태양계 행성 크기 비교와 실제 거리의 축척 모형 걷기

태양을 옆에 서 볼 수 있는 공으로 줄이면 태양계는 얼마나 클까요?

교과서 그림 속 태양계는 대개 사실과 다릅니다. 행성들이 손바닥 한 뼘 간격으로 나란히 서 있고, 목성은 태양 옆에 세워 둔 비치볼처럼 보입니다. 종이 한 장에 실제 크기와 실제 거리를 함께 담을 수 없으니 어쩔 수 없는 일입니다. 이 전시는 그 타협을 버렸습니다. 크기와 거리를 모두 같은 비율로 줄여서 공원 산책길 위에 늘어놓았습니다.

축척은 10억 분의 1(1 : 1,000,000,000)입니다. 지름 1,391,400 km인 태양은 지름 1.39 m의 빛나는 공이 됩니다. 지구는 지름 1.27 cm 구슬이 되어 길을 따라 149.6 m 내려간 돌 받침대 위에 놓입니다. 해왕성은 4.5 km 밖에 있습니다. 보통 걸음인 초속 1.4 m로 걸으면 지구까지 2분이 채 안 걸리고, 해왕성까지는 54분이 걸립니다.

길 위에는 볼거리가 70개 있습니다. 태양과 행성 여덟, 왜행성 다섯, 위성 21개, 소행성과 혜성 열두 개, 탐사선 아홉 대, 그리고 소행성대와 카이퍼 벨트, 태양권의 경계입니다. 「도감」 버튼을 누르면 모두 볼 수 있고, 하나를 고르면 그 자리로 데려다줍니다.

1 m가 100만 km입니다

10억 분의 1에서는 길 1 m가 실제 100만 km이고, 공 1 mm가 실제 1,000 km입니다. 공의 지름은 천체의 평균 지름을 10억으로 나눈 값이고, 받침대는 태양에서 평균 거리(궤도 긴반지름)를 10억으로 나눈 자리에 섭니다. 값은 NASA NSSDCA 자료표에서 가져왔고, 아래 표는 이 값에서 다시 계산한 것입니다.

몇 가지를 견주어 보면 감이 옵니다. 태양 지름은 지구 지름의 109배라서, 태양 부피를 채우려면 지구가 약 130만 개 필요합니다. 표지판 없이도 몇 걸음 밖에서 알아볼 수 있는 행성은 목성뿐입니다. 수성과 화성, 명왕성은 길에 떨어뜨리면 찾기 어려울 만큼 작습니다.

처음 230 m 안에 작은 행성 넷

암석 행성은 금방 지나갑니다. 수성은 57.9 m, 금성과 지구는 41 m 간격, 화성은 228 m 지점에 있습니다. 그다음부터 길이 한산해집니다. 목성은 778.5 m, 토성은 1.43 km, 천왕성은 2.87 km, 해왕성은 4.51 km에서 기다립니다. 다음 행성까지의 간격이 대략 그때까지 온 거리를 모두 합친 만큼이라서, 걸어 보면 바깥 태양계가 텅 빈 것처럼 느껴집니다.

화성 받침대에서 목성의 14 cm 공까지는 550 m입니다. 보이는 크기가 0.015°쯤이라 나무들 사이에서 알아볼 수 없습니다. 그래서 정거장마다 둥근 표지판을 세우고, 길바닥에는 50 m마다 거리를 칠해 두었습니다.

받침대 옆 막대 위의 위성들

위성은 대부분 행성보다 훨씬 작고 행성 가까이 붙어 있습니다. 지구의 달은 구슬에서 38.4 cm 떨어진 3.5 mm 알갱이로, 따로 놋쇠 핀 위에 올려 두었습니다. 국제우주정거장은 구슬 표면에서 0.4 mm 위, 손톱 두께쯤 되는 높이를 돌고, 기상 위성과 방송 위성이 모인 정지 궤도는 3.6 cm 밖에 고리로 그렸습니다. 제임스 웹 우주망원경은 지구 바깥쪽 150만 km의 L2 점 근처에서 일하므로 기둥이 구슬 뒤 1.5 m에 서 있습니다.

