 것이다. 트리톤은 지금까지 온도가 측정된 태양계 천체 중 가장 차가운 천체 중 하나로, 온도의 측정값은 −235 ℃ (38 K)이다.
히페리온 (위성)
히페리온은 태양계 내에 있는 불규칙한 모양의 천체들 중 프로테우스에 이어 두 번째로 많이 찌그러져 있다. 히페리온 표면에 있는 충돌구 중 가장 큰 것은 지름이 121.57 킬로미터에 이르며 깊이는 10.2 킬로미터이다. 왜 이렇게 불규칙한 형태를 갖게 되었는지에 대한 설명으로, 큰 규모의 충돌(이 충돌은 위성 이아페투스 표면에 있는 수수께끼의 검은 물질들의 원인으로도 보고 있다)로 말미암아 떨어져 나온 조각이 현재의 히페리온이라는 것이 있다.
다른 토성의 위성들과 마찬가지로, 히페리온은 밀도가 낮으며 이는 약간의 암석이 섞인 얼음이 천체의 대부분을 구성하고 있음을 의미한다. 히페리온은 물리적 조성으로 볼 때 느슨하게 뭉친 작은 얼음 덩어리들의 뭉치로 보인다. 그러나 다른 위성들과 다른 점은 히페리온은 표면에 있는 어두운 물질들 때문에 반사율이 낮다.(0.2~0.3) 이 검은 물질은 멀리 있는 포에베(훨씬 검다)나 이아페투스 표면에 있는 것과 비슷한 것으로 추측된다. 히페리온의 표면은 포에베에 비해서는 좀 더 불그스름하며, 이아페투스의 검은 부분과 비슷한 색조를 보인다.
프로테우스 (위성)
프로테우스(Proteus) 또는 해왕성 VIII는 해왕성의 위성 중 두 번째로 크며, 해왕성에서 가까운 곳을 도는 위성들 중에서는 가장 크다. 프로테우스는 둥근 구형이 아닌 위성들 중 가장 질량이 큰 존재이다. 이름은 그리스 신화에 등장하는, 자기 모습을 바꾸는 신 프로테우스에서 따왔다.
NGTS-1b
NGTS-1b는 뜨거운 목성 크기의 외계 행성으로, NGTS-1 궤도를 돌고 있다. 지금까지 발견된 행성들 중 가장 크다. NGTS-1 체계는 비둘기자리에 위치해 있으며, 지구에서 약 600광년 떨어진 지점에 있다.
토성의 위성
토성의 위성은 대부분은 최근에 발견된 것들로 지름이 2 ~ 3킬로미터이며, A 고리 내에 수백 개의 작은 위성들이 존재하는데 이들의 지름은 수십 ~ 수백 미터에 불과하다. 그러나 토성 위성들 중 상위 7개는 유체정역학적 균형을 유지할 수 있을 정도로 질량이 크다. 이들을 만약 독립적으로 행성 궤도로 옮겨 놓는다고 가정하면, 이들을 왜행성으로 정의할 수 있을 정도이다. 가장 큰 위성은 타이탄이며 지구보다도 짙은 대기를 지니고 있을 정도로 질량이 크며, 단순 반지름만을 따지면 태양에서 가장 가까운 행성인 수성보다도 크다. 토성의 위성 숫자는 정확하게 밝혀지지 않았다. 그 이유로는, 위성과 작은 소천체들(예를 들면, 토성의 테를 구성하고 있는 얼음 조각들)을 구별하는 기준이 명확하지 않기 때문이다.
태양계
해왕성 궤도 너머에 있는 해왕성 바깥 천체는 여전히 미지의 세계이다. 이 천체는 대부분 매우 작으며(가장 큰 것이 지구 직경의 5분의 1이고, 질량은 달보다도 작다), 암석과 얼음으로 이루어져 있다. 혹자는 이 구역을 “외태양계”(Outer Solar System)라고도 하는데, 또 다른 사람들은 이 용어를 소행성대 너머의 구역(외행성계)을 가리킬 때 사용해, 혼동이 있다.
슈메이커-레비 제9혜성
목성이 태양계에서 제일 큰 행성이기 때문에 목성이 천체를 포획하는 일은 자주 일어나지만, 슈메이커-레비 제9혜성 정도 크기의 천체는 흔하지 않다. 한 연구 결과에 따르면, 지름 0.3 km 정도의 혜성은 500년에 한 번 목성에 충돌하지만, 1.6 km 정도만 되도 기간이 6,000년 이상으로 늘어난다.
