태양계의 행성 중 하나인 목성

목성입니다. 가운데에 큰 동그라미가 대적점입니다. 출처: 네이버

행성을 공부했을 때 가장 좋아했던 행성이 바로 목성이었습니다. 크기도 크고, 공부할게 많아 새로운 지식을 많이 알게 되어서 좋아했었습니다. 여러분은 태양계의 행성 중에 지구를 제외하고 어떤 행성을 가장 좋아하시나요? 행성은 공부하면 할수록 매력적이라 한번 행성에 대해 제대로 알아보고 결정해 보시길 추천드립니다.

 

1. 목성의 주된 특징

태양계에서 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 태양계에서 가장 거대한 행성입니다. 목성은 태양계 여덟 개 행성을 모두 합쳐 놓은 질량의 2/3 이상을 차지하고 지름이 약 14만 3,000km로 지구의 약 11배에 해당합니다.

목성은 맨눈으로도 쉽게 발견할 수 있을 만큼 밝으며, 가장 밝을 때는 -2.5등급이 된다고 합니다. 목성은 엷은 고리가 있고, 네 개의 갈릴레이 위성을 포함해 많은 위성을 지니고 있습니다.

 

2. 목성의 대기와 줄무늬

목성의 대기는 주로 수소, 헬륨으로 이루어져 있고 약간의 암모니아와 메탄이 존재합니다. 그리고 목성의 모습을 보면 줄무늬가 보입니다. 검은 줄무늬를 띠(belt), 밝은 줄무늬를 대(zone)라고 부릅니다. 적외선 관측 결과에 따르면 대는 띠보다 온도가 낮아서 더 높은 상층에 위치함을 알려준다고 합니다. 그리고 대는 고압의 상승 영역이고, 띠는 저압의 하강 영역이라고 합니다.

 

3. 목성의 대적점

목성에서 가장 유명한 현상은 대적점(대적반)입니다. 겉에서 볼 때는 보통의 소용돌이처럼 보이지만 그 안은 매우 역동적이라고 합니다. 이 대적점은 타원형이고, 크기는 지구보다 훨씬 큽니다. 대적점 내의 풍속은 100m/s라고 합니다.

 

4. 목성의 표면 온도

목성의 표면 온도는 약 -148도 정도라고 합니다. 목성은 태양에서 받는 열보다 더 많은 열을 방출한다고 합니다. 이것은 목성 내부에 열원이 있음을 말해줍니다. 그 열원은 행성이 형성될 때 행성 위에 붕괴되는 가스에서 방출되는 중력 에너지라고 알려져 있습니다.

 

5. 목성의 지름, 질량, 밀도

목성은 수소분자로 이루어져 있으며 지름은 14만 3,200km로 목성이 조금만 더 큰 천체였다면 목성의 내부에서 핵반응이 일어나 제2의 태양이 되었을지도 모른다고 합니다. 목성의 질량은 지구의 약 318배이고, 부피는 지구의 약 1,400배입니다. 밀도는 태양과 비슷하며 지구의 약 1/4 정도 됩니다. 목성은 지구보다 크지만, 밀도가 낮은 이유는 수소와 헬륨으로 구성되어 있기 때문입니다.

 

6. 목성의 고리

목성도 토성처럼 고리를 가지고 있습니다. 그러나 먼지가 대부분이며 그것조차 워낙 얇고 희미해서 지상에서 관측할 때 토성의 고리 같은 형체가 확인되지 않을 뿐이라고 합니다. 그래서 오랜 기간 동안 목성은 고리가 없다고 알려졌다고 합니다. 1979년 보이저 2호가 목성에 고리가 있다는 것을 발견하였다고 합니다. 현재도 목성의 고리는 허블 우주 망원경으로만 관측할 수 있을 정도로 관측하기가 굉장히 힘들다고 합니다.

예전에는 고리가 1개만 있는 걸로 알려졌지만, 현재는 추가로 3개까지 발견되었다고 합니다. 고리는 위성에 운석이 충동할 때 발생하는 먼지에 의하여 계속 채워지고 있다고 합니다.

 

7. 목성의 위성

목성은 목성 주의로 수많은 위성들이 돌기 때문에 작은 태양계라고도 불립니다. 수많은 위성 중에 가장 유명한 위성은 갈릴레이 위성입니다. 갈릴레이 위성을 처음으로 찾아낸 사람은 갈릴레이로 1610년 자신이 만든 굴절망원경으로 발견하였습니다. 꾸준한 관측을 통해 갈릴레이는 네 개의 천체들이 목성의 위성이라는 것을 알아냈고, 그래서 이 네 개의 위성들이 훗날 갈릴레이 위성이라고 불리게 되었습니다. 이 위성들은 독일의 천문학자이며 안드로메다를 발견한 시몬 마리우스가 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토라고 이름을 붙였습니다.

 

이오

갈릴레이 위성 중에 목성에 가장 가까운 위성입니다. 이오는 유로파, 가니메데와 1:2:4의 공전 주기를 갖고 있는데, 이런 현상으로 인하여 가니메데와 유로파는 이오가 목성을 공전할 때마다 같은 위치에서 힘을 가하게 됩니다. 탐사선으로 관측한 이오의 모습에서 지구의 화산과는 형태가 다르지만, 용암이 흐르고 계속 활동하고 있는 화산을 볼 수 있습니다. 또한, 이오는 아주 옅은 대기를 갖고 있습니다.

 

유로파

유로파의 크기는 갈릴레오 위성 중 가장 작은 지름 약 3,130km이며 질량은 달의 0.65배 정도 됩니다. 유로파는 표면에 구덩이가 거의 없고 철이 주성분인 핵과 규산염 맨틀, 그리고 얇은 지각으로 구성되어 있습니다. 그리고 얇은 지각 밑에는 액체 상태의 바다가 있다고 추정하고 있습니다. 유로파는 이오보다는 작지만 내부의 열이 존재한다고 합니다.

 

가니메데

지름 약 5,270km로 태양계 안에서 가장 큰 위성으로 알려진 가니메데는 갈릴레오 위성 중 목성으로부터 세 번째로 떨어져 있습니다. 가니메데의 표면은 융기한 부분과 패인 부분이 많이 있는데, 이것으로 과거 지질 활동이 있었다는 것을 추정하고 있습니다.

 

칼리스토

갈릴레이 위성 중 목성에서 가장 멀리 떨어져 있는 위성입니다. 지름이 약 4,800km이며, 질량은 달의 1.5배 정도입니다. 칼리스토는 내부구조가 얼음과 암석으로 되어 있고, 지가은 얼음을 위주로 구성되어 있어서 밀도는 갈릴레이 위성 중 가장 낮습니다. 칼리스토의 표면에는 충돌 흔적이 있습니다. 이것은 충격에 의해 얼음이 녹아 여려 겹의 고리들이 생겼다가 낮은 온도로 인하여 바로 굳어버려 생긴 것이라 합니다. 

 

8. 목성의 탐사선

목성을 탐사하기 위하여 1973년부터 많은 탐사선들이 발사되어 왔습니다. 발사되어 온 탐사선들은 파이오니어 10호, 파이오니어 11호, 보이저 1호, 보이저 2호, 율리시스, 카시니-하위헌스, 뉴 호라이즌스, 갈릴레오, 주노 가 있습니다. 앞으로도 NASA에서 탐사선을 계속 발사할 계획이며, 2030년대에도 탐사선을 발사할 계획이라고 합니다.