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공룡은 놀라움을 뜻하는 그리스어인 '데이노스'와 도마뱀을 칭하는 '사우라'가 합쳐진 '데이노사우로스'를 번역한 말이다.

공룡은 트라이아스기 후기쯤 출현하여 백악기 말까지 생존했던 지배 파충류에 속하는 동물이다. 공룡과 동일한 시기에 익룡, 어룡 등과 같은 다른 고생물도 있었지만, 이들은 공룡과는 다른 종류로 분류된다. 공룡은 중생대에 많이 번성하였으며 쥐라기 백악기에 가장 많이 융성하였다. 다른 동물들은 공룡에 비해 크기가 월등히 작았다. 

공룡의 화석을 통한 기록을 보면 약 20종이 넘는 공룡이 같은 시기에 특정한 지역에서 함께 살았던 것을 알 수 있다. 거의 대다수의 공룡은 목초지대에 무리를 이루어 살았으며, 티라노사우루스나 아파토사우루스 같은 종류는 일평생을 혼자 지내거나 소규모의 무리를 지어 생활했다. 

매우 다양한 종류의 공룡이 존재하였으며 2000년대 초반까지 밝혀진 바에 의하면 공룡은 약 500종에 이른다. 이 중에 골격 화석이 발견된 것은 약 4분의 3수분이다. 초기 연구 과정에서는 공룡을 3400여 종으로 추정했으나 오늘날에는 수정되었다. 2008년 기준으로 알려진 공룡의 종은 1047종이다. 

공룡의 행동 방법, 식성, 모양새 등은 수없이 달랐다. 초식공룡과 육식을 하는 육식공룡이 있었으며, 2족 보행이나 4족 보행을 했다. 우리가 흔히 아는 거대한 크기의 공룡도 있었지만 인간 정도의 크기이거나 더 작은 공룡도 존재했다. 공룡들은 보통 자기방어 수단으로 골갑, 단단한 등껍질, 뿔 등을 갖고 있었다. 공룡은 남극뿐만 아니라 어디에서든 서식했다.

공룡의 번식 방법은 정확하게 알려진 것이 없다. 하지만 공룡알 화석이 발견되면서, 최소한 몇 종류는 다른 파충류와 마찬가지로 알을 낳아 번식했을 것이라 추측하고 있다. 암컷은 땅을 파서 둥지를 만든 후 알을 낳았고, 그중에서는 알에서 깬 새끼를 돌보는 경우도 있지만, 알아서 살아가도록 내버려두는 경우도 있었다.

과학자들은 공룡의 발자국, 뼈, 알 등의 화석을 연구하면서 공룡에 대해 많은 것을 알아냈는데, 19세기 후반에서 20세기 초반의 기간에 북아메리카, 유럽, 아시아 등에서 공룡 화석이 대량으로 발견되었다. 공룡 화석의 산지로는 미국 유타주, 유럽의 벨기에, 동아시아 몽골이 가장 유명하다. 미국 유타주나 애리조나주에서는 특히 대형 공룡 발자국 화석이 많이 발견되었다. 

공룡은 삼첩기 후기에 나타나서 약 2억년간 전 세계적으로 번식하며 지구의 주된 육식동물로 진화하다가 백악기 말 운석 충돌로 추정되는 사건에 의해 어룡, 익룡, 새를 제외한 모든 공룡이 멸종했다. 

공룡의 멸종과 관련하여 과학자들은 몇 가지 가설을 세웠다.

1. 운석 충돌설

운석 충돌설은 백악기 말 커다란 운석이 지구와 충돌함으로써 수십억 톤의 먼지가 공기 중으로 방출됐고, 그 먼지와 연기에 태양 빛이 차단되어 수개월 동안 지구에 빛이 없었을 것이라는 가설이다.

이 기간에 식물의 씨와 뿌리는 남아 있었지만, 생장이 중단됐다. 그로 인해 식물을 먹고 살았던 초식공룡이 죽기 시작했으며, 초식공룡을 잡아먹으며 살았던 육식 공룡의 개체 수가 감소했다는 것이다. 또한 빛이 차단된 지구의 온도는 영하 상태였고, 포유류나 조류는 털이나 깃털로 추위를 막으며 식물의 씨를 먹으며 생존했을 것으로 추정된다. 그에 반해 공룡은 별다른 대책 없이 영하의 온도와 먹을 것이 없는 환경에 노출되어 멸종했을 것이라는 가설이다.

2. 빙하기로 인한 동멸설

백악기 말 지구의 기온이 점차 내려가며 공룡이 살아가기에 너무 추운 온도가 되었다. 공룡은 몸집이 크기 때문에 동굴에 들어갈 수도 없으며 몸을 피할 곳이 없었다. 또한 추위를 막는 깃털 또한 없었기 때문에 지구의 기온 하강으로 공룡의 새끼들은 번식하지 못해 멸종했을 것이라는 가설이다. 그러나 깃털공룡의 증거들이 발견되며 이 가설은 설득력이 약해졌다.

3. 화산 활동설

백악기 화산들의 활발한 활동을 통해 공룡이 멸종했다는 가설이다. 화산 활동이 발생하며 생기는 화산재가 대기권의 공기를 막으면서 태양 빛을 받지 못하고 그로 인해 식물이 죽고 순차적으로 초식공룡과 육식공룡이 죽게 되었다는 가설이다.
공룡은 1822년 영국에서 우연히 공사장에서 발견되었는데, 이때 발견된 것은 공룡의 엄지 앞발톱이었다. 이를 기초로 1824년 옥스퍼드 대학 연구실로부터 본격적인 연구가 시작됐다.

얼핏 보기에 공룡은 하마, 사자, 코끼리, 호랑이와 같은 포유류 동물들과 닮아 보이지만, 공룡은 중생대 시기에 살았던 거대한 파충류이다. 몇 가지 다른 특성으로는 공룡의 다리 관절 모양은 다른 파충류 동물들과는 다르다. 도마뱀, 악어 같은 종류의 파충류는 다리 관절이 90도 꺾여있어 기어다니지만, 공룡의 관절은 곧게 뻗어 있어 올바르게 서서 다닐 수 있다. 두 번째로 공룡의 뼈끝은 연골로 되어있기 때문에 살아있는 동안 계속해서 성장할 수 있다. 하지만 사람을 포함한 다른 포유류는 연골이 뼈 중간에 있기 때문에 성장의 한계가 있다.

대부분의 육식 공룡은 초식 공룡의 두꺼운 가죽을 뚫기 위해 날카로운 이빨과 뾰족한 발톱을 가지고 있다. 몸집이 큰 공룡은 혼자서 먹이를 사냥하고, 크기가 작은 공룡은 무리 지어 사냥했다. 육식공룡 중 가장 무서운 티라노사우루스는 몸과 다리가 매우 크고, 뒷다리가 올곧아 서서 걸어 다녔다. 또한 날카롭고 큰 이빨과 턱이 있어서 한번 잡은 먹이는 놓치지 않았다. 초식공룡은 열매나 나뭇잎 등을 먹고 살았기 때문에 날카로운 이빨과 발톱은 갖고 있지 않았다. 하지만 육식공룡의 위협으로부터 피하기 위해 등에 단단한 뿔이 있다거나 피부 색깔이 변하는 방식으로 생존했다.

지질학적으로 원인을 가지고 발생하는 지진은 단층 표면의 한 지점에서 처음으로 단층 파괴가 일어나며 시작되는데 이를 핵 형성이라고 한다. 핵 형성 지대의 크기는 정확하지 않으며 가장 소규모 지진의 파열 면적의 경우 불과 백 미터보다도 작다는 증거도 있다.

