거대한 가스 기둥 너머: 목성 탐사 이야기

목성은 태양계에서 가장 큰 행성입니다. 크기로만 따지면 지구의 약 11배나 됩니다. 이렇게 크니 중력도 엄청나서 무려 지구의 2.5배나 된다고 합니다. 이처럼 강한 중력 덕분에 내부에서는 핵융합 반응이 일어나면서 엄청난 열과 빛을 뿜어냅니다.

 

그래서 표면 온도는 섭씨 영하 180도라고 합니다. 하지만 우리에게는 다행스럽게도 대기가 존재해서 생명체가 살 수 있다고 합니다. 실제로 미국 항공우주국(NASA) 소속 우주인 스콧 켈리는 지난 2011년 8월 목성 궤도 진입에 성공하면서 “생명체 발견 확률이 높은 곳”이라는 말을 남겼습니다.

 

 

 

 

 

1. 탐사는 어떻게 이루어지나요?

 

목성 탐사 프로젝트는 NASA 뿐 아니라 유럽우주기구(ESA)에서도 진행 중입니다. ESA는 ‘유로파 클리퍼’라는 탐사선을 발사했습니다. 유로파 클리퍼는 오는 2022년 12월 목성 궤도에 도착할 예정입니다. 이후 2023년 1월부터 본격적인 탐사 활동을 시작한다고 합니다.

 

유로파는 토성의 위성 가운데 하나로 지름 464km짜리 작은 천체입니다. 과학자들은 유로파 지하에 바다가 있고 이곳에 생명체가 살고 있을 것으로 추정하고 있습니다. 이번 임무 역시 유로파 바다의 비밀을 풀기 위한 것입니다.

 

 

 

 

2. 탐사선의 이름은 왜 유로파 클리퍼인가요?

 

유로파 클리퍼는 현재 인류가 만든 탐사선 가운데 가장 멀리 가는 우주선입니다. 지금까지는 보이저호가 1977년 9월 5일 해왕성을 지나며 기록한 57억 7000만 km가 최고였습니다. 그러나 유로파 클리퍼는 앞으로 7년 동안 28억 8000만 km를 날아가야 합니다.

 

따라서 그만큼 연료 소모량도 많습니다. 이를 위해 유로파 클리퍼는 태양광 대신 원자력 전지를 이용하기로 했습니다. 그리고 모든 동력원을 전기로 바꾸는 데 성공하면 2025년쯤엔 화성까지도 갈 수 있다는 게 ESA의 설명입니다.

 

 

 

 

3. 목성의 특징은 무엇이 있을까요?

 

• 대기 구성: 목성의 대기는 주로 수소와 헬륨으로 이루어져 있습니다. 이런 구성은 태양의 구성과 유사하며 이는 목성이 태양계 초기에 형성된 가스 행성임을 보여줍니다.

 

• 대적점: 목성의 가장 유명한 특징 중 하나는 대적점입니다. 이 큰 폭풍 시스템은 거대한 붉은 얼룩처럼 보이며 수백 년 동안 지속된 것으로 알려져 있습니다. 대적점의 직경은 지구의 3배가 넘을 정도로 크고 시속 640km의 수평 바람이 불고 있습니다.

 

• 강력한 자기장: 목성은 태양계에서 가장 강력한 자기장을 가지고 있습니다. 이 자기장은 행성 내부의 액체 메탈 수소가 원인으로 여겨지며 목성의 방사선 환경을 매우 복잡하게 만듭니다.

 

• 많은 수의 위성: 목성은 79개 이상의 확인된 위성을 가지고 있습니다. 이 중에서 가장 유명한 네 위성은 갈릴레오 위성으로 알려진 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토입니다. 이들 중 일부는 원시적인 해양 및 지하 서브글레이셜 해양을 가지고 있을 가능성이 있는데 이는 미래의 탐사 미션에 중요한 관심사입니다.

 

• 매우 짧은 회전 주기: 목성은 태양계에서 가장 빠른 자전 속도를 가지고 있습니다. 한 번 회전하는데 약 9시간 55분이 걸립니다. 이 빠른 회전은 목성이 납작한 적도를 가진 행성으로 보이게 만듭니다.

 

 

 

 

4. 기타 흥미로운 현상들

 

• 목성의 대적풍: 목성의 대기층에서는 강력한 대적풍이 발견되는데 이는 대기의 상당한 부분이 동쪽으로 빠르게 흘러가는 현상입니다. 이 대적풍은 지구의 위도와 다른 방향으로 회전하며 그 원인과 메커니즘은 아직 정확히 밝혀지지 않은 것들이 많습니다.

 

• 밤하늘의 빛나는 대조: 목성은 가장 밝은 행성 중 하나로 밤하늘에서도 눈에 띄게 빛납니다. 이 때문에 목성은 가까운 다른 천체와 대조를 이루며 밤하늘에서 빛나는 아름다운 광경을 제공합니다.

 

• 목성의 대적 지대와 스톰: 목성의 대기층에는 대적 지대라 불리는 어두운 대류 구름과 거대한 스톰이 자주 발견됩니다. 가장 유명한 스톰은 "대적 이슬티"로서 이미지를 통해 지구에서도 확인할 수 있을 만큼 목성의 대기 현상을 연구하는 데 중요한 정보를 제공합니다.

 

• 위성들의 상호작용: 목성은 다양한 크기와 특징을 가진 79개의 위성을 가지고 있습니다. 이들 위성은 목성 자체와 서로의 중력에 의해 복잡한 궤도를 그리며 움직입니다. 목성의 대기층과 위성들의 상호작용은 천체 간의 동적인 관계를 이해하는 데 큰 도움이 됩니다.

 

• 빠르게 변하는 자기장: 목성은 강력한 자기장을 가지고 있는데 이는 목성의 대기층과 상호작용하여 다양한 자기적 현상을 유발합니다. 이 자기장은 극단적으로 빠르게 변하는데 목성 탐사를 통해 우주에서의 자기장 현상에 대한 이해를 확장시키고 있습니다.

 

 

목성의 신비로운 특징과 기타 흥미로운 현상 등 목성 탐사에 관한 자세한 걸 알아보았습니다. 아직도 많은 비밀을 품고 있는 행성이지만 더 많은 탐사와 발견을 통해 우주의 아름다움과 신비로움을 풀 수 있기를 바랍니다.