해왕성
해왕성(海王星, 라틴어: Neptunus)은 태양계의 8개 행성 중 8번째 행성이다. 해왕(海王)은 ‘바다의 왕’이라는 한자어로, 포세이돈(그리스 신화명) 또는 넵투누스(로마 신화명)를 번역한 것이다. 해왕성은 8개 행성 중에서 직경으로는 4번째로 크고, 질량으로는 3번째로 크다. 해왕성의 질량은 지구의 17배로, 질량이 지구의 15배인 쌍둥이 행성 천왕성보다 약간 더 무겁다. 해왕성과 태양의 평균 거리는 30.1 AU(지구와 태양 사이의 평균 거리, 45억 km)이며, 지구와 태양 사이 거리의 대략 30배에 해당한다. 천문 기호는 포세이돈의 트라이던트를 형상화한 ♆이다.
태양계의 형성과 진화
젊은 태양과 같은 황소자리 T형 항성은 평범한 주계열성보다 더 강렬한 항성풍을 발산한다. 천왕성과 해왕성은 목성과 토성이 생긴 뒤, 강력한 태양풍이 원반에 있던 물질 대부분을 쓸어 버렸을 때 형성되었다고 여겨진다. 남은 물질이 적었기 때문에 이들 둘은 적은 양의 수소와 헬륨(각각 지구 질량의 1배가 안 될 정도)만을 모을 수 있었다. 천왕성과 해왕성은 종종 ‘중심핵 성장에 실패한 존재’로 언급된다. 이 둘의 생성 이론에서 가장 중요한 문제점은 이들이 생성되는 데 필요했던 시간이다. 현재 위치에서 천왕성과 해왕성이 지금 크기로 커지려면 1억 년 정도는 걸렸을 것이다. 따라서 천왕성과 해왕성은 지금보다 태양에서 더 가까운 곳—어쩌면 목성과 토성 사이—에서 생겨났을 것이며, 그 뒤 바깥쪽으로 궤도를 옮겼으리라 추측하고 있다. 미행성이 모두 태양 쪽으로 이동하지는 않았다. 스타더스트 탐사선이 코멧 와일드 2에서 채취한 성분을 분석한 결과, 초기 태양계가 생겨날 때의 물질은 따뜻한 태양계 안쪽 지대에서 카이퍼 대로 이동했던 것으로 밝혀졌다.
고대의 행성
수성과 금성은 오직 새벽녘과 저물녘에만 볼 수 있으며, 지구 궤도에 비하면 내행성이다. 금성은 하늘에서 세 번째로 밝은 가장 두드러지는 행성이다. 수성은 태양과 가까움으로 인해 관찰이 덜 용이하다. 스칸디나비아나 알래스카와 같은 북극에 가까운 지역에서 수성을 보려면, 긴 박명과 최대 이각의 매우 낮은 각도로 인하여 광 필터가 필요할 것이다. 화성은 거의 25개월 마다 일어나는 충에 있을 때 그것의 위상 가운데서 가장 밝다. 목성과 토성은 다섯 행성 중에서 가장 크지만, 태양으로부터 더 멀리 떨어져 있기 때문에, 태양빛을 덜 받는다. 그렇지만, 목성은 하늘에서 금성 다음으로 밝은 객체이다. 토성의 광도는 그것의 고리에 의해 높아지는데, 황도에 대한 그것의 경사에 따라 지구로 반사하는 빛의 정도가 달라진다. 그러나, 그 고리 자체는 지구에서 육안으로 보이지 않는다. 이론상으로 천왕성과 때때로 소행성 베스타는 아주 맑은 밤하늘에서 맨눈으로 보이게 되어 있지만, 순수 육안 행성과는 다르게, 그것들은 항상 수천개의 항성 보다 덜 밝으며, 망원경의 도움 없이는 그것들의 존재를 알 수 없을 정도로 충분히 두드러지지는 않는다.
해왕성 바깥 천체
현재 가장 큰 천체는 산란원반에 있는 왜행성 에리스이다. 에리스는 또한 태양계 천체 중 인간이 가장 멀리에서 관측한 대상이기도 하다. 현재까지 우주선이 직접 탐사한 해왕성 바깥 천체는 없으며, 뉴 허라이즌스가 2015년 명왕성 표면을 근접통과하였다.