고대에서부터 인간에게 땅이 흔들리거나 지구가 흔들리는 현상은 흔한 일이었다. 최대 지반 가속도와 속도를 직접 측정할 수 있는 가속도계가 발명되기 전까지 지진의 크기는 피해 권역에서 관측된 여러 가지 현상을 기반으로 연구한 후 다양한 종류의 진도로 분류하였다. 20세기에 와서 이러한 땅의 흔들림의 원인이 지각의 파열로 알려졌고 어느 지역에서든 지진 흔들림의 세기는 그 지역의 지반 조건 외에도 단층 파열의 강도나 크기, 거리 등에 따라 달라진다는 점이 연구 결과 밝혀졌다. 많은 언론사는 보통 지진의 규모를 ‘리히터 규모’라고 말하지만, 실제 대부분 국가의 정부 기관이나 기상청들은 지진의 규모를 방출된 실제 에너지 기반으로 측정한 ‘모멘트 규모’를 사용한다.

지진은 지구 암석권 내부에서 급작스럽게 에너지를 방출하면서 만들어진 지진파로 인해 지구 표면이 흔들리는 현상이다. 매우 약한 지진은 느낄 수 없는 크기도 있지만 강력한 지진은 도시 전체를 파괴할 수 있을 정도로 파급력이 크다. 지진은 지구 표면의 대지를 흔들고 암반의 위치를 이동시키거나 변성시켜 휘어지게 만든다. 큰 지진의 진원이 바다 해역이라면 해저 지형의 변화로 인해 쓰나미가 일어날 수 있다. 또한 지진으로 인한 산사태나 해일 등이 일어날 수 있다. 지진은 지구 안쪽의 에너지가 쌓여 암석의 파열이 일어나는 한계를 초과할 때 발생하는데, 암반이 파열되는 전체 영역을 진원역이라고 한다. 규모 M8 이상의 대형 지진은 진원역의 길이가 수백킬로미터를 넘는다. 암반이 파열된 전체 영역 중 가장 초기에 파열을 시작하는 땅속의 한 지점을 진원이라고 한다.

전 세계적으로 한 해 약 50만건의 지진이 관측된다. 이 중 인류가 흔들림을 느끼는 지진은 약 10만건이다. 소규모 지진이 주로 발생하는 지역은 필리핀, 이란, 멕시코, 엘살바도르도, 페루, 칠레, 터키, 뉴질랜드, 일본과 같은 판의 경계 지역이다. 규모가 큰 지진은 규모가 작은 지진에 비해 빈도가 낮다. 인류가 발전하며 점점 더 많은 지진이 관측되고 있는데 실제 지진의 횟수가 늘어난 것이 아니라 지진 관측소가 많이 생기고 지진계의 성능이 좋아져서 관측할 수 있는 지진의 수가 늘어난 것이다.

지진이 발생할 때 가장 근본적인 본진이 있고 파생되는 여러 지진인 여진이 있다. 여진이 일어나는 가장 큰 원인은 암반 사이의 급격한 응력 변화와 본진의 응력이 주변 지각에 영향을 주면서 파열되거나 변형되기 때문에 발생한다. 여진은 본진과 동일하거나 근처에서 발생하지만 약하다.

근대적인 지진계가 발명되기 전까지는 지진동의 세기를 주위 상황이나 사람 신체의 감각을 통해 판단하여 단계를 두고 구분했다. 이렇게 지진 피해나 흔들림의 느낌 등을 통해 같은 피해를 본 지역을 정리한 진도계는 비과학적으로 정확하지 않다고 생각될 수 있지만 과거의 지진기록을 통해 지진에 관한 정보를 빠르게 알아볼 수 있다는 이점이 있다.

물리학적으로 지진의 크기를 표현할 수 있는 수치로 속도, 변위, 가속도 등이 있다.

지진의 규모가 커지면 커질수록 통상 지진의 최대 진도도 같이 커지지만, 지진의 진도는 진원과의 거리, 단층의 이동 방향, 지반의 구조와 성질 등에 따라 크게 달라진다. 지하 지반에 물과 공기가 많이 함유되어 있어 부드러운 지층과 하천가의 평야 부지나 매립지 지형이 더 크게 흔들리기 쉽다.

지진이 발생하면 다양한 현상들이 발생한다. 이렇게 지진으로 발생한 피해를 통틀어 지진 재해라고 부른다. 지진 재해는 지진 그 자체로 인한 1차 재해와 부가적으로 생기는 2차 재해로 나뉜다. 1차 재해는 강한 지진동에 의한 지표나 지하 구조물의 파괴, 해일로 인한 선박의 유실, 지반의 붕괴 등이 있다. 2차 재해에는 전기, 가스, 화재, 수도 등 일상생활에 혼란을 주는 피해를 지칭한다.

흔들림과 지반파열은 지진으로 생기는 주로 건축물과 단단한 구조물에 여러 심각한 손상을 입히는 피해이다.

지진이 일어나는 장소들을 조사해 보면 지진은 그 진앙의 분포로 보나 진원의 깊이로 보나 지각 혹은 상부 맨틀의 일정한 부분에 다발적으로 발생하고 있다. 이를 지진소라고 하는데, 일본의 동북 지방 지진소는 크기가 크고 두께가 두꺼우며, 맨틀 상부에 자리 잡고 있다. 이에 비해 서남 지방의 지진소는 크기가 작으며 지표에서 약 35km 깊이에 있다.

지질학적으로 생성되는 대부분의 자연 지진은 수십 km 안팎의 불의 고리 지역에서 발생한다. 지진은 진원의 깊이에 따라 천발지진, 증발 지진, 삼발지진으로 나누어진다. 그 중 삼발 지진이 가장 깊은 지역에서 발생하는 지진이다. 가장 많이 발생하는 지진은 천발지진으로 전체 비율의 80% 이상을 차지하고 있다.

군발지진이란 짧은 시간 사이에 특정 지역에서 여러 차례 발생하는 지진을 의미한다. 군발지진은 보통의 여진과는 다른데 유달리 강도가 세거나 크게 다른 점이 없어 본진을 딱 정해서 말하기도 어렵다.

지진에는 많은 종류가 있지만, 흔히 생각하는 자연재해로 지진은 판구조론에 따른 지표의 움직임을 에너지원으로 한다. 지진은 판의 경계부에서 자주 발생하며 판의 경계부가 다양하기 때문에 지진의 위력도 다양하게 발생한다.

지진이 발생했을 때 생기는 파동을 지진파라고 한다. 지진파는 P파, S파, L파, R파 순으로 전달되며 횡파인 S파가 도착할 때 큰 피해가 발생한다. P파가 도달한 시간부터 S파가 도달한 시간까지 걸리는 시간을 PS 시간이라고 하며, 이 시간을 통해 진원과 진앙의 위치를 추정할 수 있다.