화성의 두 위성은 먼지 한 톨입니다. 폭 22 km인 포보스는 여기서 0.02 mm이고, 6.8 mm 완두콩에서 9.4 mm 떨어져 있습니다. 핀을 꽂으면 핀이 위성보다 굵어지기 때문에, 화성의 위성 둘은 머리카락보다 가는 철사에 매달았습니다.

거대 행성은 자리가 더 필요합니다. 받침대마다 돌로 만든 막대가 옆으로 뻗어 있고, 위성은 그 위에 실제 거리에 맞춰 서 있습니다. 1610년 갈릴레이가 본 목성의 큰 위성 넷은 자몽에서 42 cm부터 1.88 m 사이에 있습니다. 토성의 타이탄은 1.22 m, 이아페투스는 3.56 m 떨어져 있습니다. 천왕성의 큰 위성 다섯은 58 cm 안에 모두 들어가고, 트리톤은 해왕성에서 35.5 cm에 있습니다. 명왕성의 위성 카론은 폭이 명왕성의 절반인데 겨우 2 cm 떨어져 있어서, 둘을 쌍둥이 왜행성이라고 부르기도 합니다.

여기서는 빛보다 빨리 걸을 수 있습니다

빛은 1초에 299,792.458 km를 갑니다. 이것을 10억으로 줄이면 공원에서 빛은 초속 0.30 m로 움직입니다. 보통 걸음이 초속 1.4 m이니, 여기서는 햇빛보다 다섯 배 가까이 빠르게 걸을 수 있습니다. 햇빛이 지구 받침대까지 가는 데는 8분 19초가 걸립니다. 149,600,000을 299,792로 나누면 499초이고, 흔히 8분 20초로 반올림해 말합니다.

「태양에서 빛 보내기」를 켜면 이것이 눈에 보입니다. 빛 덩어리가 초속 0.30 m로 태양 공을 떠나고, 위쪽 숫자판에 내가 빛보다 얼마나 앞서 있는지 또는 뒤처졌는지 나옵니다. 기본 속도인 초속 3 m로 걸으면 빛보다 열 배 빨리 지구에 닿습니다.

얼마나 빨리 갈 수 있나요

속도 버튼은 네 단계이고, 숫자 키 1~4로도 바로 고를 수 있습니다.

「다음까지 걷기」를 누르면 고른 속도로 다음 정거장까지 저절로 걸어갑니다. 「빠른 이동」은 2초 남짓 만에 건너뛰고, 도감은 목록의 어느 항목으로든 바로 데려갑니다.

어느 정거장에서 봐도 태양 크기가 맞습니다

지구 받침대에서 보면 149.6 m 떨어진 지름 1.39 m 태양 공이 0.53° 크기로 보입니다. 지구 하늘에서 실제 태양이 차지하는 각도와 같습니다. 모든 길이를 같은 비율로 줄이면 각도는 그대로 남기 때문입니다. 화성에서는 0.35°입니다. 해왕성에서는 0.018°, 각도로 1분 남짓인데 이것은 눈 밝은 사람이 겨우 구별하는 크기입니다. 그래서 길 끝에서 뒤를 돌아보면 태양이 밝은 점으로만 보입니다.

소행성대가 거의 비어 있는 이유

태양에서 329 m와 479 m 지점에 문 두 개가 길을 가로지릅니다. 주 소행성대의 소행성 대부분이 도는 2.2 AU와 3.2 AU 자리입니다. 소행성대에서 가장 큰 천체이자 왜행성인 세레스는 413 m 지점의 0.95 mm 알갱이입니다. 베스타(525 km)와 팔라스(512 km)는 그 절반입니다. NASA는 소행성을 모두 합쳐도 달보다 가볍다고 설명합니다.

두 문 사이 길에 뿌린 자갈은 보기 좋으라고 넣은 것입니다. 이 축척에서 보통 소행성은 먼지 한 톨보다 작고, 그 사이는 몇 m씩 비어 있습니다. 탐사선들이 소행성대를 여러 번 지났지만 무엇을 피해 방향을 틀 필요는 없었습니다.

