과학자들이 목성의 중심에서 발견한 것

 

 

우리 태양계에서 가장 거대한 행성 목성.

 

목성은 그 크기 만큼이나 많은 비밀들을 오랫동안 간직해 왔습니다.

 

하지만 목성을 이해하려는 과학자들의 노력은 매번 실패로 끝나고 말았는데요.

 

특히 목성의 중심부는 너무나도 기괴해서, 예측하는 것 조차 불가능할 정도였습니다.

 

이곳에는 분명히 무언가가 존재하는 것 같았지만, 시속 640km에 달하는 폭풍이 앞을 가로 막고 있었죠.

 

과연 목성의 아주 깊은 중심부에는, 어떠한 비밀들이 숨겨져 있을까요?

 

이번 영상에서는 목성의 비밀에 대해서 하나씩 파헤쳐 보도록 하겠습니다.

 

 

 

 

 

가장 먼저 목성의 위성부터 얘기를 시작 해볼까요?

 

지금까지 목성에서 발견된 위성의 개수는 모두 95개입니다.

 

태양계에서 토성 다음으로 가장 많은 위성을 가지고 있는 행성이죠.

 

목성의 위성들은 최소 1km에서 무려 5,200km이르기 까지 아주 다양한 크기를 가지고 있는데요.

 

그 유명한 가니메데와 이오 그리고 칼리스토와 유로파가 바로 목성의 위성들입니다.

 

 

 

 

 

그런데 목성은 어떻게 해서 이렇게 많은 위성들을 가질 수 있었던 걸까요?

여러가지 이유가 있겠지만, 위성이 계속 늘어나고 있는 가장 큰 이유는 바로 목성의 중력 때문입니다.

 

목성의 바깥쪽에서 날아오는 소행성들이 목성의 중력에 의해 하나씩 붙잡히게 되었기 때문이죠.

 

이렇게 소행성들을 하나씩 붙잡다 보니까, 어느새 위성의 수가 95개로 늘어나게 되었습니다

 

또한 목성은 소행성들 뿐만 아니라 태양계 외곽에서 날아오는 혜성에게도 많은 영향을 미치고 있는데요.

 

태양계의 안쪽을 향해 날아오던 혜성의 궤도가 목성에 의해 바뀌게 되는 경우는 아주 흔합니다.

 

심지어 지구를 향하고 있던 위험한 혜성이, 목성에 의해 태양계에서 쫓겨났던 적도 있었죠.

 

그러고 보면 목성은, 우리의 입장에서 수호자의 역할을 해주고 있다는 생각도 들게 됩니다. 

 

아마도 목성이 없었다면 지구는 훨씬 더 많은 소행성이나 혜성과의 충돌을 겪게 되었을 겁니다.

 

 

목성은 지구의 수호자일까?

 

 

 

그런데 정말 그럴까요? 목성은 정말 지구의 수호자인 걸까요?

 

최근 과학자들은 오히려 목성이 소행성을 끌어들이고 있다고 생각하기 시작했습니다.

 

즉, 목성 때문에 지구의 소행성 충돌 위험성이 점점 더 높아지고 있다는 거죠.

 

현재 목성과 토성의 사이에는 기원을 알 수 없는 많은 암석들이 존재하고 있는데요.

 

목성의 강력한 중력은 이 암석들에게 영향을 미쳐 궤도를 이탈하게 만들고 있습니다.

 

 

 

 

실제로 1770년에 발견된 렉셀 혜성은 지구를 불과 200만km 떨어진 거리를 스쳐 지나갔습니다.

 

분석 결과 렉셀 혜성은 원래 목성과 토성 사이에 있던, 소행성이었던 것으로 확인되었죠.

 

목성의 강력한 중력이 이 소행성을 이탈시켜서, 지구쪽으로 오게 만들었다는 겁니다.

 

이러한 사례를 보면,  목성은 지구의 수호자는 커녕 지구를 위험에 빠뜨리는 행성으로 느껴집니다.

 

그 이후 태양계를 공전하던 렉셀 혜성은, 9년 후 태양계의 바깥쪽으로 이탈하게 되었는데요.

 

아이러니 하게도 렉셀 혜성을 태양계에서 쫓아아낸 장본인 역시도 목성이었습니다.

