간단히 답하자면 집계 시점과 확인된 위성의 기준에 따라 달라집니다. 날짜가 명시된 유용한 자료로 2023년 목록을 들 수 있는데, 여기에는 8개 행성 주위를 도는 확인된 자연 위성 285개가 집계되었습니다. 대부분은 지구의 달을 작게 축소한 듯한 천체가 아닙니다. 작고 불규칙한 천체부터 수성보다 큰 세계까지 크기가 다양하고, 지형과 역사는 저마다 다릅니다. 천문학자들이 작은 위성을 계속 발견하고 확인하기 때문에 날짜가 없는 총계는 금세 오해를 불러올 수 있습니다.
행성별 2023년 집계
2023년 자료에서 수성과 금성에는 확인된 위성이 없었습니다. 지구에는 1개, 화성에는 2개, 목성에는 95개, 토성에는 146개, 천왕성에는 27개, 해왕성에는 14개가 있었습니다. 이 수를 모두 더하면 285개입니다. 대부분은 거대 행성에 속합니다. 목성, 토성, 천왕성, 해왕성에는 확인된 위성이 모두 282개였고, 네 내행성에는 3개가 있었습니다.
이 수치는 목록의 집계값이지, 각 행성의 위성 수가 변하지 않는 최종 숫자라는 뜻은 아닙니다. 관측을 통해 희미한 천체가 드러나거나, 후속 관측으로 궤도가 확인되거나, 천체의 지위가 재검토되면 집계가 달라질 수 있습니다. 목록마다 기준일이나 위성 확인 기준이 다를 수도 있습니다. 따라서 총계는 존재하는 모든 위성의 수라기보다 “이 날짜가 명시된 목록에서 알려져 집계된 수”로 이해하는 것이 가장 정확합니다.
이러한 불균형에는 물리적인 이유가 있습니다. 거대 행성은 지구보다 훨씬 질량이 커서 많은 천체를 궤도에 붙잡아 둘 수 있으며, 행성의 바깥쪽 영역에는 작은 위성들이 무리 지어 존재합니다. 이들 중 다수는 모양이 불규칙하고 멀리 떨어져 있거나 기울어진 궤도를 따라 움직입니다. 위성이 많다고 해서 모두 지구에서 보이는 밝고 둥근 달과 비슷한 것은 아닙니다.
가장 큰 위성들이 바꾸는 크기의 기준
가장 큰 위성들은 그 자체로 하나의 세계입니다. 목성의 가니메데는 태양계에서 가장 큰 위성이며, 지름은 약 5,268킬로미터입니다. 지름 약 4,879킬로미터인 수성보다 큽니다. 수성은 행성이고 가니메데는 위성이라는 점에서 놀라운 비교일 수 있지만, 크기를 결정하는 것은 천체 자체이지 그 분류나 공전 대상이 아닙니다.
토성의 타이탄은 지름 약 5,150킬로미터로 그 뒤를 바짝 따릅니다. 타이탄에는 상당한 두께의 대기가 있고, 표면에는 액체 탄화수소로 이루어진 호수와 바다가 있습니다. 가니메데와 타이탄은 지름 약 3,475킬로미터인 지구의 달보다 큽니다. 따라서 우리 곁의 달은 크기 순위에서 최상위권과 거리가 있습니다. 그럼에도 밤하늘을 압도하고 달력과 조석, 인류의 탐사에 영향을 주어 왔습니다.
크기만으로 모든 것을 알 수는 없습니다. 목성의 이오는 지구의 달보다 작지만 화산 활동이 유난히 활발합니다. 더 작은 유로파는 표면과 내부 구조 때문에 과학적으로 큰 관심을 받는 얼음 천체입니다. 가니메데에는 자체 자기장이 있습니다. 이러한 차이는 ‘가장 큰 위성’이 유용한 출발점이기는 해도 과학적 중요도의 순위는 아니라는 점을 보여 줍니다. 위성과 행성이 더 큰 체계 안에서 어떻게 자리하는지 시각적으로 살펴보려면 사이트의 태양계 인터랙티브 지도에서 현재 행성 위치를 확인할 수 있습니다.