그보다 안쪽에는 탐사선이 표본을 가져오거나 내려앉은 소행성 셋, 베누와 류구와 에로스의 기둥이 있습니다. 아포피스 기둥은 금성과 지구 사이에 있습니다. 아포피스는 2029년 4월 13일 지구에서 3만 2천 km 거리를 지나가는데, 이 축척으로는 구슬에서 3.2 cm입니다.

카이퍼 벨트까지

카이퍼 벨트는 태양에서 약 30~50 AU 사이에 얼음 천체가 넓게 이룬 고리이고, 두 문이 4.49 km와 7.48 km 지점에 있습니다. 해왕성은 첫 문 바로 안쪽입니다. 지름 2.4 mm 참깨 크기의 명왕성은 5.87 km에 있습니다. 그 너머로 하우메아, 콰오아, 마케마케, 그리고 2019년 1월 1일 뉴허라이즌스가 지나간 두 덩어리 천체 아로코스의 기둥이 이어집니다.

뉴허라이즌스 기둥은 2026년 10월 위치인 65.8 AU, 공원에서 9.85 km 지점에 있습니다. 길은 에리스를 막 지난 10.3 km에서 끝납니다. 에리스는 명왕성과 크기가 거의 같고 조금 더 무겁습니다. 2005년 에리스가 발견되자 국제천문연맹(IAU)은 2006년에 행성의 정의를 정했고, 그 정의에 따라 명왕성은 새로 생긴 왜행성 무리로 옮겨졌습니다.

길 끝 표지판에 적힌 것

공원에 담기에는 너무 먼 것들도 있습니다. 길 끝 표지판에는 그것들이 공원에서 얼마나 떨어져 있을지 적혀 있습니다.

• 보이저 1호는 가장 멀리 간 탐사선으로, 2026년 10월에 태양에서 172 AU 떨어져 있습니다. 공원에서는 25.7 km입니다. NASA 계산으로 2026년 11월 18일에 지구에서 1광일 거리에 닿습니다.
• 보이저 2호는 144 AU(21.6 km)에 있고, 신호가 끊긴 파이어니어 10호와 11호는 142 AU와 119 AU에 있습니다.
• 태양권계면은 태양풍이 만든 거품의 가장자리입니다. 보이저 1호가 2012년 8월 25일 121.6 AU에서 지났고, 공원에서는 18.2 km입니다.
• 오르트 구름은 혜성들이 껍질처럼 둘러싸고 있다고 보는 영역으로, 아직 직접 본 사람이 없습니다. 2,000~5,000 AU 어디쯤(공원에서 300 km 이상)에서 시작해 100,000 AU(약 15,000 km)까지 퍼져 있을 수 있습니다.
• 프록시마 센타우리는 가장 가까운 별입니다. 공원에서는 40,208 km 떨어져 있어 지구 적도 둘레 40,075 km와 거의 같습니다.

우리 동네 공원에 이 태양을 세운다면, 가장 가까운 별은 지구 반대편 어딘가에 놓인 비슷한 크기의 공이 되는 셈입니다.

직접 걸어 볼 수 있는 축척 모형

이런 모형은 여러 도시에 돌과 쇠로 세워져 있습니다.

• 보이지(Voyage): 미국 워싱턴 DC 내셔널 몰에 2001년 10월 17일 문을 열었습니다. 축척은 100억 분의 1로 이 전시의 10분의 1입니다. 태양은 13.9 cm 공이고 명왕성은 약 600 m 떨어져 있습니다.
• 세이건 행성 길(Sagan Planet Walk): 미국 뉴욕주 이타카의 사이언스센터가 1997년 칼 세이건을 기리며 만들었습니다. 50억 분의 1 축척으로 길이 1.2 km입니다.
• 스웨덴 태양계(Sweden Solar System): 스톡홀름의 아비치 아레나가 태양입니다. 세계에서 손꼽히게 큰 공 모양 건물입니다. 2,000만 분의 1 축척으로 행성들이 나라를 가로질러 북쪽으로 늘어서 있습니다.