목성은 대부분 수소로 이루어져 있다. 헬륨은 목성을 이루는 총 분자 개수의 10% 정도만을 차지하지만, 목성의 질량은 25%를 차지하고 있다. 목성은 중원소로 이루어진 암석형 행을 가지고 있으며, 다른 큰 행성들처럼 뚜렷한 고체 표면이 없다. 목성의 질량은 태양계의 모든 행성을 합한 질량의 2.5배로, 태양의 겉면 위에 자리를 잡게 할 만큼 큰 질량을 가지고 있다.
지구와 목성을 비교해 보면, 목성의 부피는 지구보다 약 1,300배 크지만, 질량은 약 300배 정도만 크다. 그 이유는 목성의 밀도가 매우 낮기 때문이다. 이 낮은 밀도는 지구의 4분의 1도 되지 않는다. 그리고 내부는 큰 압력으로 인해 수소가 고체인 금속상태로 되어 있다.
목성은 황화수소암모늄 및 암모니아로 이루어져 있는 구름에 뒤덮여 있다. 구름층은 약 50km의 두께를 갖고 있으며, 두 개 이상의 구름층으로 나누어져 있다. 목성은 희미한 고리 계를 가지고 있다. 이고리계는 세 부분으로 나눌 수 있는데, 헤일로로 알려진 내부의 입자 토러스와 비교적 밝고 거대한 고리, 맨 가장자리에 매우 가는 고리가 있다. 이러한 고리들은 티끌로 이루어진 것으로 추정된다. 
목성의 변화무쌍한 대기는 10~14개 정도로 보이는 줄무늬 형태로 보이는데, 쉴 새 없이 움직이면서 서로 섞이며 넓어지기도 하고 없어지기도 한다.
목성의 자기권은 행성의 극 지역에서 여러 차례 생겨나는 강력한 전파 방출의 원인이다. 목성의 위성인 이오의 화산활동으로 인한 기체가 목성의 자기권으로 나오게 되어 행성 주변에 토러스를 형성한다. 
목성은 보통 태양, 달, 금성 다음으로 가장 밝은 천체이다. 목성의 궤도가 지구의 궤도보다 바깥쪽에 있기 떄문에 목성의 위상각은 지구에서 관측했을 때 11.5도를 넘을 수 없다. 그러한 이유로 목성은 지구에서 망원경으로 관측 시 항상 보름달처럼 보인다. 위상각 때문에 우주선 탐사를 통해서만 목성의 초승달과 같은 다른 위상을 볼 수 있다. 소규모의 망원경으로는 목성의 구름 띠 정도를 볼 수 있지만, 크고 성능이 좋은 망원경으로는 목성의 대적점까지 관측할 수 있다.
과거 갈릴레오 갈릴레이는 망원경을 사용하여 목성의 가장 큰 네 가지 위성을 발견하였고 이를 갈릴레이 위성이라고 한다. 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토 위성의 궤도 이심률로 인해 목성에 가까워짐으로써 목성의 중력에 의해 잡아당김으로 일정한 굽힘 현상이 발생한다. 이러한 증거로 이오의 큰 화산활동을 통해 확인할 수 있다.
1973년부터 현재까지 많은 수의 무인 우주 탐사선들이 목성 탐사를 했다. 그중 가장 잘 알려진 탐사선은 파이오니어 10호로, 최초로 목성에 근접하게 접근하여 목성의 다양한 특성들을 자세하게 보여준 우주 탐사선이다. 파이오니어 10호는 태양계 외행성 탐사를 목적으로 1972년 미국에서 발사되어 1년 뒤에 목성에 도착했다. 처음으로 목성의 사진, 자기장 정보 등을 탐색하여 지구로 전송했다. 1997년에는 탐사 임무를 마치고 우주의 미아가 되었다.
목성의 다양한 특징이 있지만 가장 큰 특징은 대적점이다. 대적점은 목성의 남반구에 자리 잡고 있으며 지구 크기의 약1.3배 크기의 붉은 색상 폭풍으로 매우 빠른 속도로 회전하고 있다. 대적점은 가로 길이가 1.6만km에 달하며 지구의 1.3배에 해당하는 크기이다. 대적점은 목성의 대기에서 발생하는 화학반응에 의하여 생기는 것으로 알려져 있다.
목성은 태양계의 다섯 번째 행성으로 가장 큰 행성이다. 목성은 고대 천문학자들에게도 잘 알려져 있었는데, 로마인들은 목성에 고대 로마 신화에 등장하는 신인 유피테르의 이름을 붙였다. 동양에서의 목성은 오행 중 하나인 나무에서 기원하였다. 
목성의 자전은 10시간 이내로 한 바퀴를 돌만큼 태양계 행성 중 가장 빠른 속도를 가지고 있다. 이러한 자전으로 인해 목성은 지구에서 망원경을 통해 쉽게 확인할 수 있을 정도의 적도 팽대부가 만들어진다. 
목성은 태양계의 진공청소기라고도 불리는데, 그 이유는 목성이 굉장한 중력 우물을 가지고 태양계 안쪽 근처에 자리 잡고 있기 때문이다. 목성은 태양계의 행성 중 혜성과의 충돌이 가장 많다. 혜성의 폭격으로부터 목성이 태양계를 보호해 줄 것으로 생각되었으나, 최근 연구 결과에 따르면 전체적인 혜성들의 숫자를 감소시키지 않는다고 한다. 
1953년 밀러와 유리의 실험을 통해 원시 지구의 대기에 존재했던 생명체의 구성 요소인 아미노산을 포함한 여러 유기 화합물의 생성을 입증하였다. 암모니아, 수소 분자, 물 등이 목성의 대기에서도 찾아볼 수 있던 것이다. 하지만 목성의 대기에서의 물은 아주 적은 양만 존재하고 겉면이 높은 압력을 받는 깊은 곳에 있기 때문에 지구와 같은 생명체가 존재할 것이라는 이론은 신빙성이 떨어진다. 그러나 현재도 물 혹은 암모니아 기반 생명체가 목성의 상부 대기층에 진화할 수 있다고 가설 되어오긴 했다.
목성은 인류의 탐사와 이해를 위한 중요한 대상이다. 현재 미국 NASA에서 준비 중인 유로파 클리퍼 미션은 목성의 위성 가니메데에 대한 탐사를 목표로 하고 있으며, 이를 통해 목성 위성의 지하 해양과 관련된 미스터리를 해결하고자 한다. 
목성은 태양계 내에서 빠른 자전을 하기 때문에 적도 지방이 볼록한 타원체의 형태를 가지고 있다. 이에 따라 태양처럼 차등 자전을 한다. 
태양계 행성을 크게 지구형 행성과 목성형 행성으로 나눌 수 있다. 지구형 행성은 밀도는 크지만, 반지름과 질량이 작다. 또한 자전 속도는 느리고 대기는 비교적 무거운 기체들로 구성되어 있다. 반면 목성형 행성들은 가벼운 기체인 수소와 헬륨 등으로 구성되어 있다. 또한 두꺼운 대기층으로 둘러싸여 있는데, 겉면은 고온의 액체 수소로 되어있고, 그 아래에 고체 상태의 수소가 가운데까지 연결되어 있다. 밀도가 작고 자전 속도가 빠르며 크기는 다르지만 모두 고리를 가지고 있다.