태양계
태양은 태양계의 중심에서 태양계 천체를 중력적으로 지배하며, 인류가 그 표면을 관찰할 수 있을 정도로 가까이 놓여 있는 유일한 항성이다. 그 질량은 태양계 구성 물질의 거의 전부를 차지한다. 막대한 질량(지구질량의 33만 2,900배) 때문에 태양 내부는 핵융합이 일어나기에 충분한 밀도가 유지될 수 있으며, 융합 반응을 통해 막대한 양의 에너지가 전자기 복사 형태로 우주 공간으로 방출된다. 전자기 복사 중 400~700 나노미터 띠 부분이 우리가 가시광선으로 부르는 영역이고, 인간의 눈으로 볼 수 있는 부분이다.
타원궤도 가스행성
태양계의 행성들은 태양을 거의 원에 가까운 궤도를 그리면서 도는데, 그 중 이심률이 가장 큰 수성조차도 이심률은 0.1밖에 되지 않는다. 그러나 지금까지 발견된 외계 행성들 중 2/3에 가까운 비율이 이심률 0.2 이상의 크게 찌그러진 궤도를 그리면서 돌고 있다. 뜨거운 목성의 발견과 함께 이처럼 왜곡된 궤도를 그리는 계외 천체가 많다는 사실은 종전의 태양계 행성 이론을 재검토하게 만들었다.
절대등급 순 항성 목록
표에 따르면 현재까지 관측된 별 중 가장 밝은 것은 태양광도의 870만 배로 빛나는 R136a1이다. 그러나 외부은하 천체인 퀘이사(Quasar)를 포함시킬 경우 순위는 바뀐다. 현재 발견된 퀘이사 중 가장 밝은 것은 돛자리 구역에서 발견된 3C 273이다. 이 퀘이사의 겉보기 등급은 12.8로 맨눈으로 볼 수는 없으나, 절대등급은 -26.7에 달한다. 만약 이 퀘이사를 지구로부터 10파섹 떨어진 곳에 옮겨다 놓는다고 가정하면, 태양과 똑같은 밝기로 지구인들의 눈에 보일 것이다. 여기서 퀘이사는 태양보다 약 2조 배 더 밝다는 계산이 나온다. 이 정도 밝기는 우리 은하 전체 밝기의 약 100배에 해당하는 값이다. 그러나 퀘이사의 광도는 시간에 따라 차이를 보인다.
태양계의 형성과 진화
이런 위성은 어머니 행성의 자전 방향과는 반대로 공전한다. 이런 위성 중 가장 덩치가 큰 것은 해왕성의 위성 트리톤으로, 카이퍼 대에 있었으나 해왕성의 인력 때문에 붙잡혔다고 여겨진다.
태양중심설
태양중심 체계를 처음으로 주장한 사람은 사모스의 아리스타르코스(Aristarchos, 310?~230B.C.)이다. 그는 현재 남아 있는 유일한 저서 『태양 및 달의 크기와 거리에 대해서』에서 삼각법을 이용하여 지구와 달 사이의 거리와, 지구와 태양사이의 거리의 비를 구하였다.(지구와 태양 사이의 거리가 지구와 달 사이의 거리의 18~20배라고 하였는데, 실제로는 약 400배이다.) 또한 에라토스테네스처럼 지구의 둘레를 측정하고 달과 태양의 시지름과 부피의 비도 구하여, 태양은 지구에 비해 6~7배 더 넓고 따라서 태양의 크기는 지구의 300배에 달한다고 결론지었다.
그는 태양이 지구보다 크기 때문에 태양의 연주운동은 지구의 공전으로 말미암은 것이고 또한 항성은 태양과 동등한 천체이기 때문에 그 일주운동은 지구의 자전에 의한 것이라고 주장했다. (지구와 태양의 상대적인 크기를 계산하는 것을 통해, 아리스타르코스가 거대한 태양이 지구의 주위를 도는 것보다 지구가 태양의 주위를 도는 것이 이치에 맞다는 생각을 했을 것이라고 추정하기도 한다.) 당시에는 플라톤과 아리스토텔레스 등의 지구중심설(천동설)이 주류를 이루었기 때문에 이러한 구상은 히파르코스 등에 의해 부정되었지만, 후에 코페르니쿠스의 선구가 되었다.