이 전시는 보이지의 열 배 축척입니다. 덕분에 지구가 공 모양으로 보일 만큼 크고(1.27 cm), 해왕성까지 걷는 길도 한나절이면 충분합니다.

실제 태양계와 다른 점

• 한 줄로 세웠습니다. 행성은 실제로 한 줄에 서지 않습니다. 저마다 자기 궤도 어딘가에 있는데, 길 하나로 모두 지나가도록 나란히 세웠습니다.
• 평균 거리입니다. 받침대는 평균 거리에 있습니다. 수성은 태양에서 4,600만 km와 7,000만 km 사이를, 화성은 2억 700만 km와 2억 4,900만 km 사이를, 명왕성은 30 AU와 49 AU 사이를 오갑니다. 오늘 날짜의 받침대라면 다른 자리에 서야 합니다.
• 위성도 한 줄입니다. 위성은 궤도 위에 흩어 놓지 않고, 행성에서 평균 거리만큼 떨어진 막대 위에 줄지어 세웠습니다.
• 탐사선 거리에는 날짜가 있습니다. 태양계를 떠나는 탐사선은 계속 움직입니다. 보이저 1호는 1년에 약 3.6 AU, 공원 길로 540 m씩 멀어집니다.
• 공은 둥급니다. 토성은 적도 지름이 극 지름보다 11 %쯤 크지만, 공은 평균 지름으로 만들었습니다. 달걀 모양인 하우메아만 늘여서 그렸습니다.
• 밝기. 태양 공은 빛나지만 눈이 부시지는 않고, 행성은 태양 공이 아니라 공원의 오후 햇빛을 받습니다.
• 나무와 가로등, 벤치는 축척이 아닌 실제 크기입니다. 얼마나 걸었는지 가늠할 수 있게 넣었습니다.

걸음 수를 미리 계산하기

계산을 시작할 때 실제 길이와 모형 길이의 단위를 모두 m로 맞춥니다. 전시 표의 태양 지름은 1,391,400 km입니다. 1,000을 곱하면 1,391,400,000 m이고, 이것을 1,000,000,000으로 나누면 모형 지름 1.3914 m가 됩니다. km인 수를 그대로 나눴다면 결과도 km입니다. 단위를 놓치면 공원에 놓을 모형을 1,000배나 작게 만들 수 있습니다.

지구 거리도 같은 방법으로 구합니다. 표의 1억 4,959만 8,000 km는 149,598,000,000 m이고, 축척을 적용하면 149.598 m입니다. 지구 지름 12,742 km는 0.012742 m, 즉 12.742 mm가 됩니다. 거리와 지름의 원래 값은 크게 다르지만 나누는 수는 같아야 합니다. 해왕성의 4,514,953,000 km는 길 위의 4,514.953 m가 됩니다. 정거장은 화면에서 눈대중으로 잰 간격이 아니라 이 값에 맞춰 놓입니다.

한 걸음 길이를 0.70 m라고 가정해 보겠습니다. 계산용 가정이며, 방문자의 실제 보폭을 측정한 값이나 전시 설정은 아닙니다. 모형 거리를 0.70으로 나누면 지구까지 약 214걸음, 해왕성까지 약 6,450걸음입니다. 초속 1.4 m라면 1초에 두 걸음이므로 지구까지 약 107초, 해왕성까지 약 3,225초인 53.8분이 걸립니다. 보폭을 늘리면 걸음 수가 줄지만 행성의 자리가 달라지지는 않습니다.

태양 지름부터 정한 다음 지구 거리를 역산해도 됩니다. 이 전시에서 지구 거리는 태양 지름의 약 107.5배입니다. 교실에서 태양을 지름 10 cm로 만들면 지구는 약 10.75 m 밖에 있어야 합니다. 태양만 이 작은 공으로 바꾸고 지구를 149.598 m 자리에 남기면 두 축척이 섞입니다. 전시하기는 편하더라도 겉보기 크기나 빈 공간의 비율을 보존하지 못합니다.