 

 

목성과 토성 사이의 소행성들

 

 

 

그런데 더 혼란스러운 점은, 목성은 지구에서 생명이 탄생하는데 결정적인 역할을 했을 수도 있다는 겁니다.

 

현재 많은 과학자들은 지구의 물이 소행성의 충돌에서 유래했을 것으로 추정하고 있는데요.

 

당시 물을 가지고 있던 소행성들도, 어쩌면 목성 때문에 지구로 오게 되었을 수 있다는 거죠.

 

지구로 향하는 소행성을 막아주는 목성, 반대로 소행성을 끌어들이고 있는 목성, 지구에 물을 전달했던 목성.

 

여러분들이 보시기에 목성은 과연 지구의 수호자일까요? 아니면 위험한 존재인 걸까요?

 

목성은 지구에서 상당히 멀리 떨어져 있지만, 아주 밀접한 영향을 미쳐왔음에는 틀림이 없어 보입니다.

 

이렇듯 지구는 오랫동은 목성의 영향을 받아왔습니다. 그렇다면 목성 자신은 어떨까요?

 

오늘날의 지구가 존재하기 까지, 목성은 그동안 어떠한 변화들을 겪어 왔을까요?

 

 

목성에 근접한 갈릴레오

 

 

 

1995년. 갈릴레오 탐사선이 역사상 처음으로 목성의 궤도에 진입하는데 성공했습니다.

 

갈릴레오는 목성을 근접 비행하면서 목성의 대기에서 많은 양의 수증기를 발견했는데요.

 

특히 목성의 적도 쪽 대기의 약 0.25%가 모두 물이라는 사실은 당시 꽤 충격이었습니다.

 

0.25%라고 하니까, 뭐야 별거 아니자나? 라고 생각하시는 분들이 계실수도 있는데요.

 

이는 지구에 존재하는 모든 물을 합친 것보다도, 무려 4배나 더 많은 양이었습니다.

 

뿐만 아니라 과학자들은 목성의 대적점 안에서도 상당한 양의 물 구름을 발견하기도 했었죠.

 

 

목성에는 얼마나 많은 물이 있을까?

 

 

 

또한 목성의 대기에는 지구보다 100배나 더 강력한 번개들이 만들어지고 있었습니다.

 

동시에 매우 거대한 우박들이 쉴새없이 만들어져 아래 쪽으로 쏟아져 내리고 있었죠.

 

이러한 현상이 계속 지속될 수 있는 이유 역시도, 목성의 대기에 물이 존재하기 때문입니다.

 

특히 이곳에서 만들어진 거대한 우박들은, 목성의 깊은 곳으로 끝없이 떨어지고 있었는데요.

 

과연 목성의 거대한 우박들은, 목성의 어디까지 떨어지게 되는 걸까요?

 

 

 

 

우리가 알기론 목성은 가스 행성인데...그렇다면 그대로 핵까지 내려가게 되는 걸까요?

 

아니면 목성도 땅이 있어서 그곳에 부딪혀 깨지게 되는 걸까요?

 

과학자들은 목성의 궤도를 돌고 있는 주노 탐사선을 이용해서 목성의 내부를 분석해 봤습니다.

 

그리고 과학자들은 목성의 중심부에서, 예상하지 못했던 아주 이상한 것을 만나게 되었죠.

 

 

 

 

 

일단 목성의 중심부는 예상대로 지구의 중심보다 압력이 훨씬 더 컸습니다.

 

또한 그곳의 온도는 섭씨 24,000도로, 태양의 표면 온도보다 무려 4배나 더 높았습니다.

 

그런데 정말 이상했던 것은, 목성의 중심부를 이루고 있는 물질들의 형태였습니다.

 

목성의 중심부는 주로 수소와 헬륨으로 이루어져 있었으며, 암석과 금속도 존재하고 있었습니다.

 

과학자들은 목성의 중심부의 최대 9% 정도가 암석으로 이루어져 있을 것이로 추정했죠.

 

가스 행성인 목성의 중심에 존재하는 다량의 암석과 금속들..이것은 무엇은 의미하는 걸까요?