[참고] 아리스타르코스의 태양중심설이 받아들여지지 않은 이유 중에는 별의 시차(stellar parallax)에 의한 효과가 관측되지 않았다는 점이다. 별의 시차 값은 매우 작아서 근대에 들어와서야 관측에 성공했을 정도로 측정하기 매우 어렵다. (켄타우루스 별자리의 알파성은 지구에서 가장 가까운 별이지만, 시차각이 호의 1초(1”)밖에 되지 않을 정도로 미세하다.)
엔셀라두스
엔셀라두스() 혹은 토성 II는 토성의 위성 중 6번째 로 큰 위성으로 1789년 윌리엄 허셜이 발견하였다. 1980년대에 보이저 1호와 보이저 2호가 엔셀라두스를 접근통과 하기 전까지는 엔셀라두스에 대한 정보가 거의 없다시피 했으며, 보이저 탐사선이 측정한 엔셀라두스의 지름은 약 500km로, 토성의 제일 큰 위성인 타이탄의 1/10 크기에 불과하지만, 엔셀라두스의 표면은 거의 모든 태양빛을 반사하기 때문에 매우 밝게 보인다. 엔셀라두스의 표면은 대부분 깨끗하고 맑은 얼음으로 덮혀 있으며, 정오에야 -198 °C에 도달한다. 또한 엔셀라두스는 매우 작은데도 불구하고 오래된 충돌구가 존재하며 1억년 전의 지각 변동으로 인해 생겨난 비교적 젊은 지형도 존재한다.
태양계
물리적, 동역학적 관점에서 태양 주위를 도는 천체는 행성, 왜행성, 태양계 소천체(small Solar System bodies)의 세 종류로 분류된다. 행성은 구형의 몸체를 이룰 정도로 충분한 질량을 가지면서, 공전 궤도상에 있던 자신보다 작은 모든 천체를 ‘빨아먹은’ 천체를 일컫는다. 이 정의에 따르면, 태양계에는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 8개의 행성이 있다. 명왕성은 궤도 근처에 있는 카이퍼 대 물질을 빨아들여 커지지 못하여 위의 정의를 만족하지 못한다. 왜행성은 구형의 몸체를 이룰 정도로 충분한 질량을 가지면서 태양을 공전하고 있으나, 행성과는 달리 궤도 근처의 자신보다 작은 천체를 청소하지 못한 천체를 일컫는다. 이 정의에 따르면, 태양계에는 1 세레스, 명왕성, 하우메아, 마케마케, 에리스 5개의 왜행성이 있다. 90377 세드나, 90482 오르쿠스, 50000 콰오아 등 다른 천체는 장래에 왜행성으로 분류될 가능성이 있다. 해왕성 횡단 영역 내를 돌고 있는 왜행성을 명왕성형 천체 또는 플루토이드로 부른다. 태양 주위를 돌고 있는 나머지 천체를 태양계 소천체로 부른다.
행성과학자들은 태양계 전역에서 발견되는 다양한 종류의 물질을 가스(기체), 얼음, 암석 등의 용어로 표현한다. ‘암석’은 원시 행성계 성운 내 거의 모든 상황에서 고체로 남아 있을 수 있는, 녹는점이 높은 혼합물을 말한다. 암석 물질은 보편적으로 규소와, 철이나 니켈과 같은 금속을 포함한다. 암석 물질은 내행성 지대에 흔하게 존재하며, 암석 행성과 소행성의 몸체를 구성하는 주요 물질이 된다. ‘가스’는 분자 수소, 헬륨, 네온 등 녹는점이 극도로 낮으며, 높은 증기압을 갖는 물질을 말한다. 이들은 성운 내에서 언제나 기체 상태를 유지한다. 가스 물질은 목성과 토성 등 ‘중간 지대’를 돌고 있는 행성의 대부분을 구성한다. ‘얼음’은 물, 메탄, 암모니아, 황화 수소, 이산화 탄소와 같은 물질로서, 녹는점은 수백 켈빈 정도이며, 환경상 압력과 온도에 따라 그 형태를 달리하는 물질이다. 이들 물질은 태양계 내에 얼음, 액체, 기체 등의 다양한 상태로 존재하고 있다. 성운 내에서는 고체 또는 기체 상태로 존재한다. 얼음 물질은 가스 행성의 위성 몸체 대부분, 천왕성과 해왕성(일명 ‘얼음 가스행성’)의 내부 구성물 대부분, 해왕성 궤도 너머 수많은 작은 천체의 몸체 대부분을 구성하는 것으로 여겨진다. 가스와 얼음을 ‘휘발성 물질’로도 부른다.