교과서에는 왜 서로 다른 축척이 필요한가요?

너비 30 cm인 종이의 한쪽 끝에 태양, 반대쪽 끝에 해왕성을 놓는다고 가정합니다. 모형의 4,514.953 m를 0.30 m로 줄이려면 모든 길이를 다시 약 15,050으로 나눠야 합니다. 태양 지름 1.3914 m는 약 0.092 mm가 되어 보통 연필선보다 가늘어집니다. 지구 지름은 약 0.00085 mm인 0.85마이크로미터입니다. 거리보다 크게 확대하지 않는 한 색을 칠하거나 이름을 붙여도 알아볼 만한 지구 그림이 되지 않습니다.

반대로 지구를 눈에 보이는 1 mm 점으로 만든다고 가정합니다. 공원 지구 지름의 약 1/13입니다. 이때 해왕성은 종이 반대편이 아니라 태양에서 약 354 m 떨어져야 합니다. 수백 m짜리 긴 종이가 아니라면 책을 조금 크게 만든다고 해결되지 않습니다. 여덟 행성의 표면을 한 펼침면에 보여 주는 일과 크기와 간격을 정확하게 나타내는 일은 서로 다릅니다.

그렇다고 모든 그림을 믿을 수 없다는 뜻은 아닙니다. 그림은 궤도 순서, 상대 지름, 표면 모습, 탐사선 경로 가운데 어떤 것을 보여 주는지에 따라 달라집니다. 설명문에서 무엇을 축척에 맞췄는지 확인합니다. 행성을 모두 같은 비율로 키우거나 작은 행성만 더 키우거나 바깥쪽 거리를 압축할 수도 있습니다. 이런 그림에서 자로 잰 길이를 실제 비행 거리로 쓰면 안 됩니다.

이 전시의 일렬 정거장도 오늘의 행성 위치를 그린 지도가 아니라 궤도 거리를 비교하는 배치입니다. 해왕성 정거장에서 지구 정거장 거리를 빼면 이 배치에서 태양 거리의 차이가 나옵니다. 특정 날짜의 지구와 해왕성 사이 거리가 아닙니다. 실제로는 두 행성이 태양에서 얼마나 떨어져 있는지와 함께 두 방향이 이루는 각도도 중요합니다. 실제 임무에는 받침대 사이의 최단 보행로 대신 천체력과 궤적 계산이 필요합니다.

신호 지연과 탐사선 비행 시간은 다릅니다

빛 스위치는 거리를 줄이지만 시간 단위는 그대로 둡니다. 태양과 지구 사이 1억 4,959만 8,000 km에서 빛의 편도 시간은 약 499초이고, 흔히 8분 20초로 반올림합니다. 해왕성 거리에서는 약 15,060초인 4시간 11분입니다. 모형의 빛도 해당 정거장을 지날 때까지 같은 시간이 걸립니다. 축척 때문에 속도가 약 0.30 m/s로 줄었을 뿐, 햇빛이 즉시 도착하게 만든 것은 아닙니다.

답장을 받으려면 시간이 더 필요합니다. 간단한 사고실험으로 해왕성의 평균 태양 거리에 수신기를 놓고 태양에서 질문을 보낸다고 가정합니다. 수신기가 즉시 답해도 회신이 돌아오기까지 최소 약 8시간 22분이 걸립니다. 편도 지연을 두 배로 계산했고 처리 시간은 무시했습니다. 지구 안테나의 실제 지연을 예측한 값은 아닙니다. 실제 계산에는 지구 위치와 탐사선까지의 거리를 넣어야 합니다. 관제에서는 지구에서 명령을 보낸 시간과 탐사선이 실행할 수 있는 시간을 구분해야 합니다.

NASA의 뉴허라이즌스 임무는 빛의 시간과 비행 시간이 왜 다른지 보여 줍니다. 탐사선은 2006년 1월 19일 발사되어 2007년 2월 28일 목성 중력도움을 받았고 2015년 7월 14일 명왕성을 근접 통과했습니다. 발사부터 명왕성까지 약 9.5년입니다. 광자는 비슷한 거리를 몇 시간에 갑니다. 거리를 빛의 속도로 나누면 통신 지연을 구할 수 있지만 탐사선 도착 시각을 구할 수는 없습니다.

