별로 관심이 없던 별이던 목성... 태양계에서 태양다음으로 크고, 지구보다 엄청나게 크다고 하는데, 목성의 엄청난 크기가 지구를 다른 혜성들에게서 보호하기도 하지만, 위험이 되기도 한다고...
수많은 위성이 있는데, 그중에 유로파라는 위성이 얼음으로 구성되어 있는것 같고, 얼음속에 생명체가 살고 있을 확률이 높고 10년내로 탐사선을 보낸다고...
목성에서 보이는 큰 점은 소용돌이처럼 보이는데, 태풍과 같은 것인데, 큰것은 지구보다 크다고... 아~ 그리고 목성은 태양처럼 가스상태라서 착륙이나 탐사가 당분간은 힘들듯하다고...
참.. 알면 알수록 신비하고, 입이 다물어지지 않는 우주의 신비...
지 구에서 대략 8억 킬로미터 떨어진 곳에서, 무려 60개가 넘는 위성을 거느린 목성은 거의 가스로 이루어진 거대한 행성입니다. 화려한 색깔과 반점들 때문에 아름답게 보이기도 하지만, 격렬한 폭풍과 제트 기류가 쉴 새 없이 몰아치는 곳입니다. 목성이 예수가 탄생할 무렵 베들레헴 하늘에 떠 있던 별이라는 이야기도 있습니다. 목성의 한 위성에 얼음 층이 있는 것으로 추정되어 왔는데, 그렇다면 생명체가 존재하는 것일까요? 목성은 태양계의 행성 중에서 아주 많은 미스터리를 간직한 행성으로, 목성에 대해 더 많이 알수록 태양계의 비밀도 더 많이 풀 수 있을 겁니다.
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목성 | |||||||
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태양계의 아홉 개 행성
중 가장 큰 목성은 그 크기가 지구의 11배나 된다. 목성의 대기 현상인 가로 줄무늬와 대적점은 지상의 작은 망원경으로도 관측이
가능하다. 갈릴레이가 발견한 네 개의 위성을 포함해 20개의 위성을 갖고 있는데, 특히 위성 이오에서는 현재도 활발한 화산활동이
진행되고 있다. 보이저 탐사선에 의해 목성에도 고리가 있다는 사실이 밝혀졌는데 지상에서는 관측할 수 없을 만큼 가늘고 어둡다. |
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목성의 모습 |
목성의 대적점 |
목성의 오로라 |
목성의 고리 | ||||
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목성의 위성들 |
아말테아 |
이오 |
유로파 |
가니메데 |
칼리스토 | ||
목성(Jupiter)
밤하늘에서 금성 다음으로 밝게 보이는 목성은 태양계에서 가장 큰 행성이다.
대기에는 줄무늬가 있고, 300년 전부터 존재한다는 대적점은 지구 두 개를 삼킬 정도의 크기이다. 보이저 탐사기는 여러 가지
새로운 발견을 하였고, 목성과 그 위성들의 놀랄 만한 모습을 밝혀 냈다. 목성에는 그 규모는 작으나 고리가 잇다. 또 위성
이오는 태양계에서 가장 활발한 천체임이 밝혀졌다.
질량이 조금만 더 컸더라면 또 하나의 태양이 될 뻔했던 행성, 만약 그랬더라면 우리의 태양계도 쌍성계가 되었을 것이다.
(1) 목성의 물리적 성질
목성의 부피는 지구의 1316배, 질량은 318배나 되는데, 실로 태양계 안의 모든 행성의 2/3 이상의 질량을 목성이 차지하
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고 있다. 목성은 태양으로부터 7억 7,800 km 떨어져 태양을 공전하고 있다. 이 거리는
태양에서 지구까지의 거리의 5배가 넘는 거리이다. 목성의 단위 면적이 받는 평균 태양에너지는 지구에서 받는 에너지의 27 분의
1 밖에 안된다. 따라서 목성의 대기 상층의 온도는 매우 낮고, 중력은 커서 가벼운 수소마저 목성을 탈출하기가 쉽지 않다. |
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<그림 10> 목성 |
반대방향으로 흐름이 맞스치는 부분에는 소용돌이가 생긴다. 목성의 남반구에는
'대적반'이라고 하는 거대한 소용돌이가 있음이 알려져 있다. 이것은 17세기에 발견되었다. 그 농담이나 형태를 끊임없이 바꾸면서
300년 이상이나 사라지지 않고 현재도 여전히 관측되고 있다.
목성의 상공에 뜬 구름의 최상층 부분에서도 지구의
2.4배나 되는 중력이 작용하기 때문에 기체는 압축되어 있다. 두께가 수천 km나되는 대기의 아래층에서는 엄청난 기압에 의해
수소는 액화되어 있을 것이다. 목성 대기의 표면에서 15,000 km 아래쪽에서는 수소가 100만 기압 이상의 강력한 압력을
받아 전자가 핵에서 떨어져 나가 이온화되고 핵은 금속과 같은 상태로 배열하여 있다. 목성의 내부는 가장 가벼운 원소인 수소가
금속상으로 되어 있는 신비한 물질로 구성되어 있을 것으로 추정된다. 목성의 중심부에 있을 것으로 추정되는 핵의 온도는 태양표면의
온도보다 훨씬 높은 20,000o C 정도일 것이다.
