태양계의 중심인 태양과 행성 간 매질

태양의 크기를 보여주는 여러 그림

1. 태양
태양계의 중심에서 중력을 이용하여 태양계의 천체를 유지하는 태양은 사람들이 표면을 관찰할 수 있을 정도로 근거리에 존재하고 있는 항성입니다. 항성이란 스스로 발광하는 천체를 의미하는데 태양의 질량은 태양계를 구성하고 있는 태양계 구성 물질 전체의 질량의 거의 전부를 차지하고 있습니다. 태양의 질량은 지구의 질량의 33만 2,900배에 달하는 것으로 알려져 있으며, 태양의 내부에는 핵융합이 일어날 수 있을 만큼 충분한 밀도를 유지하고 있습니다. 핵융합 반응을 통해 엄청난 양의 에너지가 전자기 복사의 형태로 우주로 방출되는데 전자기 복사의 400~700nm로 관측되는 전자기 복사의 띠 부분이 우리가 눈으로 볼 수 있는 가시광선으로 규정하고 있습니다.
태양 표면의 온도는 약 5,800 켈빈으로 축적되고 있으며 분광 형상으로 분류 시 G2 V에 속하고 있습니다. 분광 형상 G2 V는 질량이 큰 편에 속하는 황색 왜성으로 규정하고 있지만 태양은 왜성으로 분류되지 않습니다. 태양은 우리 은하에 속해 있는 모든 별 중에서 무거운 편에 속하고 밝은 별입니다. 색 등급도는 항성의 밝기와 표면의 온도를 각각 축으로 삼아서 항성을 평면 위에 표시한 것으로 나타내는데 대체로 밝은 항성의 온도가 높은 편에 속한다고 합니다. 밝은 항성일수록 표면의 온도가 높다는 법칙을 따르는 별들은 주계 열이라고 규정한 띠 위에 분포하여 있으며, 태양은 이러한 주계열 띠의 한가운데에 위치하고 있습니다. 태양보다 밝고 표면의 온도가 높은 별은 많지 않으나 태양보다 어둡고 표면의 온도가 낮은 별들은 적색왜성, K형 주계 열성, 등으로 흔히 볼 수 있습니다. 특히 적색왜성의 경우 우리 은하를 구성하는 항성의 85%를 차지할 정도로 많다고 알려져 있습니다.
주계열 위에서의 태양의 수명을 나타내자면 한가운데로 여겨지고 있는데, 그 이유로는 태양이 중심핵에 있는 수소를 사용하여 핵융합을 하는 것으로 태양에 존재하는 수소를 모두 소진하지 않았다는 것을 이유로 들고 있습니다. 태양은 지속적으로 천천히 밝아지고 있으며 처음 태양이 생성되었을 시기에는 태양의 밝기가 지금의 70% 정도였다고 알려져 있습니다.
태양은 우주의 진화 후기 단계에 생성되었다고 알려져 있으며 수소 및 헬륨보다 무거운 금속을 태양이 생성되기 이전에 생성된 항성보다 많이 포함하고 있습니다. 수소 및 헬륨보다 무거운 원소는 예전에 수명이 다하여 폭발한 무거운 별의 중심핵에서 생성됩니다. 따라서 우주의 탄생과 진화 단계의 초창기에 생성된 1세대의 항성 내부에서는 무거운 원소가 존재하지 않았을 것이며, 1세대의 소멸 과정에서 우주에 무거운 물질이 흩어지게 됩니다. 태양에 무거운 원소가 풍부한 이유는 태양계에 행성이 형성되어 있다는 것과 관련이 있는데 행성은 중력을 이용하여 금속이 결합되어 탄생하기 때문이라고 합니다.
현재 태양의 나이는 46억 년 정도로 추정하고 있으며 행성상 성운을 기준으로 태양의 수명을 추정할 경우 태양의 수명은 약 110억 년으로 추정된다고 합니다. 약 50억 년 이후에는 태양의 기능이 대부분 소실되어 적색 거성의 형태를 이룰 것으로 보고 있습니다. 태양은 10억 년마다 약 10%의 에너지 밝기가 증가한다고 알려져 있으며 지구의 생태계를 보았을 때 약 10억 년 후에는 지구 생태계의 생명이 다할 것으로 예측하고 있습니다.

2. 행성 간 매질
태양은 플라스마(빛을 동반한 대전된 입자)의 지속적인 흐름인 태양풍을 방출합니다. 태양이 방출하는 플라스마는 시속 150만 Km의 속도로 퍼져나가게 되고 희박한 태양권을 만들기 위한 최소 조건인 100AU에 이를 때까지 퍼져나가는데 이것을 행성 간 매질이라고 합니다. 태양의 표면에서 발생하는 플레어나 코로나 질량 방출과 같은 자기 폭풍은 태양권을 어지럽히고 우주에 기후를 생성합니다. 태양의 회전 자기장으로 인해 행성 간 매질에서는 나선형 태양권 전류 편이 생성되는데 태양권 내에서 가장 큰 구조물이라고 합니다.
지구의 경우 지구에 존재하는 자기장이 태양풍이 지구의 대기를 벗어나지 않도록 유지하는데, 금성과 화성의 경우 자기장을 가지고 있지 않아 태양풍이 우주 공간으로 방출되게 됩니다. 태양풍과 지구 자기장의 상호 작용을 통해 지구의 대기와 직각이 되도록 대전된 입자를 흐르게 하는데 이때의 상호 작용으로 극지방의 오로라가 생성됩니다.