목차
● 수성의 표면 지질학
● 충돌 분지와 충돌구
● 수성의 평원
수성의 표면 지질학
수성은 태양에서 평균 5,800만 Km 떨어져 태양계의 행성 중 가장 가까운 궤도를 돌고 있는 행성입니다. 반지름은 2,440Km, 둘레 43,924Km로 가장 작은 내행성이기도 합니다. 수성의 공전 주기는 88일, 자전 주기는 58일입니다. 핵은 수성 전체 반지름의 70% 이상을 차지하고 있으며 철을 주성분으로 할 것으로 추정합니다. 규산염으로 구성된 맨틀이 그 바깥을 차지합니다.
표면은 달과 비슷하게 충돌구가 많고 행성이 식으면서 수축할 때 형성된 거대한 절벽이 존재합니다. 나트륨, 칼륨 등으로 구성되어 있는 대기가 있지만 기압은 지구의 1조 1분의 1로 매우 희박합니다. 또 약한 자기장도 존재하는 것으로 확인되었습니다. 행성 중 태양에 가장 가깝기 때문에 강력한 중력의 영향을 많이 받아 매년 조금씩 궤도가 움직입니다.
태양계의 모든 지구형 행성 중 수성의 지질학은 가장 정보가 적습니다. 이유는 태양과의 거리가 가까워 탐사선이 수성에 접근하기에는 기술적으로 어려움이 있고 지상에서는 관측하기가 어렵기 때문입니다. 현재 시각적으로 알 수 있는 모든 수성의 지질 사진은 매리너 10호가 플라이바이하면서 찍은 것입니다.
수성 표면은 달에 있는 바다와 유사한 평원과, 수십억 년 동안 활동하지 않는 큰 충돌구가 있습니다. 지금까지 알려진 수성의 지질에 관한 정보는 매리너 10호와 지상에서 관측해 알려진 것입니다. 최근 메신저의 탐사로 정보량이 더욱 증가했습니다. 수성에 그릇 형태로 퍼진 충돌구가 발견되었는데 과학자들은 이것을 "거미(the spider)"라고 부릅니다.
수성 표면은 울퉁 불퉁하기 때문에 지역마다 알베도가 다릅니다. 수성은 링클 리지 이외에도 고원, 산, 평원, 절벽, 계곡등 여러 가지 지형이 존재합니다.
46억 년 전부터 38억 년 전까지 수성 표면에 혜성과 소행성이 충돌한 기간이 있었는데 이 기간을 후기 대폭격기라고 합니다. 이 기간 동안 수성은 전체적으로 폭격을 받아 충돌구가 급격히 늘어났습니다. 이는 지구와는 달리 수성은 대기가 희박하기 때문에 충돌체의 속도가 감소하지 않았기 때문입니다. 이 시기에는 화산 활동도 활발했습니다. 수성의 칼로리스 분지는 마그마로 가득 차 있었습니다.
2008년 10월 메신저에서 전송된 수성 표면에 관한 자료는 연구하는 이들에게 큰 도움을 주었습니다. 이 자료로 수성 표면은 달이나 화성 표면보다 더 이질적이라는 것이 밝혀졌습니다.
충돌 분지와 충돌구
수성의 충돌구는 작은 그릇 형태의 구멍에서부터 수 천 Km에 달하는 충돌 분지까지 매우 다양합니다. 또 생성된 지 얼마 되지 않은 충돌구부터 이미 크게 풍화된 충돌구까지 상태도 각각 다양합니다. 수성과 달의 충돌구는 미묘하게 서로 다른데 달의 충돌구는 수성의 충돌구보다 분출물이 적다는 점입니다. 이런 면에서 보면 수성 표면의 중력은 달보다 강하다는 것을 짐작할 수 있습니다.
수성 표면에서 가장 큰 충돌구는 직경이 1,550Km 되는 칼로리스 분지입니다. 칼로리스 분지에 가해진 충격은 매우 강해 용암이 분출하고 높이 2Km인 동심원 형태의 고리가 충돌구를 둘러싼 형태로 퍼져나갔습니다. 분지 반대편에는 "기묘한 지역(Weird Terrain)"이라고 불리는 언덕 형태의 독특한 지형이 있습니다. 이 지형에 대한 2가지의 가설이 있습니다. 하나는 분지에서 일어난 충돌로 인하여 충격파가 "기묘한 지역(Weird Terrain)" 부근을 휩쓸고 지나간 결과로 표면에 강한 힘이 가해져 생성되었다는 설과 다른 하나는 충돌로 인한 분출물이 그곳으로만 집중되어 생성되었다는 설이 있습니다.
수성의 부분 사진에서 충돌 분지 15개가 확인되었습니다. 주목할 만한 분지는 폭 400Km의 톨스토이 분지입니다. 베토벤 분지는 분출물의 덮개와 비슷한 크기이며 폭은 625Km입니다. 특히 수성의 표면은 태양풍과 미세 유성우로 인한 우주 풍화가 일어날 수 있는 환경입니다.
수성의 평원
지질학적 관점에서 보면 수성에는 2개의 평원이 존재합니다. 충돌구 중간중간에 있는 완만한 경사와 구릉 형태로 된 평원은 수성에서 볼 수 있는 가장 오래된 지형입니다. 이런 평원은 먼저 있었던 충돌구가 사라졌을 때 형성됩니다. 이는 직경 30Km 이하인 충돌구는 소수라는 증거가 됩니다. 그러나 이것이 화산 활동으로 평원이 형성되었는지, 충돌로 평원이 형성되었는지는 명확하게 밝혀지지 않았습니다. 하지만 한 가지 확실한 것은 평원은 행성 전체에 걸쳐서 균일하게 분포하고 있다는 것입니다.
"매끄러운 평지(smooth plain)"는 다양한 크기의 함몰지가 존재하고, 달의 바다와 많은 유사성을 띠는 곳입니다. 주목할 만한 것은 칼로리스 분지를 둘러싸고 있는 넓은 고리입니다. 달의 바다와는 다르게 수성의 "매끄러운 평지(smooth plain)"는 모두 알베도가 같습니다. 이 것은 화산 활동 흔적이 많지 않아도 화산 활동이 활발하게 이루어졌다는 사실을 강하게 뒷받침합니다. 수성의 "매끄러운 평지(smooth plain)"는 칼로리스 분지가 형성된 후에 형성되었습니다. 이 사실은 칼로리스 분출물 덮개의 밀도보다 낮은 충돌구가 증거입니다. 평지에 덮인 칼로리스 분지의 층은 지질학적으로 보았을 때 산맥 형태와 다각형의 형태로 균열이 있습니다. 그러나 이것 역시 충돌로 용암이 분출된 것인지, 충돌로 인하여 녹은 것인지는 확실하지 않습니다.
행성 표면의 독특한 지형 가운데 하나는 수많은 압축된 층 또는 절벽입니다. 행성 내부가 냉각되고 표면은 수축하면서 이러한 지형이 만들어진 것으로 추측하고 있습니다. 이러한 층은 다른 지형의 최상부에서도 볼 수 있습니다. 수성의 표면은 강한 조석 융기로 인하여 구부러졌습니다.