(225088) 2007 OR10
(225088) 2007 OR은 해왕성 바깥의 산란 분포대에 존재하는 거대 미행성이며, 태양계에 존재하는 미행성 중에는 가장 크기가 큰 것으로 알려져 있다. 대략 마케마케 및 하우메아와 비슷한 크기이며, 천문학계에서 왜소행성으로 분류하는 것에 대한 논의가 꾸준히 진행되고 있다.
태양계
소행성의 크기는 수백 킬로미터에서 현미경으로 보아야 할 정도의 크기까지 다양하다. 가장 거대한 1 세레스를 제외한 모든 소행성은 태양계 소천체로 분류되나, 4 베스타와 10 히기에이아 등은 유체정역학적 균형 상태에 있음이 증명될 경우 왜행성으로 재분류될 수 있다.
행성계
우리 태양 외에도 수많은 항성이 행성을 거느리고 있음이 밝혀졌다. 어떤 항성이 행성을 거느릴 확률은 아직 정확히 규명되지는 않았으나, 태양 비슷한 별 중 약 3~4.5%가 거대 행성을 거느리고 있으며 슈퍼지구나 지구급 행성의 경우 더 흔한 것으로 추측된다.
항성
질량이 큰 별 중 하나로 꼽는 것은 용골자리 에타 로 에타 별의 질량은 태양의 100~150배에 이르며, 수명은 매우 짧아서 수백만 년 정도에 불과하다. 최근 아치스 성단을 연구한 결과 현 우주의 상태에서 항성 질량의 상한선은 태양의 150배로 추측하고 있다. 상한선이 왜 150배에서 멈추는지 원인은 완전히 규명되지 않았으나 에딩턴 한계가 그 원인 중 하나인 것으로 알려져 있다. 에딩턴 한계는 항성이 대기를 우주 공간으로 날려 보내지 않는 한도 내에서 가장 밝게 빛나는 한계점을 일컫는다.
빅뱅 이후 최초로 생겨난 별은 리튬보다 무거운 중원소가 거의 없었기 때문에 질량이 매우 컸으며 태양 질량의 약 300배에 이르는 별이 탄생했을 것으로 추측하고 있다. 그러나 이처럼 극도로 무거운 별(종족 III 항성)은 매우 빨리 죽었으며 현 시점에서는 이론상의 존재일 뿐이다.
남극성
남극성(南極星)은 이론적으로 천구(天球)의 남극에 존재하는 항성이다. 북극성과 마찬가지로 지구의 세차 때문에 남극성이라고 불리는 별은 계속 바뀌게 된다. 현재 천구의 남극에 가장 가까운 항성인 팔분의자리 시그마별은 겉보기 등급이 5.45여서 눈에 잘 띄지 않는다.
헬라스 분지
헬라스 분지는 화성의 남반구에 위채있는 대략 원형 충돌 분지에 위치해있는 평야이다. 헬라스는 두번째, 아니면 세번째로 태양계에서 가장 큰 충돌구이고, 육안 관측이 가능한 가장 큰 충돌구이다. 이 충돌구의 깊이는 최저 7152m이며, 이는 달의 남극점-에이트켄 분지에 비해 3000m 더 깊고, 지름은 최대 서쪽에서 동쪽으로 2300여km까지 뻗어나간다. 중앙점은 이다.
태양계의 형성과 진화
이들 두 행성이 이동했다는 가설을 통해 현재 태양계 최외곽 지대의 구성에 대한 의문을 해명할 수 있다. 해왕성 너머에는 카이퍼 대, 산란 분포대, 오르트 구름의, 작은 얼음 덩어리로 이루어진 성긴 천체의 집단이 있으며, 이들로부터 우리가 관측하는 혜성이 생겨나는 것으로 보인다. 이들 집단은 태양에서 멀리 떨어져 있었기 때문에 뭉치는 속도가 느렸고, 태양 성운이 흩어지기 전에 행성 규모로 자랄 수 없었다. 또한, 이 지대에는 애초부터 행성을 구성할 정도로 충분한 양의 물질도 있지 않았다. 현재 카이퍼 대는 태양에서 30~55천문단위에 이르는 지역에 있으며, 산란 분포대는 100천문단위까지, 오르트 구름은 50,000천문단위까지 펼쳐져 있다. 그러나 원래 카이퍼 대는 지금보다 더 밀도가 높았고, 태양에 가까이 있었으며, 그 거리는 바깥쪽 경계면이 태양에서 약 30천문단위, 안쪽 경계면은 15~20천문단위 정도였다고 추측하고 있다. 이 안쪽 경계면보다 더 안쪽에는 천왕성과 해왕성이 지금보다도 더 태양에 가까운 곳을 돌고 있었으며, 지금과는 달리 천왕성이 해왕성보다 더 바깥쪽에 있었다.