태풍은 기상위성 관측을 통해 이루어진다. 현재는 인공위성이 그 역할을 하지만 과거에는 항공기가 위험을 감수하고 태풍의 가운데 접근하여 관측해야 했다. 기상 위성에는 가시광선을 관측할 수 있는 광학카메라, 수증기를 관찰하기 위해 적외선을 흡수하는 카메라 등을 갖추고 있다. 
태풍의 이동 경로를 추적하는 기관은 동아시아 지역의 대한민국, 일본, 중국, 홍콩, 타이완, 필리핀이 있다. 각국의 기상기관들은 관측 자료를 자체적인 기준에 따라 다르게 분석하기 때문에 태풍의 경로, 강수량, 풍속 등에서 기관마다 차이가 있다.
태풍을 발생시키는 가장 큰 원인은 태양열이다. 적도 부근 열대 해역의 대기는 보통 온도가 높으며 습한 상태의 수증기가 계속 상승하여 적란운 형태의 구름이 쉽게 발생하며, 강한 스콜을 동반한다. 이 스콜이 공기의 작은 소용돌이가 되고 적도전선 부근에 점차 쌓이게 된다. 이 소용돌이들이 한곳에 모여 큰 소용돌이를 만드는데, 이것이 태풍의 시작이 된다.
물은 증발하여 수증기가 되는 과정에서 열량을 흡수하고, 반대로 수증기가 응결하여 물이 될 때 흡수했던 열량을 방출한다. 이때 방출되는 잠열이 태풍의 주 에너지원이다. 열대 저기압 중심에서 강한 상승 기류를 타고 모인 수증기는 적란운을 발달시키며 강력한 비를 내리게 되는데 이때 잠열이 방출된다. 방출된 잠열로 온도가 올라간 공기는 상승 기류를 강화해 수증기를 재공급하고, 다시 강한 비로 바꾼다. 온도가 상승한 공기가 부풀면서 상승 기류를 따라 올라가게 되면 하부의 밀도는 감소하면서 가운데 기압이 내려가게 된다. 이렇게 하강한 기압과 상승한 온도로 인해 중심부가 주변의 공기를 흡입하며 강력한 회전력을 갖게 된다. 이 과정에서 원심력에 의해 하강 기류가 생기면서 태풍의 눈이 만들어진다.
태풍은 열대 바다에서 발생한 열대 저기압이 발달하여, 중심 부근의 최대 풍속이 17.2m/s 이상의 강한 폭풍을 동반한 기상 현상을 지칭한다. 태풍은 북태평양의 서쪽에서 7~10월 가장 빈번하게 발생하며, 위도가 높은 곳으로 올라가면서 동아시아와 동남아시아 등에 영향을 준다. 태풍은 해일, 폭우 등에 의한 피해를 주기도 하지만 긍정적인 영향인 가뭄 해결, 대기질 개선 등의 효과도 있다.
지구 온난화로 인해 온도가 높아지면 적도와 극지방의 열량 차이가 줄어들어 온도 차가 줄어들게 된다. 그로 인해 상층부와 하층부의 바람 차이도 줄어들게 되는데, 그 결과 계절풍과 무역풍이 약해진다. 계절풍과 무역풍은 상승 기류 방해 요인인데 이들이 사라지게 되면 열대 저기압의 발생 빈도가 증가하게 된다. 또한 태풍의 이동 속도가 느려져 열대에 머무는 기간이 길어지면서 열에너지를 공급받아 위력이 더욱 강하게 발달한다. 
열대 지역에 있는 생성 단계의 태풍은 무역풍을 타고 천천히 북서쪽이나 서쪽으로 이동한다. 발생한 태풍의 30%는 그대로 서쪽으로 진행하여 대만이나 남중국해로 진입한다. 하지만 나머지 70%의 태풍은 북서쪽으로 진행하다 어느 지점에 이르면 편서풍의 영향을 받아 이동 경로를 북쪽이나 북동쪽으로 바뀌게 되는데, 이러한 이유로 한국이나 일본으로 태풍이 진행하는 것이다. 태풍의 이동 속도는 지속성이 있기 때문에 과거의 이동 속도와 비슷한 경우가 많아 1일 이내에는 거의 정확하게 이동 경로 예측이 가능하다.
태풍은 발생부터 사라질 때까지 평균적으로 5일, 길게는 10일 정도의 수명을 갖고 있다. 태풍이 생성되면 에너지원이 충분한 열대 해상에서 소멸하는 경우는 거의 없으며, 위도가 높은 지역으로 이동하며 해수면 온도가 낮아져 세력이 약해지게 된다.
태풍은 지역에 따라 명칭이 다르다. 과거 호주에서는 원주민 언어인 공포를 뜻하는 윌리윌리로 불렸지만, 사이클론으로 불린다. 인도양과 남태평양에서 발생하는 태풍은 사이클론이라고 불리며, 북태평양과 북대서양 서부에서는 허리케인이라고 한다.
태풍에는 위험반원이 존재하는데 태풍의 오른쪽이 그에 해당한다. 태풍의 운동 방향을 기준으로 태풍의 오른쪽은 태풍의 회전에 의한 바람과 이동에 의한 바람 방향이 일치하게 되며 강한 바람이 분다. 하지만 태풍 중심 부근에서는 왼쪽의 바람 또한 강력하기 때문에 여전히 위험하다.
태풍은 중심 부근에 강한 비바람을 동반하는데 강한 폭풍우의 범위는 중심으로부터 200~500km 정도이다. 태풍의 가운데로 갈수록 기압은 내려가고 풍속은 증가하지만, 중심에는 바람과 구름이 없는 태풍의 눈이 존재한다. 지름이 5~20km인 태풍의 눈에서는 바람이 약하고 구름이 거의 존재하지 않는다.
미국 합동태풍경보센터에서는 최대 풍속이 67m/s 이상인 강력한 태풍을 슈퍼태풍으로 정의한다. 대한민국 기상청은 태풍 강도 등급 개선으로 인해 2019년부터 약 강도의 분류를 하지 않으며, 2020년부터는 크기 대신 폭풍반경과 강풍반경을 정보로 제공한다. 이 같은 표현의 이유는 태풍의 위력을 과소평가하여, 인명 피해가 커질 우려를 대비해 취한 정책이다.
태풍은 중심 주변으로 적란운이 모인 구름 벽이 형성되어 있고, 나선 모양의 구름 띠가 소용돌이 형태를 하고 있다. 
태풍의 발생 빈도가 북반구에서 더 높은 이유는 남반구보다 기온이 높기 때문이다. 남반구는 남극 대륙에 뒤덮여 있는 빙하가 태양 빛을 반사하는 반면, 북반구는 육지가 넓게 분포하여 같은 양의 태양 에너지를 받았을 때 온도가 더 쉽게 오를 수 있다. 
적도뿐만 아니라 유럽 남부의 지중해에서도 태풍과 유사한 형태의 폭풍이 발생한다. 지구 온난화로 인해 빈도가 상승하고 있지만 아직 열대 저기압으로 간주하고 있지는 않다.

화성은 밤하늘에서 빨간빛을 띠며 맨눈으로도 어렵지 않게 관측이 가능하다. 겉보기 등급은 1.6~3.0 단계이며 태양계 밝기 순서는 태양-달-금성-목성-화성으로 네 번째로 밝은 천체이다. 화성은 약 7%대의 이심률을 갖고 있으며 이보다 큰 행성은 수성이 유일하다. 태양까지의 평균적인 거리는 2억2천만 km이며 공전 주기는 약 687일이다. 지구와 자전축을 비교했을 때 화성은 약 25도 기울어져 있어 지구와 거의 비슷하다. 그렇기 때문에 지구처럼 화성에도 계절이 나타난다.

과거부터 현재까지 인류는 많은 수의 탐사선을 화성에 보냈고 몇몇은 뛰어난 결과를 얻어냈지만, 실패율은 굉장히 높았다. 1960년대 소련은 두 대의 로봇 탐사선을 화성에 보냈지만, 지구궤도에조차 도달하지 못하고 실패했다. 그로부터 2년 뒤인 1962년 소련은 세 대를 더 시도했지만 실패하고 말았다. 두 대는 과거처럼 지구 궤도에 머무르고 끝났고 나머지 한 대는 화성을 돌아오는 동안 지구와의 통신이 끊어졌다. 그리고 1964년 다시 한번 탐사는 실패로 끝났다. 2021년 2월 퍼서비어런스 화성 탐사차가 드디어 화성 착륙에 성공했다. 퍼서비어런스는 2020년 7월 지구를 떠나 2021년 2월에 화성에 도착했다. 퍼서비어런스의 탐사 덕분에 유인 탐사선 계획에 중요한 정보들을 얻을 수 있었다. 무인 착륙에 성공한 파비어런스는 화성의 생명체 존재 여부, 화성의 과거 환경 조사, 화성 대기의 역사 등을 밝히려 노력했다.

태양계에서 4번째 행성이 화성은 수성, 금성, 지구에 이어 4번째 지구형 행성이다. 표면이 붉은 이유는 동양에서는 철의 산화 때문인데 불을 뜻하는 화를 써서 화성이라고 부르며, 서양에서는 로마 신화에 나오는 전쟁의 신 마르스의 이름을 따 Mars라고 칭한다.

화성에서의 물과 생명체 발견에 대한 기대로 탐사선들에 센서들이 탑재되어 보내졌다. 화성에서는 많은 양의 얼음이 발견되었고 생명체가 존재할 가능성이 있다고 주장되었다. 하지만 화성 겉면의 물은 대기압이 낮기 때문에 존재할 수 없다고 밝혀졌다. 이러한 증거와 탐사로 인해 화성이 과거에는 현재보다 생명이 살기에 더 적합한 조건이라고 추정되었지만, 지금까지는 실제 화성에 생명이 존재한 적이 있는가에 대한 정확한 답은 얻지 못하고 있다.

탐사선의 관측과 운석 분석 결과에 따르면 화성의 겉면은 기본적으로 현무암으로 구성되어 있다. 비록 화성 자체 자기장은 없지만 과거 행성 겉면의 일부는 자화된 적이 있는 것으로 관측을 통해 밝혀졌다. 화성의 대기는 변동 폭이 크다. 겨울이 몇 개월간 계속되면 지표의 기온은 매우 낮아져 대기 전체의 25%가 얼어버리며 대기압은 낮아진다. 이후 다시 햇빛이 비치는 계절이 되면 얼었던 이산화탄소가 승화하여 강한 바람을 발생시킨다. 이 바람은 화성의 먼지 등을 이동시키는데 이 현상을 먼지폭풍이라고 한다. 먼지폭풍 현상 때문에 지구에서 관측되는 화성의 모습이 변하게 된다.

