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별 별 이야기

자이언트 행성 목성

by ayra 2020. 4. 28.

The Planets   태양계의 행성 - 목성


           

      Jupiter-NASA Solar System                              Juno  위성

거대한 행성 목성은 다른 행성들을 합친 것보다 두 배나 큽니다

1610년 갈릴레오 갈릴레이는 지구 밖에 있는 달을 최초로 발견했습니다. 이 발견으로 과학자들은이 우주를 보는 방식이 달라졌습니다. 이후 목성은 과학자들을 놀라게 하는 긴 역사가 시작되었습니다.

목성은 우주 탐사의 역사에서 독특한 위치를 가지고 있습니다. 1610년 천문학자 갈릴레오는 목성을 보기 위해 망원경이라 불리는 새로운 발명품을 사용했고 지구 밖에 존재하는 것으로 알려진 달을 발견했습니다. 이 발견은 태양과 다른 행성들을 포함한 모든 것이 지구의 궤도를 돌았다는 믿음이 잘못되었다는 것을 알게되었습니다.

태양으로부터 다섯 번째인 목성은 태양계에서 가장 큰 행성입니다.

목성의 익숙한 줄무늬와 소용돌이는 사실 차갑고 바람이 많이 부는 암모니아와 물의 구름으로 수소와 헬륨이 대기에 떠다닙니다.  목성의 상징인 대적점(Great Red Spot 목성의 남위 20도 부근에서 붉은색으로 보이는 타원형의 긴 반점)은 수백 년 동안 지구보다 거대한 폭풍으로 맹위를 떨칩니다.

목성은 "주피터"라는 영어 발음이 있지만 그리스신화의 "제우스"로 그리스신 중 최고의 신입니다. 천둥과 번개를 다루며 구름을 모으는 자로도 묘사됩니다.

목성은 수십 개의 달로 둘러싸여 있습니다. 

목성은 여러 개의 고리를 가지고 있지만 토성의 유명한 고리와는 달리 매우 희미하고 얼음이 아닌 먼지로 이루어져 있습니다.

탐험

9개의 우주선이 목성 가까이에서 연구를 했습니다. 나사의 주노 우주선은 현재 궤도에서 거대한 가스 행성을 연구하고 있습니다. 2016년 7월 목성에 도착한 이 우주선은 신비롭고 구름으로 덮인 내부를 연구한 최초의 우주선입니다.

과학자들은 정기적으로 목성을 체크하기 위해 지구 궤도를 도는 허블 우주 망원경을 사용합니다.

파이오니아10호는 목성을 지나는 첫 번째 우주선이었습니다. 이어서 파이오니아11호, 보이저1호, 보이저2호가 목성으로 보내졌습니다. 나사의 갈릴레오 임무는 처음으로 목성의 궤도를 돌고 폭풍이 몰아치는 구름 속으로 대기권 탐사선을 보내는 것이었습니다. 

현재 두개의 새로운 임무가 목성의 위성인 나사의 유로파 클리퍼와 ESA의 주피터 ICICE에 대한 면밀한 연구를 하기 위해 진행 중에 있습니다.

크기와 거리

반지름이 43,440.7마일인 목성은 지구보다 11배나 넓습니다. 만약 지구가 5센트 동전 크기라면 목성은 농구공만큼 클 겁입니다.

목성은 평균 7억 7천 8백만 km의 거리에서 태양으로부터 5.2천문학적 단위로 떨어져있습니다. 1개의 천문단위는 태양에서 지구까지의 거리입니다. 이 거리에서 햇빛은 태양에서 목성까지 이동하는데 43분이 걸립니다.

궤도와 회전

목성은 태양계에서 가장 짧은 날을 가지고 있습니다. 목성의 하루는 10시간 정도 밖에 걸리지 않으며 약 12년(지구의 4,333일)안에 태양 주위를 완전히 돕니다.

