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[표지로 읽는 과학: 사이언스] 최초로 본 목성의 극지, 푸른빛 거대폭풍 있었다

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2017년 05월 28일 19:56 프린트하기

사이언스 제공
사이언스 제공

이번 주 ‘사이언스’ 표지에는 태양계에서 가장 큰 행성인 목성의 사진이 실렸다. 목성 남극의 모습이다. 기존 사진과 다른 새로운 각도에서 바라본 목성에서 눈에 띄는 것은 푸른빛이 감도는 거대 폭풍(사이클론)이다. 지름이 최대 1400㎞에 이르는 것으로 나타났다. 미국 시카고에서 노스캐롤라이나까지 이르는 거리다.

   
이 사진은 미국항공우주국(NASA)의 목성 탐사선 ‘주노(Juno)’가 지난해 목성의 구름층 표면으로부터 5000㎞ 떨어진 지점까지 근접해 촬영한 것이다. 2011년 발사된 주노는 지난해 8월부터 목성 관측을 시작했다. 이번 연구 결과는 남극에서 북극까지 관측한 것을 분석한 것이다.

  
스콧 볼튼 미국 사우스웨스트연구소(SRI) 수석연구원은 이탈리아 국립물리천문학연구소, NASA 제트추진연구소(JPL) 등과 공동으로 주노가 보내온 첫 관측 결과를 분석해 ‘사이언스’ 26일자와 ‘지오피지컬 리서치 레터스’ 25일자에 각각 발표했다.
 

주노는 목성의 남극과 북극을 촬영할 뿐만 아니라, 목성 주위를 둘러싼 구름층 속에 들어가 마이크로파 레이다로 목성의 소용돌이치는 폭풍을 정밀 관측했다. 볼튼 연구원은 “목성의 대기와 그 속을 가까이서 관찰한 것은 이번이 처음”이라며 “주노는 목성이 어떻게 작동하는지에 대한 기존 통념을 깨고 있다”고 밝혔다.
 
● 목성의 가스층과 자기장, 불균일한 것으로 밝혀져

 

그동안 행성과학자들은 목성의 구름층 꼭대기로부터 수백 ㎞ 깊이까지 내려가면, 가스가 균일하게 잘 섞여 있을 것으로 예측했다. 그러나 주노의 관측 결과에 따르면, 실제 구름 속 목성의 가스는 매우 불균일한 양상을 띠었다.
 
암모니아 가스의 농도도 대부분의 지역에서 예상보다 매우 낮게 나타났다. 하지만 적도 부근에서는 아주 깊은 곳에서부터 암모니아 함유량이 높은 가스 덩어리가 바깥쪽으로 뿜어져 나오는 사실이 확인됐다. 리쳉 NASA JPL 연구원은 “목성의 암모니아는 지구의 수증기처럼 적도를 따라 높은 농도를 보였고, 극지방으로 가면서 위도가 높아질수록 농도가 낮아졌다”고 설명했다.
 
목성의 자기장 역시 이론과 모델로 예측한 것보다 더 강력하고, 더 불균일했다. 목성의 자기장은 약 7.8가우스(자기장 단위)로 지구에서 측정한 가장 강력한 자기장의 10배 이상인 것으로 확인됐다. 자기장의 세기도 적도 부근에서 더 강했다. 킴벌리 무어 미국 하버드대 교수는 “예상보다 훨씬 복잡한 구조”라며 “이는 가스로 이뤄진 목성 내부의 물질들이 마구 휘돌면서 자기장을 왜곡시키기 때문인 것으로 추정된다”고 설명했다.

 

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