태양계 행성 크기와 거리, 지구를 1cm 구슬로 줄이면 해왕성은 3.5km 밖입니다
태양계 여덟 행성을 크기로 줄 세우면 목성(지구의 약 11.2배)·토성·천왕성·해왕성·지구·금성·화성·수성 순이고, 태양까지 거리로 줄 세우면 수성 0.39AU에서 해왕성 30AU까지 갑니다(한국천문연구원 행성 물리량 표). 1AU는 지구와 태양 사이 거리로 약 1억 4,960만 km입니다.
숫자만으로는 감이 오지 않으니, 지구를 지름 1cm 구슬로 줄이면 어떻게 되는지 같은 비율로 계산했습니다. 그러면 태양은 지름 약 1.1m 공이 되고, 지구는 그 공에서 약 117m 떨어지며, 해왕성은 약 3.5km 밖에 놓입니다. 아이에게 「행성은 작고, 사이는 텅 비어 있다」를 보여 주는 숫자입니다.
크기와 거리를 한 표에
| 천체 | 적도반경(km) | 지구 대비 크기 | 태양까지 거리(AU) | 공전 한 바퀴(년) |
|---|---|---|---|---|
| 태양 | 695,500 | 약 109배 | — | — |
| 수성 | 2,439.70 | 0.38배 | 0.39 | 0.24 |
| 금성 | 6,051.80 | 0.95배 | 0.7 | 0.62 |
| 지구 | 6,378.14 | 1 | 1 | 1.00 |
| 화성 | 3,396.20 | 0.53배 | 1.52 | 1.88 |
| 목성 | 71,492 | 11.21배 | 5 | 11.86 |
| 토성 | 60,268 | 9.45배 | 10 | 29.46 |
| 천왕성 | 25,559 | 4.01배 | 20 | 84.02 |
| 해왕성 | 24,764 | 3.88배 | 30 | 164.77 |
「지구 대비 크기」는 각 천체의 적도반경을 지구 적도반경 6,378.14km로 나눈 값입니다. 목성은 71,492 ÷ 6,378.14 ≈ 11.2, 태양은 695,500 ÷ 6,378.14 ≈ 109입니다. 공전 기간은 표의 항성주기(년)를 소수 둘째 자리까지 줄였습니다. 거리 칸은 한국천문연구원 표에 실린 반올림 값이고, 모형 거리도 이 값으로 계산했습니다.
표에서 바로 보이는 것이 두 가지 있습니다. 첫째, 금성은 지구와 크기가 거의 같습니다(0.95배). 둘째, 바깥 행성으로 갈수록 간격이 크게 벌어집니다(표에는 5·10·20·30AU로 반올림돼 있습니다). 그래서 화성(1.52AU)과 목성(5AU) 사이가 안쪽 행성끼리의 간격보다 훨씬 넓습니다.
지구를 1cm로 줄인 축소 모형
지구 지름(약 12,756km)을 1cm로 놓고 같은 비율로 나머지를 줄였습니다. 거리는 1AU(1.496억 km)를 같은 비율로 바꾸면 약 117.3m가 됩니다.
| 천체 | 모형 지름 | 태양에서 모형 거리 | 비슷한 크기의 물건 예 |
|---|---|---|---|
| 태양 | 약 109cm | — | 지름 1m가 넘는 큰 공 |
| 수성 | 약 0.4cm | 약 46m | 쌀알 |
| 금성 | 약 0.95cm | 약 82m | 콩알 |
| 지구 | 1cm | 약 117m | 콩알 |
| 화성 | 약 0.5cm | 약 178m | 작은 콩알 반쪽 크기 |
| 목성 | 약 11.2cm | 약 586m | 자몽 |
| 토성 | 약 9.5cm | 약 1.17km | 오렌지 |
| 천왕성 | 약 4cm | 약 2.35km | 탁구공 |
| 해왕성 | 약 3.9cm | 약 3.52km | 탁구공 |
운동장 한쪽 끝에 태양 공을 두면, 수성·금성·지구·화성까지는 운동장 안팎(46~178m)에 들어오지만 목성부터는 동네 몇 블록, 해왕성은 버스 정류장 몇 개 거리로 벗어납니다. 그래서 교과서나 그림책의 태양계 그림은 크기와 거리를 같은 비율로 그리지 못합니다. 같은 비율로 그리면 행성이 점보다 작아지기 때문입니다. 아이가 「그림이랑 왜 달라?」라고 물으면 이 표가 답이 됩니다. 「물건 예」 칸은 크기 감을 잡기 위한 대략의 비유입니다.
집에서 숫자로 확인해 보는 순서
- 위 크기 표에서 아이에게 「지구보다 큰 행성」과 「작은 행성」을 나눠 보게 합니다(큰 쪽 4개, 작은 쪽 3개 — 그중 금성은 거의 같음).
- 목성 반지름을 지구 반지름으로 직접 나눠 11.2가 나오는지 계산기로 확인합니다.
- 거리 표에서 바깥 행성으로 갈수록 간격이 얼마나 커지는지(1.52 → 5 → 10 → 20 → 30) 아이와 차이를 계산해 봅니다.
- 복도나 운동장에서 1cm 지구와 1m 남짓 태양을 놓고, 117m가 얼마나 먼지 걸어 봅니다.
- 공전 기간 열을 보고 「해왕성이 한 바퀴 도는 동안 지구는 몇 바퀴?」(약 165바퀴)를 물어봅니다.
이런 직접 해 보는 활동이 더 필요하다면 집에서 하는 초등 과학실험을 고르는 글도 같이 보면 좋습니다. 수치 출처: 한국천문연구원 「행성들의 물리량」 · 한국천문연구원 「천문 상수와 단위」(2026년 10월 27일 열람). 비율·모형 값은 그 표의 수치를 직접 나누고 곱한 계산입니다.
작성: jn 블룸 편집부 · 본문 수치는 글 안에 링크한 공식 자료를 기준으로 했습니다.
본 글은 일반적인 정보 제공용이며 의료·법률·투자 자문이 아닙니다. 중요한 결정 전에는 공식 자료와 전문가 상담을 권합니다.
확인한 공식 페이지 갈무리
댓글
댓글 쓰기