화성의 대기가 희박한 이유는 화성이 생성될 때부터 작은 질량으로 인해 중력이 약하기 때문에 기체를 잡아둘 수 없으며 화성의 핵이 식어버린 상태이기 때문에 자기장 또한 매우 약하기 때문이다. 이렇게 약한 자기장으로는 태양풍으로부터 행성을 보호할 수 없기 때문에 대기가 거의 날아가 버려 화성에는 공기가 거의 없는 상태가 되었다. 태양계가 형성되던 시절 초기에는 다른 행성과 똑같이 화성 또한 천체들과의 충돌이 매우 잦았다. 이때 직경 1,000km 정도 되는 거대 소행성과 충돌한 적이 있는데 이 충돌이 화성에는 매우 큰 타격이 되었다. 그리고 이때 생긴 크레이터는 보레알리스 크레이터인데 태양계에서 가장 큰 크레이터이다. 이 크레이터는 화성 표면적의 약 40%를 차지하며 화성 북반구 평균 고도는 남반구에 비교해 4km 가까이 낮아졌다. 화성에는 거대한 것이 또 있는데 바로 올림퍼스 화산이다. 약 22~26km의 높이로 알려져 있으며 태양계에서 가장 거대한 화산이다. 또한 태양계 최대 협곡인 마리네리스 협곡도 존재하는데 깊이가 약 8km에 달하는 거대한 협곡이다.

화성은 지구에서 가까운 행성 중 하나로, 금성이나 수성과 달리 비교적 온화한 환경을 가진 행성이다. 그로 인해 탐사선을 통한 연구가 많이 이루어졌다. 그러나 화성 역시 현재는 생명이 존재할 수 없는 불모지이며 유인 탐사선을 보내기에도 매우 어려운 상황이다.

화성도 지구와 비슷한 약 45억년 전에 생성되어 표면이 전부 물로 덮여 있는 바다 행성이었으며 바닷물 맨 밑에는 용암 바다의 형태를 이뤘다. 하지만 밀도가 낮아 지각이 형성된 후에는 상당량의 수증기가 방출되어 대기에 존재했다.

화성에 대한 탐사는 우주 탐사에서 매우 중요한 부분을 일본, 유럽, 러시아, 미국 등에서 활발히 추진되고 있다. 화성 탐사에 있어 가장 중요한 요소는 발사 시간대이다. 화성과 지구의 공전 주기와 궤도의 차이로 인해 화성에서 지구까지의 거리는 계속해서 변화하는데 이 사이의 거리가 짧아질 때가 탐사대 발사 시간대이다. 발사 시간대 이외에 화성으로 로켓을 발사하면 780일이라는 시간이 지나야 화성에 도달하게 된다.

화성의 두 가지 위성으로 데이모스와 포보스가 있다. 데이모스는 16km의 직경을 갖고 있으며 타원체이며 약 30시간의 공전 주기를 가지고 있다. 포보스는 데이모스보다 큰 27km의 직경을 갖고 있으며 약 7시간 정도의 공전 주기로 돌고 있다.

앞서 말한 것처럼 현재는 화성에는 생명체가 없다고 알려졌지만, 계속되는 생명체에 대한 관심과 인류의 제2 지구라는 생각으로 탐사가 이어지고 있다.

초신성을 제외하면 인간이 알고 있는 별의 대부분은 우리은하 속 국부 은하군이나 우리은하 내 관측할 수 있는 범위내에 포함되어 있다. 현재 관측 장비 수준으로 국부 초은하단 내 성단과 수억 광년 떨어진 곳에 있는 국부 은하와 내 각각의 별을 관측하는 것은 가능하다.
과거부터 현재까지 항성은 인류 문명과 가까운 연관을 맺어 왔다. 인간은 항성을 종교적 대상으로 여기거나 별자리를 이용해 배의 경로 및 방위 판단에 이용해 왔다. 현재 시대에 전 세계적으로 보편적으로 쓰이는 그레고리력은 가장 가까운 항성인 태양에 대한 지구 자전축 각도를 바탕으로 만든 달력이다.
항성은 헬륨 및 수소와 기타 원소들로 이루어진 성간 구름이 파괴되면서 생성된다. 가운데 핵이 높은 온도로 올라가면 수소 성분의 일부가 핵융합 작용을 통해 헬륨으로 전환된다. 나머지 물질은 복사 및 대류의 과정을 지나며 가운데 핵에서 생성된 복사 에너지를 겉쪽으로 옮긴다. 
항성 혹은 붙박이별은 거대한 양의 플라스마가 중력을 통해 뭉치며 밝게 빛나는 회전타원체 형의 천체이다. 일반적으로는 별이라고 부른다. 태양 또한 항성인데 지구에 가장 가까운 항성으로 지구의 많은 에너지를 공급해 준다. 과거 가장 신뢰도 높은 항성에 대한 업적을 남긴 나라는 고대 이집트였다. 이집트의 천문학자들은 많은 별에 아랍어 이름을 붙였고 그러한 이름들이 현재까지 계속 불리고 있다. 이 천문학자들은 항성의 위치를 관측하고 예상할 수 있게 하는 다양한 천문 관측 기구를 발명해 냈다.
별자리에 대한 개념과 이론은 고대 바빌론 제국 시대에 존재했다. 과거의 인간들은 별이 특정한 모양으로 배치된 것을 보고 신화 속 등장인물과 연결했다. 이들 별자리 중 황도 근처에 있는 12개는 점성학의 근본이 되었다. 별은 각자 고유의 신화를 갖고 있는데 별은 신의 영혼 혹은 죽은 자로 여겨졌다. 
항성은 두 개 이상의 별이 동시에 생겨 공전하기도 하지만 태양처럼 혼자 생겨나기도 한다. 안정적인 공전 궤도를 유지하는 차원에서 세 개 이상의 별은 보통 계층적 구조를 이루고 있다. 항성의 운명은 처음 생성될 때의 질량에 따라 결정되는데 초기의 결정된 질량은 그 별의 수명, 밝기, 크기 등을 결정하는 요인이다.
모든 별은 가스를 우주 공간으로 계속하여 방출하는데 이를 항성풍이라고 한다. 대부분의 별은 항성풍으로 잃는 질량이 미미한 수준이다. 태양 또한 자기 질량의 1만분의 1 정도만 잃고 있다. 그러나 질량이 매우 크고 밝은 별은 많은 양의 질량을 방출하여 진화 과정에 영향을 끼친다.
별의 가장 최후의 단계는 가운데에서 철이 생성될 때이다. 철의 원자핵은 다른 구성 원소들보다 단단하게 뭉쳐있기 때문에 이들은 핵융합 시 에너지를 방출하는 것이 아니라 반대로 에너지를 쓴다. 무게가 많이 나가는 별 중 상대적으로 생성 년이 오래된 별의 내부에서는 핵융합할 수 없고 철로 구성된 거대한 중심핵이 만들어진다. 
우주 대충돌인 빅뱅 이후 최초로 생겨난 별은 리튬보다 무거운 구성 원소가 거의 없었다. 그러한 이유로 질량이 매우 크며 태양보다도 300배가 넘는 별이 탄생했을 것으로 추측한다. 하지만 이렇게 극단적으로 무거운 별은 매우 짧은 시간만 살아 있었다.
별자리는 별을 중심으로 지구에서 보이는 모습에 따라 선을 이어 어떤 사물을 떠올리도록 이름을 붙인 것이다. 지구상에서 관측되는 별자리는 보통 비슷한 방향에 놓고 그리지만 실제론 반드시 가까운 위치에 있는 것은 아니다. 천구는 관측자가 적도에서 멀리 떨어지는 만큼 반대쪽의 별자리를 관측할 수 없게 된다. 그러므로 북반구에서는 남쪽 하늘의 별자리를 볼 때, 남반구에서 북쪽 하늘의 별자리를 볼 때는 위도의 한계가 있다. 
인류는 항성의 표면 혹은 대기층에서 오는 빛만 관측할 수 있기 때문에 직관적인 관측에 의한 항성 내부구조는 알 수 없다. 그러나 대부분의 항성은 수소 가스로 되어 있기 때문에 자체 중력과 압력으로 인해 모양이 유지된다고 추측할 수 있다.
현재 항성의 생성과 진화 과정에 대한 세부적인 내용은 완벽하게는 밝혀져 있지 않다. 하지만 초기 성간구름에서 출발하여 밀도가 높은 블랙홀에 이르는 전체 진화 과정의 대략적인 부분은 알려져 있다. 항성은 크기와 밝기 및 색상에 따라 다양하게 나눌 수 있다. 가장 밝게 빛나는 항성은 주로 초거성이라고 불린다. 초거성은 크기가 매우 크며 그에 따라 더 많은 에너지를 방출하는 특징을 가지고 있다. 또한 적색거성, 노란색 거성 등의 분류도 있으며, 이에 따라 우주의 다양한 빛을 구성하게 된다. 20세기에 접어들며 항성 관측의 연구 속도는 매우 빨라졌다. 이 시기에 나온 사진들을 값진 천문학적 관측 도구 역할을 했는데 슈바르츠실트는 항성의 색과 온도는 겉보기 등급과 사진 등급의 비교를 통해 특정이 가능함을 밝혀냈다. 
죽어가는 별의 겉에서 방출된 중원소를 포함한 구성 물질은 새로운 별을 만드는 재료로 활용된다. 이러한 무거운 원소로부터 암석 행성이 탄생하고 그 대표적인 예가 지구이다. 초신성 폭발 물질 및 항성풍은 성간 물질을 구성하는 중요한 역할을 담당한다.
은하핵의 겉쪽에 위치한 별들 사이의 거리는 매우 멀기 때문에 별끼리 충돌하는 일은 매우 드물 것으로 여겨진다. 구상 성단이나 은하 중심부 같은 별들의 밀도가 높은 곳이 충돌할 일이 더 흔하다. 그리고 이러한 충돌들은 청색 낙오성을 만들어 내는데 이 비정상적 별들은 다른 주계열성에 비해 겉면 온도가 더 높다.
별은 항상 하늘에 떠 있지만 반짝여 보이는 이유는 지구 대기권의 공기가 순환하기 때문이다. 별빛은 수년 동안 진공의 우주를 지나 우리에게 도달하기 전까지 대기 움직임을 따라 심하게 흔들린다.