목성의 적도는 단지 3도로 태양 주위의 궤도 경로에 대해 기울어져 있습니다. 이것은 목성이 거의 수직으로 회전하고 다른 행성들처럼 극단적인 계절을 가지고 있지 않다는 것을 의미합니다.

구조

목성의 구조는 대부분 수소와 헬륨으로 이루어졌습니다. 대기의 깊은 곳에서 압력과 온도가 증가하고 수소 가스를 액체로 압축합니다. 이것은 목성이 태양계에서 가장 큰 바다, 즉 물 대신에 수소로 만들어진 바다를 만들었습니다. 과학자들은 지구 중심부의 중간쯤 되는 깊이에서 압력이 너무 커져서 전자가 수소 원자에서 짜내어 액체가 금속처럼 전기적으로 전도하게 만든다고 생각합니다. 목성의 빠른 회전은 이 지역의 전류를 움직이게 하여 이 행성의 강력한 자기장을 생성하는 것으로 여겨집니다. 더 깊은 곳에 목성이 고체의 중심 핵을 가지고 있는지 아니면 그것이 두껍고 매우 뜨겁고 밀도가 높은 스프일지 불확실 합니다. 그 아래로는 화씨 90,032도 까지 될 수 있는데 대부분 철과 규산염 광물들로 이루어져 있습니다.

형성

목성의 중력이 소용돌이치는 가스와 먼지를 끌여들여 거대한 기체가 된 45억 년 전 태양계의 나머지가 형성되었을 때 모양을 갖추게 되었습니다. 목성은 태양이 형성된 후 남은 질량의 대부분을 차지했고 결국 태양계의 다른 물체들의 결합된 물질의 두 배 이상입니다. 사실 목성은 별과 같은 성분을 가지고 있지만 발화할 만큼 크게 자라지는 않습니다.

표면

거대한 가스 덩어리인 목성은 실제 표면을 가지고 있지는 않습니다. 이 행성은 대부분 소용돌이 치는 가스와 액체들입니다. 우주선이 목성에 착륙할 곳은 없습니다.  그리고 무사히 통과할 수도 없을 것입니다. 행성 내부 깊은 곳의 극심한 압력과 온도는 우주선이 행성으로 날아가려고 할 때 우주선을 녹여서 증발시킬 것입니다.

대기

목성의 모습은 형형색색의 구름 띠와 반점으로 된 태피스트리(tapestry)입니다. 이 가스 행성은 "하늘"에 세 개의 뚜렷한 구름층을 가지고 있을 가능성이 높은데, 이 충돌이 모여 71km 에 이릅니다. 상단 구름은 아마 암모니아 얼음으로 만들어졌을 것입니다. 또 중간층은 암모니아 수중물 결정체로 만들어졌을 것입니다. 가장 안쪽의 층은 얼음과 증기로 만들어졌을 것입니다.

목성을 가로지르는 두꺼운 띠 안에서 볼 수 있는 선명한 색깔은 아마도 행성의 따뜻한 내부로 부터 올라오는 유황과암석을 포함하는 기체들일 것입니다. 10시간마다 한번 씩 일어나는 목성의 빠른 회전은 강한 제트 기류를 만들어 내고 구름을 어두운 띠와 긴 구간에 걸쳐 밝은 지역으로 분리시킵니다.

속도를 늦출 단단한 표면이 없기 때문에 목성의 지점spots들은 수년 간 지속될 수 있습니다. 폭풍이 부는 목성은 12개 이상의 강한 바람에 의해 쓸려가는데, 목성 적도의 어떤 곳은 시간당 335마일에 이릅니다. 

자기권

목성의 자기권은 목성의 자기장에 의해 영향을 받는 우주의 지역입니다. 이것은 태양을 향해 60만에서 200만 마일을 날아가고 토성의 궤도까지 목성 뒤로 6억 마일 이상 뻗어 있는 올챙이 모양의 꼬리로 되어 있습니다. 목성의 거대한 자기장은 지구보다 16배에서 54배 더 강력합니다. 이것은 행성과 함께 회전하고 전하electric charge를 띤 입자들을 쓸어 올립니다. 지구 근처에서 자기장은 전하를 띤 입자들을 가두는 매우 높은 에너지로 가속시켜 가장 안쪽에 있는 달들을 폭파시키고 우주선을 손상시킬수 있는 강력한 방사능을 만들어 냅니다.