목성 통과는 탐사선의 경로와 속도를 바꿨습니다. 우주선은 보통 목적지를 향해 직선으로 일정한 속도로 달리지 않습니다. 중력 아래에서 움직이며, 속도에는 지구나 태양처럼 기준이 되는 대상이 있습니다. 전시의 속도 설정은 공원 방문자의 이동이지 탐사선 엔진 선택이 아닙니다. 빠른 이동으로 명왕성에 금방 도착하더라도 실제 비행에 필요한 에너지나 발사 시기를 알 수는 없습니다.

나라 크기의 태양계 모형

스웨덴 태양계 모형은 같은 축척 문제를 다른 방식으로 해결합니다. 운영 기관은 축척을 1:20,000,000으로 설명합니다. 스톡홀름의 글로브가 태양이고 안쪽 행성도 스톡홀름 일대에 있습니다. 모형은 북쪽으로 이어지며, 명왕성은 글로브에서 약 300 km 떨어진 델스보에 있습니다. 한 관측점에서 모두 보는 물체들이 아니라 현지 기관이 각각 맡는 별도 설치물입니다.

이 전시의 1:1,000,000,000과 비교하면 1,000,000,000을 20,000,000으로 나눈 값은 50입니다. 스웨덴의 대응 길이가 50배 큽니다. 전시의 태양 지름에 적용하면 약 69.6 m, 지구 거리는 약 7.48 km, 명왕성 거리는 약 293 km입니다. 마지막 값은 약 300 km라고 표현할 수 있습니다. 이것은 전시에서 채택한 천문 수치로 계산한 값이며 건물이나 설치물 사이 도로를 새로 실측한 값은 아닙니다.

방문 경로를 읽을 때도 구분이 필요합니다. 정거장의 축척 거리는 천문학적인 간격을 나타냅니다. 도로는 굽을 수 있고 방문자가 돌아가야 할 수도 있습니다. 교통 안내의 소요 시간이 천문단위를 측정한 또 다른 결과는 아닙니다. 스웨덴 설치물과 작은 공원 모형 모두 표시한 거리가 무엇을 뜻하는지 설명해야 합니다. 버스를 타고 간 경로의 길이를 축척 궤도의 반지름으로 생각하면 안 됩니다.

화면에서 확인할 세 가지

태양에서 시작해 도감에서 지구를 고릅니다. 이동하기 전에 약 150 m 밖에 지름 1.27 cm 공이 있으리라고 예상해 봅니다. 거리 표시와 받침대 위 공이 예상과 맞는지 비교합니다. 다음으로 해왕성을 고릅니다. 공의 지름은 지구의 약 3.9배지만 태양에서 거리는 약 30.2배입니다. 두 비율은 서로 다른 질문에 답합니다. 궤도가 크다고 행성 자체도 반드시 커야 하는 것은 아닙니다.

처음 위치로 돌아가 「태양에서 빛 보내기」를 켭니다. 초속 1.4 m 설정과 다음 정거장까지 걷는 기능으로 보통 걸음을 비교합니다. 60초 동안 방문자는 84 m를 갈 수 있지만 축척 빛은 약 18 m만 갑니다. 장애물이나 경로 변경은 방문자 이동에 영향을 주므로, 이것은 직선 경로의 예측이지 모든 수동 이동이 꼭 맞는다는 뜻은 아닙니다. 빛이 느려 보이는 까닭은 공간 축척이며 현실에서 사람이 빛보다 빠르다는 주장이 아닙니다.

마지막으로 도감에서 지구와 달, 목성의 위성을 비교합니다. 지구 공이 지름 1.27 cm에 불과하면 달까지 38.4 cm라는 간격을 작게 짐작하기 쉽습니다. 시점을 바꿀 때 거리 표시와 겉보기 간격을 구분합니다. 원근법 때문에 멀리 있는 물체들이 붙어 보일 수 있습니다. 모형은 장면 안의 길이를 보존하지만 카메라는 그것을 평면 화면에 투영합니다. 스크린샷만으로 그 입체 공간의 거리를 잴 수는 없습니다.

