목성은 강력한 자기장을 가지고 있지만 지구와 비교해 볼 때 반대 방향으로 있다. 따라서 목성에서 나침반의 빨간 끝은 남쪽을 가리킨다. 목성의 표면들은 끊임없이 변하고 있다. 행성의 열에 의해 따뜻해진 가스들은 상승하여 차가워지고, 암모니아 결정체로 된 구름을 형성한다. 구름은 지구에서 보면 밝은 지대를 형성하고, 어두운 지역은 가스가 내려앉는 지역이다. 표면에서 가장 눈에 띄는 대적반 역시 기상형상에 의해 발생한다. 이 곳은 거대한 태풍이 반영구적으로 일어나고 있는 자리이다. 인광성 물질 때문에 대적반이 붉게 보이는 것이다. 태양으로부터 평균거리(궤도 긴반지름)는 5.20 AU(천문단위)로 7억 7833만km이고, 궤도의 이심률 0.0483이며, 황도경사각은 1.31°이다. 공전주기는 11.862년, 회합주기 398.88일이다. 근일점에서 충이 될 때 지구에서 약 5억 9100만km까지 접근하여 시지름이 약 50″ 정도 된다. 크기는 적도반지름이 7만 1400km, 극반지름이 6만 6750km로, 지구의 약 11배이고, 부피는 지구의 1320배가 된다. 질량은 지구의 약 317.9배이며, 이로부터 계산한 밀도는 물의 1.33배로 지구의 1/4에 지나지 않는다.
목성의 화학조성비는 수소가 전체 질량의 약 75%, 헬륨이 약 24%, 기타 원소가 1% 이하로 태양의 화학조성비와 비슷하다. 표면에는 적도와 평행한 여러 개의 백·청·적·황색의 띠가 보이는데, 비교적 안정된 상태를 유지하는 남반구의 대적점을 제외하고는 그 모양이 빠르게 변한다. 대적점은 가로 5만km, 세로 2만km의 큰 타원체로, 남위 약 22°에 위치하고 있다. 대적점의 생성원인에 관해서는 아직 확실히 알려지지 않았으나, 목성 내부의 고체로 된 부분의 모양 때문에 수직으로 발달한 대기의 소용돌이인 테일러기둥의 상부라는 이론이 제안되고 있다.
. 토성
목성 다음으로 큰 행성으로 성분과 구조가 목성과 비슷한데 목성과 같이 두꺼운 구름이 덮여 있으며 자전 속도는 위도에 따라 다르다. 토성의 편평도는 행성준 최대이며 밀도는 최소이다. 대기의 성분은 H2와 He이 대부분이고 적도면에 수많은 돌과 얼음의 작은 알갱이들이 모인 여러 겹의 아름다운 고리가 존재하고 많은 위성을 가지고 있다. 토성의 고리는 얼음과 암석조각으로 이루어져 있고 고리처럼 보이는 것은 이들이 토성주위를 공전하기 때문이다.
○ 적도 반지름 : 6만㎞
○ 질량 : 1.69×10 ㎏
○ 평균 밀도 : 700
○ 자전주기 : 0.444일
○ 공전주기 : 29.46년
○ 태양으로부터의 평균 거리 : 9.4AU
○ 위성수 : 20개이상
. 천왕성
1781년 3월 13일에 허셜이 천왕성과 천왕성의 위성도 2개 발견하였다. 천왕성의 공전 궤도 반지름은 지구 궤도 반지름에 20배에 가까운 28억 7,000만 km이다. 천왕성의 직경은 약 51,800 km로 지구의 8배나 크며 질량도 지구의 질량에 14배나 되어 태양계의 행성 중에서 세 번째로 큰 행성이다. 천왕성은 공전 면과 82.1도나 기울어진 자전축을 중심으로 약 하루의 주기로 공전의 방향과 반대 방향으로 자전하고 있다. 그런데 자전축이 공전면과 거의 나란할 정도로 누워서 항상 같은 방향을 향하고공전면을 따라 공전하고 있으므로 때로는 자전축의 북극이 태양을 향하게 되고 때로는 남극이 태양을 향하게 된다. 자전축의 북극이 태양을 향하고 있을 동안은 북반구에서는 낮이 계속되고, 자전축이 태양에서 보아 수평으로 놓여 있을때는 밤과 낮이 매일 바뀌게 되며, 자전축의 남극이 태양을 향하게 되면 남반구는 낮이 계속되고 북반구는 밤이 계속되게 된다. 천왕성의 공전 주기는 84년이므로 이러한 현상은 84년을 주기로 나타나게 될 것이다. 한 설명에 의하면 천왕성의 테도 토성의 테와 마찬가지로 암석 조각으로 이루어져 있는데 토성의 테를 이루는 알갱이들은 겉에 얼음으로 둘러싸여 이 얼음 표면이 빛을 반사해서 밝게 빛나는 것과는 달리 얼음으로 싸여 있지 않아 잘 보이지 않는다고 설명하고 있다. 또 다른 이론에 의하면 이 테는 기체로 이루어져 있을 것이라고 주장하기도 한다.
천왕성 대기에는 많은 수소와 헬륨이 포함되어 있을 것으로 보이며 천왕성이 연한 초록색으로 빛나는 것으로 보아 메탄도 많이 함유하고 있을 것으로 추정된다. 그러나 그 온도는 매우 낮아서 대기의 최상층에서의 온도는 -215°C 쯤일 것으로 생각된다. 천왕성의 내부는 토성과 마찬가지로 대부분 수소로 되어 있을 것이다. 천왕성은 다섯 개의 위성을 가지고 있다. 미란다, 아리엘, 움브리엘, 티타니아, 오베론들인데 그들의 공전면은 천왕성의 적도면과 평행으로 배열되어 있다. 그런데 천왕성의 자전축이 누워 있음으로 적도면에 평행한 원 궤도를 돌고 있는 이 위성들의 운동을 지구에서 관찰하면 천왕성을 중심으로 아래위로 운동하는 것처럼 보인다. 이러한 천왕성의 위성들의 운동이 천왕성의 자전축이 누워 있다는 것을 발견하는 단서가 되었다.
ⅩⅢ. 해왕성
천왕성(Uranus)의 바깥 쪽을 돌고 있는 8번째의 행성이 \'해왕성(海王星,Neptune)\'으로 1846년경에 발견되었고, 공전주기는 165년이고, 자전주기는 약 19시간이며, 크기는 천왕성과 비슷하고, 태양으로부터의 평균거리는 약 30 AU이고, 태양으로부터 받은 광선의 양은 지구의 그것의 1/1000에 불과하여, 표면 온도는 -200도 C 정도라 추측된다는 것이다. 해왕성(Neptune)은 천왕성(Uranus), 토성(Saturn), 목성(Jupiter)과 더불어 그 성분이 모두 태양의 그것과 비슷하여 주성분이 수소이고 헬륨이 다음으로 많고, 크기는 모두 큰 반면에 밀도가 지구보다 훨씬 작은 것이 특징이어서, 이들 행성을 \'거대행성, giant plannet\'이라고 부르기도 한다.
참고문헌
김지현 외(1999), 풀코스 우주여행, 현암사
다나 데소니, 우주의 충돌, 김영사
박창범(1994), 인간과 우주-우주의 생성에서 그 종말까지, 가람기획
이향순(2000), 우주의 신비를 캔 천문학자 이야기, 현암사
조지스무트·키데이비슨, 우주의 역사, 과학세대
존 베로우, 최승언·이은하 역(1952), 우주의 기원, 동아출판사