목성과 토성: 위성으로 붐비는 체계
목성의 가장 큰 위성 네 개, 이오와 유로파, 가니메데, 칼리스토는 갈릴레오 갈릴레이가 1610년에 관측한 것을 기려 갈릴레이 위성이라고 부릅니다. 이들은 저마다 뚜렷한 특징이 있습니다. 이오의 화산 표면, 유로파의 얼음, 가니메데의 거대한 크기, 칼리스토의 충돌구가 빽빽한 지형은 하나의 행성계가 보여 주는 네 가지 서로 다른 기록입니다. 이들은 목성의 확인된 위성 전체 목록 가운데 일부에 불과합니다.
2023년 자료에서 토성의 위성 수는 더 많았지만, 숫자가 앞선다고 해서 위성이 모두 큰 것은 아닙니다. 전체의 상당수는 작은 위성으로, 고리와 관련된 천체나 위성 무리에 속한 천체도 포함됩니다. 토성에는 두꺼운 대기를 지닌 눈에 띄는 세계 타이탄과, 남극 지역에서 물질을 분출하는 것으로 알려진 더 작은 얼음 위성 엔셀라두스도 있습니다. 집계에서는 확인된 위성을 하나씩 세지만, 그 천체의 크기나 활동성, 과학적 관심도까지 알려 주지는 않습니다.
먼 위성들과 지구의 가까운 동반자
천왕성과 해왕성은 행성 위성 목록에 수십 개를 더합니다. 그중에는 큰 위성 몇 개와 작은 위성 다수가 포함됩니다. 해왕성의 트리톤은 해왕성의 자전 방향과 반대 방향으로 공전한다는 점이 특징입니다. 이런 독특한 궤도 때문에 과학자들은 트리톤이 현재 궤도에서 해왕성과 함께 형성된 것이 아니라, 나중에 붙잡혔을 가능성이 있다고 봅니다. 천왕성의 주요 위성들은 가니메데와 타이탄보다 훨씬 작지만, 얼음과 암석으로 이루어진 다양한 천체를 포함합니다.
행성별 집계에서 지구의 달이 차지하는 비중은 크지 않지만, 지구와 달의 관계는 유난히 두드러집니다. 달은 모행성에 비해 크고, 맨눈으로도 밝고 세밀하게 보일 만큼 가까이 있습니다. 달의 위상이 변하는 것은 태양빛이 지구를 향한 달 반구의 서로 다른 부분을 비추기 때문입니다. 달의 위상 안내에서는 이러한 기하학적 원리를 설명하고, 달의 위상 달력에서는 월별 정확한 위상 시각을 확인할 수 있습니다.
위성 수로 알 수 있는 것과 알 수 없는 것
행성의 위성 수는 주변 환경에 대한 설명인 동시에 관측과 분류의 시점이 담긴 기록입니다. 작고 먼 위성은 큰 위성보다 발견하기 어렵고, 새로 포착된 천체가 안정적인 궤도를 돈다는 사실을 확인하려면 충분한 관측이 필요합니다. 그래서 익숙한 위성 수 표에는 기준 날짜가 있어야 하며, 더 새로운 목록의 수치가 달라져도 행성계 자체가 갑자기 바뀐 것은 아닙니다.
관측 계획을 세울 때는 위성 수보다 현재 위치에서 본 달의 상태가 더 유용합니다. 달의 위상과 뜨는 시각, 위치는 날짜와 장소에 따라 달라집니다. 예를 들어 뉴욕시 달 정보 대시보드에서는 위상과 조도뿐 아니라 월출과 월몰, 고도, 방위각, 거리, 지역 날씨를 반영한 하늘 모습을 확인할 수 있습니다. 태양계의 위성 집계는 특정 목록에서 위성이 몇 개 집계되었는지 답해 줍니다. 고개를 들어 하늘을 보면 다른 이야기를 알 수 있습니다. 오늘 밤 내 지평선 위에는 어떤 위성이 떠 있을까요?