케플러-10
케플러 계획 중 b보다 바깥을 도는 케플러-10c가 추가로 발견되었다. 시선속도법으로 추측한 c의 질량은 지구의 17.2±1.9 배에 반지름은 지구의 2.35 배로 2014년 발견 당시 기준으로 가장 거대한 암석 행성으로 기록되었다. c는 어머니 별을 0.24 천문단위 떨어져 45.29일에 1회 돈다.
궤도 이심률
달의 이심률은 0.0549로, 태양계의 커다란 위성들 중 가장 이심률이 크다. 네 갈릴레이 위성의 이심률은 0.01에도 미치지 못하고, 해왕성의 위성인 트리톤의 이심률은 16(0.000016)으로 태양계 천체 중 가장 이심률이 작다. 하지만 작은 위성들(대부분 불규칙 위성)의 이심률은 큰 편이다(예시로, 해왕성의 위성 중 세 번째로 큰 네레이드의 이심률은 0.75이다).
점성술의 소행성
세레스는 가장 먼저 발견된 소행성이며 소행성대의 전체 질량의 약 1/3을 차지하는 가장 큰 소행성이다. 점성술에서, 점성가들은 이 행성의 본성을 이해하기 위해서 이것에게 부여된 이름을 분석한다. 신화에서, 세레스는 그리스의 여신 데메테르와 동일한 로마의 여신이다. 그녀는 농경의 여신이며, 그녀의 딸 페르세포네가 플루톤에 의해 그와의 결혼을 강요받게 하려는 시도로 납치되었을 때, 데메테르는 그녀를 찾아 헤메느라 정신이 팔려 땅을 소흘해 했고 추위가 찾아와 대부분의 식물이 죽게 되었다. 그 때가 최초의 가을이며 겨울이다. 페르세포네는 그녀를 플루톤의 영원한 부인이 되게 만드는 석류열매를 먹었고, 그는 그녀를 1년에 한번은 되돌려 보낼 것을 요구했기 때문에, 헤르메스에 의해 구출되어 왔어도 매년마다 되돌아갔다. 세레스가 가장 큰 소행성이라는 사실을 포함하여 그러한 신화는 점성술에서 출생 차트의 세레스의 위치는 (달과 유사하게) 사랑받고 양육된다고 느끼고자 하는 출생인의 욕구가 무엇인지 보여준다고 하는 것에 기인한다.
큰개자리 VY
큰개자리 VY(VY Canis Majoris, VY CMa)는 큰개자리에 있는 항성이다. 이 별은 19세기 초 제롬 랄랑드의 성표에 처음으로 등장한 이래 주목받아 온 천체이다. 현 시점에서 이 별은 물리적 부피가 매우 큰 항성의 반열에 들어가며 한때 관측사상 가장 거대한 것으로 인정받기도 했다. 그 반지름은 태양의 최소 1300배 ~ 최대 1540배(평균 1420배, 13.2 천문단위, 19억 7664만 킬로미터)이다. 지구로부터 약 3900 광년 떨어져 있다.
이아페투스 (위성)
이아페투스(Iapetus)는 토성의 23번째 위성이다. 토성으로부터 약 356 만 km 정도 떨어져 있고, 이심률은 0.028 정도이며 지름은 약 1494.8 km 정도이다. 이는 토성의 위성 중 3번째로 큰 것이며, 공전 주기는 약 80 일이고, 자전 주기 역시 동주기 자전으로 인하여 공전 주기와 같은 80일 정도이다. 적도에는 태양계 최대의 산맥이 존재하는데 높이는 4,509m 정도이고, 최대 높이는 13 km 일 것으로 보인다. 이아페투스의 한쪽 표면은 흰 눈으로 덮여있는데 반해, 한쪽 표면은 먼지로 시커멓게 뒤덮여있다. 이아페투스의 이러한 비정상적인 모습은 최근 카시니호("Cassini")가 이아페투스에 여러 가지 물리적 작용이 일어남으로 인한 것임을 밝혀냈다. 이아페투스는 1671년 10월 25일, 조반니 도메니코 카시니가 발견하였다.