 

이것은 어쩌면, 먼 옛날 목성이 어떠한 행성을 먹어치웠다는 것을 의미하는 것일 수도 있습니다.

 

그리고 현재 목성의 바깥쪽에 존재하고 있는 수 많은 암석들의 존재...

 

혹시 이 암석들이 먼 옛날에 존재했었던 행성의 흔적은 아닐까요?

 

실제로 목성과 토성 사이의 거리는 뭔가 부자연스러울 정도로 멀리 떨어져 있습니다.

무려 지구와 태양 사이의 거리보다 5.2배나 더 멀리 떨어져 있죠.

목성과 토성 사이의 소행성들

 

태양계 행성들의 위치 간격을 계산했을 때, 분명히 이곳에도 행성이 존재해야 자연스럽습니다.

하지만 현재 이곳에는 행성이 아니라, 무수한 암석들이 떠다니고 있을 뿐입니다.

어쩌면 목성은 이곳에서 형성되어 가던 원시 형태의 행성을 그대로 집어 삼켰을지도 모릅니다.

 

그 행성의 흔적이 아직까지 목성의 중심부에 그대로 남아 있을 가능성이 있죠.

또한 과학자들은 목성의 중심부에서 대량의 수소를 발견하게 되었는데요.

 

그런데 이 수소의 형태가 뭔가 좀 이상했습니다. 밀도가 매우 높고 또 금속성을 가진 기괴한 액체의 형태였죠.

 

이러한 금속성 수소 액체는 지구의 자연에는 존재하지 않는 아주 이상한 형태의 물질이었습니다.

 

 

목성의 중심부에 존재하는 액체 수소

 

 

 

물론 수소를 인공적으로 압축, 냉각하면 액체나 고체의 형태로 만들 수는 있습니다.

 

지구에서는 액체 수소를 로켓의 연료 등으로, 고체 수소는 초전도체 연구에 이용이 되고 있죠.

 

하지만 이렇게 형태와 특성을 변화시켜도, 수소는 비금속적인 성질을 유지하게 됩니다.

 

즉, 열와 전기를 전도하지는 못한다는 거죠.

 

하지만 목성의 중심부에서 발견된 이 액체 수소는, 금속성을 가지고 있어서 전도성이 매우 높았습니다.

 

또한 이 액체 수소는 놀랍게도 마치 물처럼 흐르는 특성도 가지고 있었죠.

 

하지만 무엇보다 가장 놀라운 점은, 이 금속성 수소 액체가 무려 4만km 깊이에 걸쳐 있었다는 겁니다.

 

 

 

 

목성의 전체 반지름이 약 70,000km니까, 거의 목성 반지름의 50%를 넘는 크기였습니다.

 

또한 지름 약 12,742km에 달하는 지구보다, 무려 3배나 더 크다고 할 수 있었습니다.

 

이 거대한 금속성 액체 수소는 목성의 중심부에서 마치 거대한 발전기 같은 역할을 하고 있었는데요.

 

목성의 이 강력한 발전기는 태양계의 행성 중, 가장 강력한 자기장을 목성에게 제공해주고 있었습니다.

 

무려 지구의 자기장보다 무려 20,000배나 더 강력하며, 태양보다 약 15배나 더 거대한 자기장이었죠.

 

결국 목성의 거대한 우박은 떨어지는 과정에서 녹거나 아니면 이 액체 수소에 융합되고 있을 겁니다.

 

 

 

 

 

또한 과학자들은 목성의 적도 부근에서 완전히 새로운 영역을 발견하기도 했는데요.

 

이 곳은 겉으로 볼때는 별다른 특징이 없었지만, 자기장 관측에서는 아주 파랗게 나타나고 있었습니다.

 

목성의 대적점과는 완전히 대비되는 푸른 거대한 점. 바로 목성의 대청색점이었습니다.

 

대청색점은 대적점과 꽤 가까운 거리에 위치하고 있었는데요.

 

그래서 과학자들은 이 대청색점이 대적점과 관련되어 있지 않을까라고 현재 의심하고 있습니다.

 

물론 대청색점은 아직 연구가 많이 이루어지지는 않았습니다.

그래서 여전히 많은 부분들이 베일에 가려져 있죠.