목성에
서는 양극에서의 온도도 적도에서의 온도만큼 높다. 그 이유는 목성이 태양에서 받는 열과 맞먹을 정도의 열을 극지방으로 분출하고
있기 때문이다. 지구에서의 정밀한 측정 결과에 의하면 목성은 태양으로부터 받는 에너지의 2배에 달하는 에너지를 자체 발산하는
것으로 알려졌고 이러한 사실은 탐사선의 활동으로 확인되었다.
목성은 질량이 수축하면서 질량의 위치에너지가 열에너지로
바뀌어 서서히 온도가 올라갔을 것이다. 그러나 이 열은 목성의 내부에서 핵융합 반응을 일으킬 정도의 온도에 이르지 못했기 때문에
더 이상 더워지지 못하고 이 열을 완만한 대류에 의해 외부로 방출하고 있는 것으로 보인다. 만약에 목성의 질량이 지금의 20배
정도였다면 목성의 핵은 핵 융합 반응을 일으킬 수 있는 상태에 도달했을 터이고 우리의 태양계는 두 개의 태양이 지배하는 쌍성계가
되었을 것이다.
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(2) 목성의 대적점
목성의 대기의 관찰에서 가장 흥미를 끄는 것은 길쭉한 계란 모양으로 남열대에 자리잡고 있는
대적점이다. 대적점은 남북의 길이가 13,000 km 에 달하고 동서의 길이가 25,000 km 에 달하여 지구크기의 행성
두개가 들어 갈 수 있는 매우 큰 붉은 색을 띤 점이다. 대적점의 색깔이 항상 일정하지는 않아 밝기가 변하기도 한다. 대적점에서
대기는 매시 400 km 속도로 반시계 방향으로 회전하고 있으며 대적점은 목성의 자전에 의해 매시 13 km 의 속도로 동쪽에서
서쪽으로 이동하고 있다.
이 대적점의 정체는 과거 오랫동안 천문학자들을 괴롭혔다. 대적점에 대한 여러 가지 주장들이
있었으나 탐사선의 조사결과에 의하면 이 대적점은 목성의 열대성 저기압대에 나타나는 거대한 태풍이라는 것이 확인되었다.
대적점에서는 바람이 시계방향의 반대 방향으로 불고 있으며 다른 지점의 구름보다 온도가 2~3o C 정도 낮다. <그림 11>과 <그림 12>는 목성의 대적점과 이를 확대한 사진이다.
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(3) 목성의 줄무늬
<그림 13>은 목성의 적도를 길게 펼쳐 놓은 사진이다. 여러 개의 사진을
합성하여 한 눈에 목성 적도를 전부 볼 수 있도록 한 것이다. 사진에서 좌측에 보이는 작은 원이 대적점이다. 목성 대기에 이렇게
줄무늬가 나타나는 것은 대기의 운동이 균일하지 않기 때문이다. 줄무늬의 경계면에서는 공기 흐름의 속도가 다른 지역과 다르다는
것이 관측에 의해 확인되었다.
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(4) 목성의 고리
보이저 1호의 탐사로 목성에도 한 가닥의 고리가 있다는 것이 확인되었다. 폭이 약 6,000 km 이고 두께가 1,500 m 이하이며 전장이 80만 km 에 이르는 이 고리는 먼지와 암석의 입자로 되어 있다. 고리를 이루고 있는 입자의 질량을 모두 합하면 작은 위성 정도는 될 것으로 생각된다. 이 고리가 지금까지의 목성 관측에서 보이지 않은 것은 고리의 두께가 얇은 데다가 목성의 밝기가 고리보다 훨씬 밝기 때문이었던 것으로 생각된다.
(5) 목성의 역행위성
위성은 행성의 자전과 같은 방향으로 공전하는 '순행위성'과, 반대방향으로 공전하는
'역행위성'으로 구별된다. 행성이 태양을 중심으로 한 회전 가스원반 안에서 형성된 것처럼 위성도 행성 주변의 가스에서 태어났다고
한다면, 공전의 방향은 같아진다. 목성이나 토성 등 외행성의 위성이 대부분 순행위성인 것은 이들 행성이 그 형성 과정에서 각각
일종의 작은 태양계를 형성하고 있었기 때문이라고 생각된다.
역행위성은 혜성이나 소행성처럼 원궤도에서 훨씬 벗어난 타원궤도를 취하고 공전면의 기울기도 크다. 이들은 어딘가 다른 곳에서 형성된 천체가 우연히 다가와 행성에 잡히게 된 것인지도 모른다.
목
성의 위성은 네 개의 갈릴레오 위성 외에 12개가 더 발견되어 모두 16개로 알려져 있다. 이들 중 제일 바깥쪽의 네 위성이
역행위성이다. 이들은 지름이 약 20km인 작은 위성으로 타원궤도를 돌고 있다. 이들 위성이 어디서 만들어졌는지는 아직도
수수께끼이다.