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천체역학/우주측지
Q.태양의 자전속도가 위도에 따라 다른 이유는?
2010-02-23
A.일반적으로 철로 된 구와 같이 딱딱한 강체는 회전할 때 회전축에 대하여 모든 점이 같은 각속도를 갖게 됩니다.
그런데 태양이나 목성, 토성과 같이 점도를 갖는 가스로 이루어진 구는 강체와 같이 모든 점에서 같은 각속도를 갖지 않습니다. 물론 최초에 같은 각속도를 갖고 있었다하더라도 시간이 지나면 적도 쪽이 더 빠른 각속도를 갖게됩니다. 이에 따라 원심력이 적도 쪽이 커져 적도가 부풀게 됩니다. 즉 적도 반경이 극 반경보다 크게됩니다. 이를 차등회전 (differential rotation)이라 부르고, 유체로 이루어진 구가 회전하는 경우에는 이와 같은 현상이 나타납니다.
따라서 일반적인 항성의 경우에도 위와 같은 현상이 나타납니다. 항성의 자전은 태양보다 질량이 큰 조기형 항성은 태양보다 빠르게 회전하는 것으로 알려지고 있습니다. 태양의 경우 각운동량의 대부분을 태양계의 행성의 공전에 분배하였기 때문에 태양 자체의 자전은 그렇게 크지 않습니다.
그런데 태양이나 목성, 토성과 같이 점도를 갖는 가스로 이루어진 구는 강체와 같이 모든 점에서 같은 각속도를 갖지 않습니다. 물론 최초에 같은 각속도를 갖고 있었다하더라도 시간이 지나면 적도 쪽이 더 빠른 각속도를 갖게됩니다. 이에 따라 원심력이 적도 쪽이 커져 적도가 부풀게 됩니다. 즉 적도 반경이 극 반경보다 크게됩니다. 이를 차등회전 (differential rotation)이라 부르고, 유체로 이루어진 구가 회전하는 경우에는 이와 같은 현상이 나타납니다.
따라서 일반적인 항성의 경우에도 위와 같은 현상이 나타납니다. 항성의 자전은 태양보다 질량이 큰 조기형 항성은 태양보다 빠르게 회전하는 것으로 알려지고 있습니다. 태양의 경우 각운동량의 대부분을 태양계의 행성의 공전에 분배하였기 때문에 태양 자체의 자전은 그렇게 크지 않습니다.