목성의 자기장은 태양계의 극지방에서 가장 장관을 이루는 오로라를 발생시킵니다.

고리

1979년 미 항공 우주국의 보이저 1호 우주선에 의해 발견된 목성의 고리는 작고 어두운 입자들로 이루어져 있고 태양에 의해 빛이 비출 때를 제와하고는 보기 힘들기 때문에 놀라운 것이었습니다. 갈릴레오 우주선의 자료는 목성의 링 시스템이 행성의 가장 안쪽에 있는 작은 달에 충돌하면서 행성 간 유성계가 부딪치면서 시작되는 먼지에 의해 형성될 수 있다고 지적했습니다.

위성

4개의 큰 달과 더 많은 작은 달들로, 목성은 작은 태양계의 일종을 형성하고 있습니다. 목성은 53개의 확인된 달들과 26개의 잠정적인 달들 발견의 확인을 기다리고 있습니다. 달은 확인된 후에 이름이 붙여집니다.

사람이 살 가능성

목성의 환경은 우리가 알고 있는 것처럼 생명에 도움이 되지 않을 것입니다. 이 행성을 특징 짓는 온도, 압력, 물질들은 유기체가 적응하기에는 너무 극단적이고ㅜ 휘발성일 가능성이 높습니다.

목성은 생명체가 있기에 부적절한 장소이지만 모성의 많은 달들 중 일부는 그렇지 않습니다. 유로파(목성의 달 이름)는 우리 태양계의 다른 곳에서 생명체를 찾는 가능성이 높은 곳들 중 하나입니다. 얼음으로 덮인 지각 바로 밑에 거대한 바다의 증거가 있는데 그 곳에서 생명체가 살아갈 수 있을 것입니다.

목성에 대하여

1. 가장 큰 행성

11개의 지구가 목성의 적도를 가로지를 수 있습니다. 만약 지구가 포도만한 크기라면 목성은 농구공만한 크기가 될 것입니다.

2. 5번째 행성

목성은 태양으로부터 약 7억 7천 8백만 km 또는 5.2 천문단위(AU)의 궤도를 돕니다

3. 짧은 날, 긴 해

목성은 10시간마다 한번 씩 회전하지만 태양의 궤도를 완성하는 데는 약 12년이 걸립니다.

4. 내부

목성은 거대한 가스 행성이어서 지구와 유사한 표면이 없습니다. 만약 목성이 단단한 내부 핵을 가지고 있다면 그 크기는 지구만 할 것입니다.

5. 거대한 세상, 빛의 원소들

목성의 대기는 대부분 수소로 이루어져 있습니다. 그리고 헬륨도 있습니다.

6. 많은 달

목성은 75개 이상의 달을 가지고 있습니다.

7. 고리

1979년 보이저 탐사 팀은 목성의 희미한 고리를 발견했습니다. 우리 태양계에 있는 4개의 거대한 행성들은 링 시스템을 가지고 있습니다.

8. 목성 탐사

9대의 우주선이 목성을 방문했습니다. 7대의 우주선이 지나가고 2대의 우주선은 거대한 가스 덩어리 주위를 돌았습니다.최근에는 2016년 주노가 목성에 도착했습니다.

9. 생명체

목성은 우리가 알고 있는 생명체는 지탱할 수 없습니다. 하지만 목성의 달들 중 일부는 생명을 지탱할 수 있는 바다를 표면 아래 가지고 있습니다.

10. 거대한 폭풍

목성의 대적점은 지구의 약 2배 크기의 거대한 폭풍으로 1세기가 넘은 큰 규모를 가지고 있습니다.

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