지구의 표면은 대륙과 해양 두 가지로 나뉜다. 육지의 평균 높이는 약 840m인데 산, 구릉, 대지 등 다양한 종류를 가지고 있다. 대기나 물의 작용으로 인해 풍화와 침식이 계속 이어지고 있으며 형태가 끊임없이 바뀌고 있다.
지구 온난화는 지구의 전체 기온이 올라가는 현상이다. 산업화 이후 인류의 화석 연료 사용이 급증하게 되면서 온실가스가 많아지며 기온이 올라가고 있다. 전 세계적으로 지구 온난화를 막기 위해 노력 중이며 재생에너지, 전기자동차의 사용이 확대되고 있다.
지구는 약 24시간 주기로 자전하며 가운데 축은 북극과 남극을 잇는 선이다. 그리고 지구에서 보았을 때 반시계 방향으로 돌고 있다. 그 결과 지구에서 천체들이 한 시간에 15도가량 동쪽에서 서쪽으로 이동하는 것처럼 보이는 일주운동을 관측할 수 있다.
대륙의 지각이 충분하게 생기고 난 뒤부터는 수억 년의 주기로 지구 표면의 대륙들이 합쳐지고 모여지기를 반복해 왔다. 언제부터 이 주기가 생겼는지는 명확하게 밝혀지지 않았다.
지구 내부 지각의 이동을 설명하는 방법은 다양하게 있다. 그중 가장 먼저 나온 이론은 지구수축설이다. 이 이론은 데카르트에 의해 제안되었으며 지구의 내부가 차갑게 냉각하며 부피가 줄어든다는 이론이다. 그러나 산맥이나 골짜기의 너비나 산맥 등을 설명하지 못하며 지구수축설은 신뢰를 잃었다. 1912년 알프레드 베게너에 의해 대륙이동설이 나왔지만, 원동력을 설명하지 못해서 이 또한 지지받지 못했다. 그 이후에도 해저확장설, 플룸 구조론 등 다양한 가설들이 나왔지만 확실하게 밝혀진 것은 없다.
지구 대기는 암석과 마그마로부터 분출된 기체들이 지구 주변에 중력을 통하여 묶이게 되면서 시작되었다. 이렇게 생성된 대기를 원시 대기라고 한다. 원시 대기를 구성하는 물질은 지구를 형성하였던 소행성 등에 구성되어 있던 휘발성 물질로부터 시작되었다. 지구의 온도가 내려가면서 마그마의 바다가 식어 고체 형태의 바닥이 생성되고, 혜성에 들어있던 소량의 수분은 많은 수의 혜성이 떨어지면서 쌓였다. 그리고 원시 대기의 수증기들이 응결하여 구름을 만들어 비가 내리게 시작했다. 이 비로 인해 원시 바다가 탄생하였다. 바다가 생성될 때 지면과 대기에 있던 염분들이 비에 의해 흘러 바다로 들어가면서 바다의 염분이 올라가게 되었고 소금이 생기게 되었다.
지구는 태양계 세 번째 행성이며 두꺼운 대기층으로 둘러싸여 있으며 지구형 행성 중 가장 크다. 지구는 45억 6700만년 전 생성되었으며 달을 위성으로 두고 있다. 지구의 중력은 지구의 위성인 달과 상호작용하며 이에 따라 조석 현상이 발생한다.
원시의 지구는 겉면이 대부분 녹은 상태를 겪으며 성장한다. 원시 지구의 열원은 대부분 3가지로 말할 수 있다. 첫 번째는 소행성의 충돌인데 소행성이 충돌하며 발생한 운동에너지가 열에너지로 변환되며 지구의 온도를 점차 올렸다. 두 번째는 중력에너지인데 소행성의 충돌이 발생했을 때 지구의 온도가 올라가며 철과 규소가 분리되었다. 중력으로 인해 철이 가운데로 몰리면서 중력에너지를 열에너지로 변환시켰다. 세 번째는 방사성 원소의 붕괴열이다. 지구의 겉면이 녹은 상태를 마그마 바다라고 하는데 이 깊이는 수백 킬로미터에 달한다고 한다.
지구의 대부분은 태양계 다른 행성인 화성, 금성, 수성과 마찬가지로 암석과 금속들로 이루어져 있다. 지구는 가장 무거우며 큰데 밀도 또한 가장 크다.
지구의 층별 구조는 화학적인 구성 성분의 변화에 따라 내핵, 외핵, 맨틀, 지각 순으로 나눌 수 있다. 
우리가 눈으로 보는 하늘이 푸른 이유는 대기 때문이다. 태양에서 지구로 도달한 빛이 지구의 대기를 통과할 때 우리의 눈으로 볼 수 있는 가시광선이 생성되는데 가시광선은 무지개색으로 나타난다. 이때 가장 먼저 산란하는 색은 보라색이다. 하지만 맨눈으로 관측할 수는 없다. 그다음으로 단파장은 남색, 파란색 산란광의 강도가 강력하므로 푸른색이 강조되어 보여지는데 이로 인해 하늘이 푸른색으로 보인다. 
지구의 대기는 고도가 올라감에 따라 구성성분과 밀도가 다양하다. 대기의 가장 낮은 부분은 대류권이라고 불리며 이것은 땅 맨 아래부터 10km까지 분포해 있다. 대류권의 구성 기체들은 주로 산소와 질소이며 우리의 일상적인 하루도 대류권 안에서 이루어진다.
10km 이상의 대기는 성층권이라고 불린다. 성층권에서는 공기층이 매우 빠른 속도로 얇아지고 기체의 구성성분이 변한다. 대기는 고도가 증가할수록 희박해진다.
지구의 탄생부터 현재까지 인류는 지구의 유한한 자원을 이용하며 살아왔다. 하지만 지구의 생태계를 고려하지 않는 무분별한 산업화는 오존, 이산화탄소 등을 발생시켜 지구의 생명을 위협하고 있다. 그리고 약 50억년 후에는 태양이 거성 단계에 접어들며 거대하게 팽창하게 되면 지구 또한 흡수되거나 사라지게 될 것이다.
지구는 고등생물들이 살아가고 있다는 점에서 다른 태양계 행성들과 차이가 있지만 가스와 고체의 구라는 점에서 다른 행성들과의 공통점 또한 가지고 있다. 
지구는 스스로 회전하는 자전을 하는 동시에 태양 주위를 공전하고 있다. 지구의 공전 주기는 365일, 1년이다. 이러한 지구의 자전과 공전으로 사계절이 만들어진다. 또한 지구의 자전축이 23.5도 기울어져 있기 때문에 여름에는 해가 늦게 지고 겨울에는 해가 일찍 저문다.
별자리가 사계절에 따라 바뀌는 이유 또한 지구가 태양 주변을 공전하고 있기 때문이다.
계절이 변화한다는 것은 기온이 변한다는 것을 의미한다. 이러한 변화는 태양열의 양이 다르기 때문에 나타난다고 할 수 있다. 여름의 태양 고도가 높기 때문에 열이 많이 전달되고 겨울에는 태양의 고도가 낮기 때문에 열이 적게 전달된다.