퍽 (위성)
퍽은 천왕성의 다른 내위성중에서 가장 크다. 이는 천왕성에서 6번째로 큰 수치이기도 하다.(5대 위성의 크기를 고려) 그 크기는 포셔(Portia, 내위성 중에서 두 번째로 큰 위성)와 미란다(Miranda, 모든 위성들 중에서 5번째로 큰 위성)의 중간 크기이다. 모양은 대체로 구형이며 지름은 약 162 km 이다. 퍽의 궤도는 미란다의 궤도와 천왕성의 고리의 중간 쯤에 위치한다. 표면에는 크레이터들도 다수 존재했었는데, 그중 가장 큰 크레이터의 지름이 45 km 를 넘었다. 표면은 탄소로 이루어진 콘드라이트의 성분으로 이루어져 있었으며 반사율은 매우 낮아(0.11) 어둡게 보인다.
태양계
은하 내 태양계의 위치는 지구에서 생명체가 태어나 진화하는 데 중요한 요인이 되었을 것이다. 은하핵을 중심으로 하는 태양계의 궤도 모양은 원에 가까우며, 나선팔과 비슷한 속도로 중심부를 돌고 있다. 이는 태양계가 위험스러운 초신성 폭발이 잦은 나선팔을 잘 통과하지 않는다는 의미로, 지구는 오랜 시간 동안 생명체의 진화가 안정적으로 이루어질 시간을 확보할 수 있었다. 또한 태양계는 항성이 우글거리는 은하 중심부로부터 넉넉히 떨어져 있다. 은하 중심부는 근처 항성이 중력적으로 서로를 당기기 쉽기 때문에, 오르트 구름과 같은 작은 천체의 궤도를 흔들어, 그들이 내행성을 향해 낙하하여, 지구 생명체의 전멸을 가져올 수 있는 파멸적인 충돌 사건을 일으킬 확률을 높일 것이다. 또한 은하 중심부에서 나오는 강렬한 복사 에너지는 복잡한 형태의 생명체가 진화하는 데 걸림돌로 작용할 것이다. 심지어 일부 과학자는 지구의 현재 위치는 안전한 곳이 아니며, 태양계 근처에서 그리 오래 되지 않은 과거에 초신성이 폭발하여 방사능이 함유된 먼지 입자와 그보다 좀 더 큰 혜성 비슷한 물질이 지구를 향해 분출되었고, 이 물질은 지난 3만 5천 년 동안 지구 생명체에 부정적인 영향을 가져왔다는 가설을 주장하기도 한다.
태양계
천왕성과 해왕성은 얼음 물질의 비중이 목성 및 토성보다 크다. 이들의 가스 성분은 질량의 약 10% 밖에 되지 않는다. 질량의 대부분은 얼음(메탄, 물 ,암모니아)이 주성분이다. 거대 얼음 행성이라고도 한다.
질량이 큰 항성 목록
아래 표에 수록된 항성들의 질량은 이론 및 표면 온도와 절대 광도를 이용하여 복잡한 계산을 수행하여 얻은 값이다. 따라서 수록된 질량들은 확실한 수치가 아니다(이론 및 측정자료들이 구할 수 있는 한계점에서 나온 것이다). 이론과 측정값 모두 틀릴 수 있다. 대표적 예로 세페우스자리 VV A가 있는데, 이 별의 물리적 수치를 어떤 모형을 통해 구하느냐에 따라 질량은 태양의 25 ~ 40배 또는 100배까지 판이하게 달라진다.
대논쟁 (천문학)
에드윈 허블의 연구 덕분에, 현재는 이 나선성운들이 수십 - 수백억개씩 존재하는 외부은하들 중 하나에 불과하는 것이 알려졌다. 따라서 이 대논쟁에서 커티스가 좀 더 사실에 가까운 주장을 했던 셈이 된다. 또한, 섀플리가 언급한 신성은 실제로 은하보다 많은 에너지를 순간적으로 낼 수 있는 초신성이었다. 한편 다른 결과들에 대해서는 섀플리와 커티스 어느 누구도 정확하지는 않았음이 밝혀졌다. 실제 우리은하의 크기는 두 사람의 제안한 값들 사이에 있으며, 태양계는 커티스의 주장과는 달리 우리은하의 중심에 위치하지 않고, 섀플리의 주장처럼 바깥쪽에 위치한다.
