다른 행성의 하루와 1년

금성은 한 바퀴 자전하는 데 243일이 걸려서, 태양을 한 바퀴 도는 225일보다 깁니다.

자전과 공전

행성은 제자리에서 돌고(자전) 태양 둘레를 돕니다(공전). 한 번 자전하는 시간이 하루, 한 번 공전하는 시간이 1년입니다. 둘은 서로 관계가 없어서 행성마다 아주 다른 값이 나옵니다.

표는 한 줄씩 읽으면 됩니다. 자전 열은 먼 별을 기준으로 잰 값이고, 「거꾸로」는 태양 둘레를 도는 방향과 반대로 돈다는 뜻입니다. 공전 열은 수가 커지면 일 대신 년으로 적었습니다. 목성의 11.9년은 약 4,331일입니다.

거대 행성의 짧은 하루

가장 빨리 도는 것은 거대 행성입니다. 목성은 지구보다 11배나 넓은데도 9.9시간에 한 바퀴 돌아서, 적도 위 한 점은 1초에 12 km 넘게 움직입니다. 지구가 별을 기준으로 한 바퀴 도는 데는 23.9시간이 걸립니다. 우리가 쓰는 하루 24시간이 조금 더 긴 것은, 그동안 지구가 공전 궤도를 따라 움직이기 때문에 해가 하늘의 같은 자리로 돌아오려면 조금 더 돌아야 하기 때문입니다.

지구에서는 그 차이가 아주 작지만 천천히 도는 행성에서는 큽니다. 수성은 58.6일에 한 번 자전하는데, 해가 떴다가 다시 뜨기까지는 지구 날짜로 약 176일이 걸립니다. 금성에서 해돋이부터 다음 해돋이까지는 약 117일입니다. NASA 자료는 행성마다 자전 주기와 하루 길이를 따로 적어 둡니다.

금성과 천왕성은 다른 행성과 반대 방향으로 자전합니다. 천왕성은 자전축도 약 98° 기울어 있어서 옆으로 누운 채 태양 둘레를 굴러가고, 극지방은 수십 년 동안 낮이 이어지다가 수십 년 동안 밤이 이어집니다.

계절을 만드는 것도 자전축 기울기입니다. 지구 자전축은 23.4°, 화성은 25.2° 기울어 있어서 화성에도 지구와 비슷한 계절이 있습니다. 다만 화성의 1년은 지구 날짜로 687일, 약 1.9년이라서 계절 하나하나가 지구보다 거의 두 배 깁니다.

멀수록 긴 1년

태양에서 먼 행성일수록 1년이 긴 이유는 두 가지입니다. 궤도가 크고, 움직이는 속도도 느립니다. 수성은 1초에 47.4 km, 지구는 29.8 km, 해왕성은 5.4 km로 달립니다. 요하네스 케플러는 둘을 묶는 간단한 규칙을 찾았습니다. 1년을 지구 년으로, 거리를 AU로 재면 「공전 주기의 제곱 = 거리의 세제곱」입니다. 4 AU에 있는 행성이라면 √(4 × 4 × 4) = 8년이 걸립니다. 목성으로 확인해 보면 5.20의 세제곱은 약 141이고, 141의 제곱근은 약 11.9년으로 표와 같습니다.