우주에서 바라본 지구

우리 태양계 첫 번째 행성인 수성은 달과 비슷하게 울퉁불퉁한 충돌구가 많으며 행성의 온도가 내려가면서 줄어들 때 생긴 큰 절벽이 존재한다.
나트륨, 칼륨 등으로 대기가 구성되어 있지만 지구보다 기압은 매우 낮다. 태양계의 행성 중 가장 가까운 궤도에 있는 행성이다.
수성은 지구형 행성 중 하나로 겉면은 암석으로 이루어져 있다. 수성은 태양계 안에 있는 행성 중 크기가 가장 작다.
중심핵 겉쪽에는 두께가 600km인 맨틀이 있는데 수성이 생기고 난 후 시간이 얼마 지나지 않아 거대한 천체가 수성과 충돌하여 현재의 얇은 맨틀만 남겼다고 한다.
수성의 겉면에 있는 춛올구는 작은 원형의 구멍부터 수천 km에 이르는 대형 분지까지 다양하다. 그리고 생성 연도 다양한데 분출물이 적다는 점에서 달과의 차이점이 있다.
지질학적 측면에서 연구했을 때 수성에는 평원 2개가 존재하고 있다. 충돌구 사이사이에 있는 경사가 낮은 구릉 형태의 평원은 수성에서 볼 수 있는 가장 오랜 시간을 보낸 지형이다.
수성의 평균적인 온도는 452.5K이다. 이유는 기압이 매우 낮기 때문에 대기가 거의 없어서 적도와 극의 온도 차이가 매우 크기 때문이다. 이처럼 표면의 온도가 매우 높지만 수성을 관측한 연구 결과에 따르면 얼음이 존재한다는 사실을 알 수 있다. 왜냐하면 중심부의 깊숙한 곳에 있는 분화구는 태양 빛으로부터 가려져 있어 온도가 102K 밑으로 내려가기 때문이다.
수성의 궤도 이심률은 행성들을 통틀어 가장 크다. 그리고 그 궤도는 46,000,000km에서 70,000,000km까지 이루어져 있다. 이 궤도를 수성이 공전하는 데 필요한 시간은 88일이다.
일출 시간대에 동쪽에서 해가 떠오르다가 며칠간 지는 것처럼 보이다 다시 떠오른다. 그리고 일몰 시각에는 서쪽에서 해가 지다가 며칠간은 뜨는 것처럼 보이다 방향이 바뀌며 다시 진다.
수성 탐사는 궤도가 태양에서 매우 가깝고 온도가 굉장히 높기 때문에 기술적으로 많은 연구가 필요하다. 수성 탐사선은 9,100만 km를 이동하여 태양의 중력 안으로 들어가야 한다. 따라서 태양의 속도 변화는 크게 일어나야만 한다.
수성의 밀도를 알아내게 되면 수성의 내부 상태와 구조를 추측할 수 있다. 지구의 밀도는 값으로는 크지만, 자체적인 중력의 힘으로 인해 내부가 압축되었지만 수성은 지구보다 크기가 훨씬 더 작고 내부가 압축되어 있지 않다. 이와 같은 수성의 큰 밀도는 내부 핵이 크고 철이 굉장히 많이 포함되어 있다는 것을 알 수 있다.
수성 핵에 철이 많이 함유되어 있다는 이론은 여러 가지가 있다. 첫 번째로 태양계에서 수성이 생겨나며 악착 단계에 들어가면서 비교적 무게도 적게 나가는 입자들을 끌어당겼다는 이론이다. 두 번째 이론은 과거 수성의 질량은 지금보다 2배가량 컸으며 초기 시절 미행성과의 충돌로 인해 현재는 무거운 물질만 남았다는 이론이다. 세 번째는 과거의 태양 열기로 인해 수성 겉면이 증발하였다는 이론이다.
수성은 라틴어로 Mercurius이며 자기장이 아주 희박하다고 하지만 행성 주위의 태양풍을 막고 플라스마를 가둬놓을 만큼 약하지는 않다.
긴 시간이 흐르고 태양의 나이가 들어가면서 진화하게 되면 태양계에는 많은 변화가 일어날 것이다. 태양이 소유하고 있던 수소를 거의 다 소진하면 잔류하는 연료를 태우면서 내부 기온은 크게 상승하며 연료를 태우는 속도는 점차 가속화된다. 그 결과 태양은 10억년마다 10퍼센트 이상 밝아지게 된다. 그러한 결과로 10억년 후 태양의 복사량이 증가하면서 생물권은 지금보다 더 가장자리로 물러나게 될 것이다.
수성은 기원전 3000년 전인 수메르인 시대부터 알려졌다. 옛 문헌에 따르면 수성은 바빌로니아인에 의해 발견되었으며 수성을 고대 신 헤르메스에 비유했다. 그 이유는 가장 안쪽에 위치한 행성으로 빠른 속도로 태양의 둘레를 돌기 때문에 발이 빠른 신 헤르메스의 이름을 붙인 것이다. 헤르메스는 고대 로마에서 메르쿠리우스와 동일시되어 영어인 머큐리로 되었다.
태양계 행성 중 크기는 가장 작지만 거리가 가장 가까운 평균 5,800만 km를 떨어진 궤도를 도는 행성이다. 태양과 거리가 가까울수록 공전 속도가 빨라지는데 수성은 그러한 이유로 인해 가장 빠르면서 궤도도 제일 찌그러져 있다. 수성의 자전축은 공전하는 면과 수직을 이루기 때문에 계절 변화가 없으며 대기가 없기 때문에 열이 전달되지 않아 낮과 밤의 온도 차이가 매우 심하다.
뜨거운 온도와 밝은 빛 때문에 탐사가 늦어졌으나 2004년 8월 3일 미국에서 무인 수성 탐사선인 메신저호를 발사했고 6년 7개월 동안 비행한 끝에 2011년 3월 수성 궤도에 진입하게 되면서 본격적인 수성 탐사가 시작되었다. 메신저호가 지구로 보내온 사진들로 과학자들은 각종 데이터를 분석했고 오랜 분석을 통해 수성의 양극 지역에 얼음이 있다는 사실과 내부엔 철로 구성된 핵이 있다는 사실을 밝혀내게 되었다. 메신저호는 2015년 5월 11년간의 수성 탐사 임무를 마치고 연료 소진으로 인해 작동 중지되었다.
수성은 태양과 가깝기 떄문에 많은 사람이 매우 뜨거울 것이라 생각하지만 수성 표면의 온도는 다른 태양계 행성들보다 다양하다. 대기가 없기 때문에 열을 가두지 못해서 에너지가 빨리 손실되기 때문이다. 그러한 이유로 수성이 태양과 더 가까움에도 불구하고 두꺼운 대기를 가진 금성이 더 높은 온도를 가지고 있다.
수성의 대기는 거의 없으며 변화무쌍하다. 수소, 나트륨, 칼슘, 칼륨, 수증기, 헬륨, 산소 등을 포함하고 있으며 기압은 매우 낮다. 과거에는 수성에도 짙은 대기가 존재한다는 논쟁이 있었으나 1974년 마리너호에 의해 수성의 대기가 낮은 것을 밝혀냄으로써 논쟁은 끝났다.

