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대부분의 천체는 자전과 공전을 하고 있습니다. 태양과 달도 자전을 하며, 태양 이외의 다른 항성과 블랙홀 중에서도 자전이 확인된 것도 있습니다. 펄서(pulsar)는 고속으로 자전하는 중성자 별로 알려져 있습니다.

천체가 자전하는 데 중심이 되는 축을 자전축이라고 하며, 스스로 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간을 자전 주기라고 합니다. 자전 주기는 각 행성이 360° 회전하는 시간을 말하는 것입니다.

이 자전축의 기울기는 각 행성의 공전 궤도면에서 수직된 축에 대해 시계 방향으로 기울어진 정도를 뜻합니다. 지구는 1일(정확히 23시간 56분 4초)을 자전 주기로 돌며 지구보다 태양에 더 가까이 있는 수성은 자전하는 데 59일 걸리고 자전축은 겨우 0.01°로 거의 똑바로 서서 돈다. 수성의 자전과 공전은 3:2의 비율인데, 이것은 수성이 태양의 주위를 2번 공전할 동안 3번 자전한다는 뜻입니다.

금성의 운동은 여러 가지 측면에서 특이합니다. 우선 자전 주기가 243일로 8개의 행성 중에 가장 길며, 자전축의 기울기도 -2.64°(약 177°)로 다른 행성의 반대 방향으로 기울어져 있습니다. 다른 행성들은 지구의 자전 방향으로 돌지만 금성은 그 반대로 돌아갑니다. 금성 이외의 대부분의 행성에서는 태양이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지지만, 금성에서는 태양이 서쪽에서 떠서 동쪽으로 지는 꼴입니다. 금성의 자전이 왜 역방향인지 알 수는 없으나, 태양과 다른 행성들의 중력섭동(重力攝動)이 큰 영향을 줬다고 생각되고 있습니다.

그리고 시간당 6.48km(0.0018km/s)로 굉장히 천천히 돌고 있는 금성은 공전 주기에 비해 자전 주기가 매우 깁니다. 태양을 중심으로 한 바퀴 도는 공전(225일)보다 스스로 한 바퀴 도는 자전(243일)이 더 깁니다. 지구가 태양을 한 바퀴 도는 데 하루가 걸리는 것에 비하여 금성은 무려 243배나 더 시간이 걸린다는 말입니다. 어지러울까봐 천천히 자전하는지 모르겠지만 다른 행성에 비해 유난히 도는 속도가 느린 편입니다.

화성은 자전축의 기울기가 25°로 지구와 비슷하고 하루도 24시간 37분으로 지구와 큰 차이가 없습니다. 아마도 지구와 비슷하게 계절의 변화도 생길 것입니다. 목성은 적도 지방이 불룩한 타원체로 볼 수 있습니다. 목성은 대부분 기체로 이루어져 있어 태양처럼 차등 자전을 합니다. 즉 적도에서 가장 빠르고 극지방에서 상대적으로 느린 자전을 합니다. 적도 부근에서는 9시간 50분 주기로 자전을 하며, 고위도에서는 9시간 55분 주기로 자전을 합니다.

토성은 탐사선의 관측 결과에 따르면 약 10시간 12분을 주기로 자전을 합니다. 토성도 기체로 이루어진 행성이라 차등 자전을 하며, 거대한 몸에 비해 빠른 속도(9.87km/s)로 자전을 하여, 형태가 납작합니다. 천왕성의 자전축 기울기는 특이하게도 98°로 거의 옆으로 쓰러져서 태양을 돌고 있습니다. 지구를 비롯한 6개의 행성의 자전 방향은 북극에서 내려다 봤을 때 반시계 방향이지만 금성과 천왕성은 그 반대로 자전합니다.

지구가 태양을 중심으로 돌듯이 태양계의 모든 행성들도 태양을 중심으로 돌아갑니다. 즉, 공전을 하며, 언제나 황도 12궁 근처로 돌게 됩니다. 천구의 일주 운동으로 행성들도 매일 지고 뜨는데, 이것들을 몇 달 동안 관찰을 해 보면 한자리에 머물러 있지 않습니다. 우리는 이를 공전이라고하며 이때 공전한 기간을 공전 주기라고 합니다.

태양과 가까운 지구를 비롯한 4개의 행성은 88일에서 687일로 비교적 공전 주기가 짧지만 좀 더 멀리 있는 4개의 가스 행성들의 공전 주기는 12년부터 165년 사이로 매우 깁니다. 그러므로 해왕성의 1년은 지구의 시간으로는 165년이 걸립니다.

각 행성의 공전 궤도는 어떠한가? 수성의 궤도 이심률은 태양계 행성 중에서 가장 큰데, 근일점이 약 0.31AU, 원일점이 약 0.47AU가 되는 타원 궤도를 그리고 있습니다. 금성의 궤도는 다른 행성들의 궤도에 비하여 가장 원에 가깝습니다. 화성의 공전 궤도는 평균 1.52AU 정도이며 약간 찌그러진 타원 형태로 지구와 가장 가까울 때는 0.37AU(약 5천 5백만km) 정도입니다.

목성은 태양으로부터 약 5.2AU(7억 8천만km) 떨어져서 공전을 하고 토성은 태양으로부터 약 14억km 떨어져 공전을 하고 있습니다. 이에 따라 토성이 태양과 가까울 때는 약 13억 5천만km까지 다가오고, 멀리 떨어질 때는 거리가 약 15억km 정도 됩니다. 천왕성은 태양으로부터 평균 28억 7천만km 떨어진 곳에서 공전을 하고 있고, 해왕성은 태양으로부터 약 45억km 떨어져서 공전합니다.

행성들의 공전 궤도는 서로 교차하지 않으며, 태양을 중심으로 일정한 주기로 공전합니다. 이러한 공전 궤도는 행성들의 운동을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.

행성들의 운동은 지구에서 관측할 때, 지구의 자전에 따라 다르게 보입니다. 예를 들어, 태양이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 질 때, 지구에서 관측하는 행성들의 위치도 동쪽에서 서쪽으로 이동하는 것처럼 보입니다. 이러한 관측 결과를 바탕으로 행성들의 운동을 계산하고 분석합니다.

행성들의 운동은 지구의 기후와 생태계에도 영향을 미칩니다. 예를 들어, 지구의 자전축이 기울어져 있기 때문에 계절이 발생하고, 지구의 공전에 따라 태양의 위치가 변화하면서 지구의 기후가 변화합니다. 이러한 기후 변화는 지구의 생태계에 큰 영향을 미칩니다.

행성들의 운동은 우주 탐사에서도 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 지구에서 관측한 행성들의 운동을 바탕으로 우주 탐사 계획을 수립하고, 행성들의 탐사를 위한 우주선을 발사합니다. 이러한 우주 탐사를 통해 행성들의 특성과 역사를 연구하고, 새로운 발견을 통해 인류의 지식과 발전에 기여합니다.

행성들의 운동은 우주와 지구의 관계를 이해하는 데 중요한 역할을 합니다. 행성들의 운동을 연구하고 이해함으로써 우주와 지구의 역사를 이해하고, 미래를 예측할 수 있습니다.