태양계
태양은 종족 I 항성에 속하는데, 우주 진화의 후기 단계에 태어났으며, 따라서 수소 및 헬륨보다 무거운 ‘금속’을 이전 세대인 종족 II 항성보다 많이 품고 있다. 수소 및 헬륨보다 무거운 원소는 오래전 폭발한 무거운 별의 중심핵에서 만들어진다. 따라서 우주가 태어난 뒤 생겨난 1세대 항성의 내부에는 이러한 무거운 원소가 없었을 것이며, 1세대가 죽음을 맞으면서 우주에는 무거운 물질이 흩어지게 되었다. 태양에 이처럼 무거운 원소가 풍부하다는 사실은 태양 주위에 행성계가 형성되어 있는 현실과 밀접한 연관이 있어 보이는데, 그 이유는 행성은 금속함량이 중력으로 뭉치면서 태어나기 때문이다.
항성
2015년 기준으로 관측된 항성 중 가장 밝은 존재는 R 136a1으로 절대 등급은 무려 −12.3에 이른다. 여기서 계산한 이 별의 밝기는 태양의 740만 배 정도이다. 현재까지 알려진 별 중 가장 어두운 것은 NGC 6397 성단 내에 있다. 여기서 발견된 적색 왜성들의 겉보기 등급은 26이었고 28등급의 백색 왜성도 발견되었다. 이 별의 밝기는 달 표면에 있는 촛불을 지구에서 관측했을 때의 밝기와 맞먹는다.
태양계
태양계의 중요 구성 요소인 G형 주계열성 태양은 현재까지 알려진 태양계 전체 질량의 99.86 퍼센트를 차지하며, 중력으로 태양계의 천체를 지배한다. 태양 주위 궤도를 선회하는 네 개의 거대 가스 행성은 태양을 제외한 태양계 질량의 99퍼센트를 차지하며, 그 중 90퍼센트를 목성과 토성이 차지한다.
궁수자리 VX
궁수자리 VX(VX Sagittarii)는 궁수자리μ별과 삼렬성운(Trifid Nebula) 사이에 위치한 별로 태양계로부터 약 5,150광년(1,570파섹)만큼 떨어져 있다. 태양 반지름의 약 832~1,520배로 현 시점에서 발견된 항성들 중 물리적 부피만 따질 경우 9번째로 큰 별에 해당한다.
목성
목성은 통상적으로 하늘에서 태양과 달, 금성 다음으로 가장 밝은 천체이다. 그러나 화성이 목성보다 밝아 보이는 시기가 있기도 하다. 지구에 대한 목성의 위치에 따라 목성의 겉보기등급은 충일 때 -2.9등급에서 합일 때 -1.6 등급으로 감소하며, 목성의 각지름 역시 50.1"에서 29.8"로 변한다. 가장 밝은 시기는 목성이 근일점을 지나면서 충에 위치할 때이다.
태양계
훗날 태양계 부분이 될 태양 성운 지역이 붕괴되면서 각운동량 보존 법칙에 따라 물질이 뭉치는 부분은 점점 빠르게 회전하기 시작했다. 대부분의 질량이 모인 중심부 부분은 주변 원반 지대보다 훨씬 더 뜨거워지기 시작했다. 수축하는 성운이 회전하면서, 성운을 구성하는 물질은 약 200 천문단위 지름에 이르는 크기의 원시 행성계 원반으로 납작하게 공전면에 몰렸고, 뜨겁고 밀도 높은 원시별이 원반 중심에 자리 잡았다. 이 항성 진화 단계에서 태양은 황소자리 T형 항성의 상태에 이르렀으리라 여겨진다. 최근 여러 황소자리 T 항성을 연구한 결과 이들 주위에는 태양질량의 0.001~0.1배에 이르는 양의 물질이 원반 형태로 둘려 있으며, 물질 질량의 절대 다수는 중심부 항성에 집중되어 있음을 알게 되었다. 행성은 이 원반의 물질이 뭉쳐서 태어났다.
태양계
태양계의 행성 대부분은 그 자신의 천체 체계를 가지고 있다. 행성 주위를 공전하는 천체는 자연 위성, 혹은 그냥 단순히 위성이라고 하는데, 그 중 몇은 행성보다도 크다. 대표적인 예로 가니메데가 있다. 대형 위성은 대부분 조석고정을 하며, 모행성을 향해 영구히 한쪽 면만 보인다. 또한, 네 개의 거대한 행성 목성형 행성은 행성 주위를 선회하는 작은 입자의 얇은 띠인 행성 고리를 가지고 있다.