수성의 표면

태양계는 나선 은하인 우리은하의 나선 날개 부분에 자리하고 있고 태양을 중심으로 돌고 있는  천왕성 토성 금성 지구 목성 화성 해왕성의 행성들과 소행성 그리고 혜성 등으로 구성되어 있다. 명왕성은 기존에는 태양계 행성에 속했었으나 다른 태양계 행성들처럼 궤도가 원형이 아닌 타원형을 이루고 있다. 또한 중력의 정도가 약해 왜소행성으로 분류되었으며 플루토이드라는 새로운 이름을 갖게 되었다.

많은 태양계의 생성설이 제기되어 왔으며, 현재의 성운설에 의하면, 우리 태양계는 46억년 전 거대한 분자운이 부서지면서 생겼다고 한다. 가스로 이루어진 구름 덩어리가 중력 붕괴를 만들어 내고 이 구름은 계속해서 수축한다. 그러한 과정에서 속도가 점차 빨라져 구름이 원반의 형태를 가지게 된다. 수축이 일정 부분 이르게 되면 가운데의 밀도와 온도가 높아져서 핵융합이 일어나게 된다. 태양계는 생성 초반 모습에서 점차 진화해 왔다. 가스나 각종 우주의 먼지들이 행성의 중력에 이끌려 위성이 만들어졌으며 천체끼리 계속하여 부딫히며 태양계 진화의 힘이 되고 있다.

태양계는 태초에 생겼을 때부터 많은 것이 진화했다. 행성끼리의 충돌은 현재까지도 꾸준하게 생기는 일이며 태양계의 역사에서 중요한 부분을 차지하고 있다. 인간의 생애와 같이 태양계의 행성들도 결국은 죽음에 이르게 된다. 약 64억년 후 태양의 겉 온도는 점차 내려가며 부피는 많이 확장된다. 78억년 후 태양은 별의 시체를 남기고 행성 또한 태양과 같은 길을 지내게 된다. 결국 많은 시간이 흐르면 태양은 혼자 남게 될 것이다.

과거의 사람들이 생각했던 태양계는 어땠을지 궁금하다. 밤하늘을 보고 있으면 수많게 빛나는 별들 사이에서 행성들을 찾기는 어렵다. 하지만 계속해서 관찰하다 보면 눈에 띄는 천체들을 볼 수 있다. 이들은 매일 다른 별들보다 미세하게 이동하며 밝게 빛나고 있으며 이동하는 경로는 태양이 이동하는 경로와 비슷하다. 이들이 바로 행성이며 이러한 현상은 행성들의 공전하는 궤도가 지구가 공전하는 궤도와 많은 부분 일치하기 때문이다. 그리하여 과거의 사람들에게 행성이 알려졌다.
많은 태양계 모형에서는 행성과 행성 사이의 거리가 멀다. 그리하여 그 거리를 변형하여 행성 간의 거리를 거의 비슷하게 해 놓은 것을 볼 수 있다. 하지만 실제로 들여다보면 태양에서 더 먼 행성일수록 중심부 궤도와의 간격이 더 넓게 되어 있다.

물리적 관점에서 태양 주위를 돌고 있는 천체는  왜행성 태양계 소천체의 세 가지 종류로 나눌 수 있다. 행성은 구형의 덩어리를 이룰 정도로 큰 질량을 가지며 공전 궤도 위에 있던 자신보다 크기가 작은 모든 천체를 흡수하는 천체를 말한다. 
난류설은 태양계 형성을 위한 성운설을 대신하는 이론이다.
난류설에 의하면 태양계는 우주에 떠도는 가스와 먼지들로 이루어진 구름에서 형성되었다. 이 구름은 높은 밀도의 가스와 먼지를 포함하고 있으며 별도로 붕괴하여 다수의 행성 원반을 형성할 수 있었다. 이러한 원반들이 합쳐져 태양계의 구성들을 형성했을 것이다.
하지만 난류설은 외행성의 생성을 설명하는데 한계가 있는 등 각종 해결되지 않은 문제가 있었다.
우리 태양계와 동일하게 다른 항성들 주위에도 행성계가 형성되어 있다. 이들 행성계를 구성하는 외계행성은 90년대부터 발견되었으며 현재는 900개가 넘는 행성이 발견되고 있다. 지금까지 발견된 많은 수의 외계 행성은 목성과 비슷하거나 그보다 더 큰 질량을 가지고 있다. 지구형 행성은 질량이 작기 때문에 발견되기 어렵지만 앞으로의 관측 기술들이 발달하면서 지속해서 발견될 것이다. 태양계가 종료되고 성간이 시작되는 경계가 어디인지는 명확하게 정해지지 않았다. 그 이유는 태양계의 경계면을 두 가지 다른 힘이 형성하고 있기 때문이다. 
태양계를 떠올리면 태양계의 8개 행성만 생각하는 경우가 많다. 하지만 태양계는 해왕성에서 벗어난 더 먼 곳의 위치하는 곳까지 태양계의 범위로 간주하여지고 있다.
세계의 생성과 멸망에 관한 학문은 매우 오래된 서적에서도 발견된다. 그러나 긴 시간 인류는 이러한 이론을 태양계에 적용할 생각을 못 했다. 그 이유는 우리가 현재 편하게 태양계라고 하는 것이 과거의 사람들에게는 생소했기 때문이다.
태양이 진화하는 과정을 연구하던 중 태양이 어떻게 에너지를 생성하는지 이해하게 되었다. 상대성이론에 따라 태양의 가운데 핵에서 생기는 핵융합 작용에서 복사 에너지가 생성됨을 증명했다. 
태양계는 은하의 중심에서 약 2만6천 광년 떨어져 있으며 나선팔 중 하나인 오리온자리 팔에 은하 중심부 방향으로 기울어 자리 잡고 있다. 태양계 행성들은 태양을 공전축으로 하여 수직적이지만 태양은 수평적으로 자전하고 있다. 천왕성 또한 마찬가지이다. 

우리 태양계가 45억년 후 안드로메다와 은하가 충돌하더라도 태양계의 궤도는 지속될 것이라고 한다. 이유는 거리가 상당히 멀기 때문이다. 하지만 중력의 개입으로 인해 태양계가 밖으로 튕겨 나가 안드로메다은하의 범위 내에 들어갈 가능성은 있다. 많은 과학자는 태양이 적색거성이 되기 전까지 현재의 상태를 지속해 갈 것으로 보고 있지만 이러한 이론들은 태양이 어떤 작용도 하지 않으며 그대로 유지했을 때를 의미한다. 그러하므로 미래에 어떠한 변화가 있을지는 미지수에 가깝다. 태양계의 안정성은 과거부터 논란이었으며 최종적인 궤도의 상태는 예측할 수 없다.
중력의 작용은 태양계의 많은 행성들이 태양을 중심으로 회전할 수 있게 하며 우주 대기의 성분들을 날아가지 않도록 고정해 줄 수 있다.
태양계의 모든 천체는 제각기 다양한 시간을 지닌다. 태양계 행성들의 궤도는 시간이 흐를수록 무질서한 상태에 이르게 된다. 이 과정에서 새로운 행성이 태어나고 사라지게 될 것이다.