길 위의 볼거리 157개

도감에는 이제 157개가 있습니다. 태양, 행성 8개와 왜행성 5개, 위성 44개, 소행성과 혜성 40개, 탐사선 45개, 경계와 별 12개입니다. 모두 실제 거리에 맞는 자리에 있고 공은 모두 실제 크기대로 그렸기 때문에, 대부분은 모래알보다 훨씬 작습니다. 도감의 거르기는 두 줄입니다. 첫 줄은 종류별, 둘째 줄은 길의 구간별(태양에서 화성까지, 소행성대, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 카이퍼 벨트와 그 너머)입니다. 이름을 치면 화면 언어와 영어로 함께 찾고, 이미 본 것에는 ✓ 표시가 붙습니다.

위성은 JPL의 위성 궤도표와 크기표에서 행성까지의 평균 거리를 가져와 놓았습니다. 가까운 위성은 핀이 서로 가리지 않도록 행성 둘레에 각도를 나눠 세웠습니다. 목성의 작은 안쪽 위성 메티스, 아드라스테아, 아말테아, 테베는 모두 지름 14 cm 목성 공에서 23 cm 안에 있습니다. 토성 고리를 붙잡는 판, 아틀라스, 프로메테우스, 판도라는 지름 27 cm 고리 안이나 바로 바깥에 섭니다. 세 위성은 너무 멀어서 받침대를 이어 붙일 수 없습니다. 히말리아는 목성에서 11.4 m, 포이베는 토성에서 12.9 m, 네레이드는 해왕성에서 5.5 m 떨어진 잔디 위 기둥에 따로 있습니다. 명왕성의 작은 위성 넷은 2.4 mm 명왕성 구슬에서 4~7 cm 떨어진 머리카락처럼 가는 철사에 매달려 있습니다.

소행성과 혜성은 JPL 소천체 데이터베이스에서 궤도 긴반지름과, 잰 값이 있으면 지름을 가져왔습니다. 시료 채취선이 찾아간 이토카와, 베누, 류구는 여기서 모두 1마이크로미터보다 작습니다. 목성 궤도의 60° 앞뒤를 함께 도는 트로이 소행성 오루스, 폴리멜레, 파트로클로스, 에우리바테스, 레우코스는 목성 받침대에서 15 m 안의 기둥에 있습니다. 모두 루시 탐사선의 목표입니다.

행성에 간 탐사선은 그 행성의 전시대에 적혀 있고, 도감에서 누르면 그 자리로 갑니다. 우주의 한 점에서 일하는 탐사선은 기둥 위 표지가 따로 있습니다. 소호와 디스커버는 L1 점, 지구 구슬 앞 1.5 m에 있습니다. 웹과 유클리드는 L2 점, 구슬 뒤 1.5 m에 있습니다. 파커 태양 탐사선과 솔라 오비터는 태양에 가장 가까이 간 자리에 있습니다. 탐사선은 실제 크기로 그리지 않았습니다. 10억 분의 1에서는 가장 큰 탐사선도 원자보다 작아서, 표지는 모형이 아니라 안내판입니다.

정거장마다 있는 전시대

태양, 각 행성, 세레스, 명왕성 앞에는 숫자 카드와 확대 단면이 있는 전시대가 섭니다. 카드에는 NASA 행성 정보표의 평균 지름, 질량, 하루 길이, 1년 길이, 평균 온도, 알려진 위성 수가 있습니다. 카드에서 하루가 가장 긴 곳은 수성으로, 한낮에서 다음 한낮까지 지구 날로 175.9일이며 수성의 1년 88일의 두 배입니다. 금성은 거꾸로 돌고, 하루 116.8일이 1년의 절반쯤입니다. 토성은 알려진 위성이 274개, 목성은 95개입니다.