 

다만 과학자들은 이 대청색점이 목성의 자기장을 작동하는데, 아주 핵심적인 역할을 할 것으로 생각하고 있습니다.

 

아마 주노 미션이 마무리가 될 때 쯤이면, 이 대청색점에 대한 미스터리도 어느정도 풀리게 될 겁니다.

 

또한 목성에는 대적점과 대청색점 이외에도 또 다른 거대한 스팟이 존재하고 있는데요.

 

최대 크기 가로 12,000km, 세로 24,000km이르는 아주 거대한 '대냉점'이라는 영역입니다.

 

이 대냉점의 가장 흥미로운 점은 바로 온도인데요. 이곳은 대적점보다 무려 200도나 온도가 더 낮습니다.

 

또한 휘발성되는 특성이 있어서 갑자기 사라지기도 하고, 또 반대로 갑자기 나타나기도 하죠.

 

 

목성의 대냉점

 

 

 

과학자들은 연구끝에, 이 대냉점이 목성의 오로라 때문에 생긴다는 것을 밝혀냈는데요.

 

목성의 오로라는 에너지를 모아서 대기를 가열시키고, 이는 상하부 대기의 온도를 다르게 만듭니다.

 

그리고 이러한 온도의 차이는 소용돌이를 일으켜, 이곳의 온도를 급격히 낮아지게 만들고 있죠.

 

즉, 대냉점은 오로라로 인해서 발생되는 것으로 확인된 최초의 기상 현상이었습니다.

 

대냉점은 목성의 오로라 만큼이나 오래되었으며, 최대 수 천년의 나이를 가지고 있을 것으로 추정되고 있습니다.

 

이 외에도 목성에는 다양한 스팟들이 존재하고 있으며, 과학자들은 이들의 비밀을 밝히기 위해서 계속 노력하고 있습니다.

 

 

 

 

 

마지막으로 여러분들께  간단한  OX 퀴즈를 하나 내보겠습니다.

 

 

Q. 목성은 태양을 공전하고 있다. O or X 여러분들의 선택은?

 

 

많은 분들이 당연히 O를 골랐을 것이라는 생각이 드는데요. 하지만 정답은 X입니다.

 

목성은 태양을 중심으로 공전하지 않습니다. 태양의 바깥쪽 지점을 기준으로 돌고 있죠.

 

우주의 모든 물체들은, 두 물체 사이의 결합된 무게의 중심점을 기준으로 돌게 되는데요.

 

예를 들어 지구의 경우는, 태양과의 무게 중심점이 태양의 안쪽에 위치하고 있습니다.

 

그래서 정확히 말하면, 지구는 태양에 안쪽에 위치힌 무게의 중심점을 돌고 있는 거죠.

 

다만 그 무게 중심점이 태양의 안쪽에 들어가 있기 때문에, 그 차이를 느끼지 못할 뿐입니다.

 

하지만 목성이라면 얘기가 달라집니다. 목성의 질량은 지구보다 318배나 더 큰데요.

 

이 거대한 목성의 질량은, 태양과의 무게의 중심점을 무려 태양의 바깥쪽으로 끌어냈습니다.

 

더 정확히는 태양의 표면으로 부터 약 45,000km 떨어진 지점이 바로 두 천체의 중심점이죠.

 

그래서 목성은 태양을 기준으로 도는 것이 아닌, 태양 바깥의 중심점을 돌고 있습니다.

 

 

태양과 목성은 공통의 중심점을 돈다.

 

 

 

자, 이렇게 오늘은 목성의 다양한 신비함에 대해서 다뤄보았는데요.

 

목성은 그 크기만큼이나 정말 다양한 미스터리를 가지고 있었습니다.

 

지구의 수호자이자 파괴자이며, 또한 생명의 창조자이기도 했던 목성.

 

목성의 다양한 특성들은 아직도 우리에게 많은 의문을 남겨놓고 있습니다.

 

다행히 우리에겐 아직 목성의 궤도를 돌고 있는 주노 탐사선이 남아 있는데요.

 

남아있는 임무기간 동안 주노 탐사선이 더 많은 비밀들을 밝혀내주었으면 좋겠습니다.

 

 

 

 

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