태양은 얼마나 클까?

지구 구슬 130만 개가 들어가는 거대한 공

낮에 하늘을 올려다보면 태양은 손가락 한 마디만 한 동전처럼 보여요. 하지만 실제로는 상상을 뛰어넘을 만큼 거대한 불덩어리랍니다. 지구에서 약 1억 5천만 킬로미터나 떨어져 있어서 작아 보일 뿐이에요.

도대체 얼마나 클까요? 태양의 한가운데를 가로지르는 지름은 약 139만 킬로미터예요. 지구의 지름보다 약 109배나 긴 거리랍니다. 지구 구슬 109개를 한 줄로 나란히 이어 붙여야 겨우 태양의 왼쪽 끝에서 오른쪽 끝까지 닿을 수 있어요. 만약 시속 900킬로미터로 날아가는 여객기를 타고 태양 둘레를 한 바퀴 돈다면, 한 번도 쉬지 않고 날아도 약 6개월이 걸립니다.

부피로 따지면 차이는 훨씬 더 벌어져요. 속이 텅 빈 태양 모형이 있다면, 그 안에 지구를 약 130만 개나 채워 넣을 수 있어요. 태양을 농구공 크기라고 치면, 지구는 그 옆에 놓인 작은 비즈 구슬이나 좁쌀 한 톨 정도에 불과하답니다.

태양계 전체 무게의 99.8%를 차지해요

태양은 크기만 큰 것이 아니라 무게(질량)도 엄청납니다. 태양의 질량은 지구의 약 33만 배에 달해요. 더 놀라운 사실은 태양계에 있는 모든 행성(수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성)과 수많은 달, 소행성, 혜성을 다 합쳐도 태양 앞에서는 먼지 수준이라는 점이에요.

태양 혼자서 태양계 전체 질량의 약 99.86%를 차지하고 있어요. 태양계에서 가장 큰 행성인 목성조차도 나머지 0.14% 안에 들어갑니다. 이렇게 압도적인 질량 덕분에 태양은 강력한 중력으로 지구와 다른 행성들을 꽉 붙잡아 두고, 자기 주위를 돌게 만드는 중심별 역할을 할 수 있는 거예요.

그렇다면 과학자들은 어떻게 직접 가보지도 않고 태양의 크기를 알아냈을까요? 가장 결정적인 단서는 1761년과 1769년에 찾아왔어요. 금성이 태양 앞을 작은 점처럼 지나가는 '금성 일식' 현상이 일어났거든요. 당시 세계 각지의 천문학자들은 멀리 떨어진 여러 지역에서 금성이 태양을 통과하는 시간을 쟀어요. 그리고 삼각측량이라는 수학 원리를 이용해 지구에서 태양까지의 거리를 계산해 냈답니다. 거리를 정확히 알게 되자, 하늘에서 보이는 태양의 겉보기 크기를 바탕으로 실제 지름이 얼마인지도 정확히 구할 수 있었어요.

태양은 앞으로 얼마나 더 타오를까?

이렇게 거대한 태양도 영원히 빛나지는 못해요. 태양은 중심부에서 수소 원자핵들을 융합해 헬륨으로 바꾸면서 엄청난 에너지를 만들어 내는데, 매초 약 6억 톤의 수소를 연료로 쓰고 있어요.

다행히 태양에는 수소가 아주 많이 남아 있어요. 과학자들은 태양이 지금으로부터 약 46억 년 전에 태어났고, 앞으로 약 50억 년은 더 빛날 수 있을 것으로 추정해요. 사람으로 치면 딱 인생의 절반쯤 온 활기찬 중년인 셈이죠.

약 50억 년 뒤 중심부의 수소가 다 떨어지면, 태양은 크게 부풀어 오르는 '적색거성'이 됩니다. 이때 태양은 지금보다 수백 배 더 커져서 수성과 금성을 삼키고, 지구 궤도 근처까지 부풀어 오를 거예요. 그 뒤 바깥층의 가스를 우주 공간으로 흩뿌리고 나면, 중심핵만 남아 지구만 한 크기의 하얗고 작은 별인 '백색왜성'으로 조용히 생을 마감하게 된답니다.

한 줄로 정리하면

태양은 지구가 130만 개나 들어가는 거대한 별로, 태양계 전체 무게의 99.8%를 차지하며 지난 46억 년 동안 그랬듯 앞으로 약 50억 년 동안 지구를 비추어 줄 거예요.