카드 옆 단면은 축척이 아닙니다. 지름 34 cm 공에서 4분의 1을 잘라 내고, NASA가 설명하는 그 천체의 층을 보여 줍니다. 태양의 핵과 복사층과 대류층, 지구의 내핵과 외핵과 맨틀과 지각, 목성과 토성 속 금속 수소, 천왕성과 해왕성 속 물·암모니아·메탄 얼음입니다. 거대 행성의 속은 중력을 재어 세운 모형이라 바뀔 수 있어서, 전시대에는 층 두께가 어림값이라고 적었습니다. 지구의 층은 지진파로 잰 값이라 길 위에서 가장 단단한 숫자입니다.

과제와 숨은 놋쇠 판, 지도

과제 창에는 과제가 7개 있습니다. 무엇을 눌렀는지가 아니라 무대에서 무엇을 했는지 확인합니다. 하나는 햇빛이 8분 20초 걸리는 곳을 찾는 과제로, 가 보면 지구 받침대입니다. 다른 하나는 목성의 큰 위성 4개를 모두 찾는 과제로, 목성 옆 받침대를 따라 걸으면 찾습니다. 질문으로 된 과제도 있습니다. 천천히 걸어서 보이저 1호까지 얼마나 걸릴까요? 길이 25.7 km이니 답은 5시간 조금 넘습니다. 가장 묘한 과제는 빛과의 경주입니다. 빛을 보내고 빛보다 먼저 수성에 닿는 것인데, 이 축척에서는 누구나 할 수 있습니다.

길가 잔디에는 이름표 없는 놋쇠 판 13개가 묻혀 있습니다. 수성, 지구, 화성, 명왕성이 태양에 가장 가까이 오는 곳과 가장 멀리 가는 곳, 햇빛이 1분과 1시간 걸리는 곳, 보이저 1호가 「창백한 푸른 점」을 찍은 곳, 목성이 슈메이커레비 9 혜성을 찢은 곳을 표시합니다. 숨은 볼거리 탭은 다가가기 전까지 가장 가까운 정거장만 단서로 주고 물음표로 보여 줍니다.

아래쪽 지도는 10.3 km 길을 띠 하나에 줄여 담습니다. 곧은 축척이면 안쪽 행성 넷이 태양에서 한 화소 안에 몰리기 때문에 로그 축척을 썼고, 흰 화살표가 지금 자리입니다. 지도 아무 곳이나 누르면 가장 가까운 정거장으로 갑니다. 크기와 거리 탭은 같은 행성을 같은 10억 분의 1 축척으로 두 번 그립니다. 한 번은 나란히 놓은 공, 한 번은 길 위의 점입니다. 공이 보이도록 크기 줄은 거리 줄보다 수천 배 크게 그렸고, 두 축척은 창에 적혀 있습니다.

빛의 빠르기부터 자동차까지

속도 단추는 6단계입니다. 천천히, 빨리 걷기, 달리기, 자전거는 사람이 실제로 움직이는 빠르기입니다. 차는 초속 25 m, 시속 90 km로 해왕성까지 3분이면 닿습니다. 빛은 가장 느린 단계로 초속 0.30 m입니다. 길 위의 빛은 1초에 299,792 km를 10억 분의 1로 줄인 만큼만 가기 때문입니다. 빛의 빠르기로 걸을 때만 판독의 시계와 빛 시간이 늘 같습니다. 8분 19초가 지나면 지구에 닿습니다.

궤도는 원이 아닙니다

공은 모두 행성의 평균 거리에 있지만 완전한 원 궤도는 없습니다. 수성은 4,600만 km와 6,980만 km 사이를 오가서 두 놋쇠 판이 24 m 떨어져 있습니다. 지구의 두 판은 147.1 m와 152.1 m로 5 m밖에 떨어져 있지 않고, 지구는 1월 초에 태양에 가장 가깝습니다. 그래서 계절의 원인이 거리일 수 없습니다. 길 위에서 가장 길쭉한 궤도는 명왕성입니다. 가장 가까운 점 4,436.8 m는 해왕성 자리보다 안쪽이고, 1979년부터 1999년까지 명왕성은 실제로 해왕성보다 태양에 가까웠습니다.