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지구는 외핵운동, 목성은 바람 때문에 자기장 변화 겪는다

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지구는 외핵운동, 목성은 바람 때문에 자기장 변화 겪는다

2019.05.21 12:34
미국항공우주국(NASA)이 그린 목성과 주노의 상상도.NASA 제공
미국항공우주국(NASA)이 그린 목성과 주노의 상상도. NASA 제공


미국항공우주국(NASA)의 목성탐사선 주노는 2016년 7월 5일 목성 궤도에 성공적으로 안착한 후 목성 주위를 돌며 목성의 내부 구조를 탐사하고 있다. 1995년 목성 궤도에 인류 처음으로 진입한 NASA의 목성탐사선 갈릴레이보다 목성에 더 가까이 다가갔다. 지난해 9월 주노의 관측데이터를 기반으로 목성의 자기장이 지구와는 다르다는 연구결과를 내놓은 가운데, 이번에는 목성과 지구 자기장의 공통점을 찾아내 주목을 끌고 있다.


제레미 블록삼 미국 하버드대 지구행성과학부 교수 연구팀은 목성의 자기장이 지구의 자기장과 비슷하게 ‘영년 변화’를 겪는다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 우주학’ 20일자에 발표했다. 영년 변화는 자기장이 오랜 시간에 걸쳐 서서히 변하는 현상을 뜻한다. 


목성은 태양계의 5번째 궤도를 돌고 있는 태양계에서 가장 거대한 행성으로 지구의 약 11배에 이른다. 목성은 지구의 수천배에 달하는 강력한 자기장을 가지고 있다. 지구 자기장의 원인을 철과 니켈로 이뤄진 용융상태의 핵으로 꼽는다. 마찬가지로 목성도 내부의 액체금속수소가 그 역할을 하고 있는 것으로 추정한다. 지구와 마찬가지로 지구의 자기장으로 인한 오로라현상이 목성에도 발견된다. 

 

지난해 9월 연구팀은 주노 탐사선의 자료를 분석한 결과, 목성의 자기장이 지구와 다르며, 이는 독특한 행성 내부 구조에서 비롯됐을 것이라 발표한 바 있다.  네이처 제공
지난해 9월 연구팀은 주노 탐사선의 자료를 분석한 결과, 목성의 자기장이 지구와 다르며, 이는 독특한 행성 내부 구조에서 비롯됐을 것이라 발표한 바 있다. 네이처 제공

지난해 9월 연구팀은 주노가 2년간 보내온 데이터를 바탕으로 목성의 자기장이 지구와는 크게 다르다는 연구결과를 내놓았다. 연구팀은 당시 “지구와 달리 목성 북쪽에서 나온 자기장이 남극은 물론 적도 지방과도 연결 되어있다”며 “이런 독특한 형태가 왜 생겼는지는 정확히 알 수 없지만, 지구가 암석행성이고 목성은 가스행성이라는 점이 영향을 미쳤을 것”이라고 분석했다. 


연구팀은 이후에도 주노가 보내온 데이터를 기반으로 목성의 자기장 활동을 분석했다. 그 결과 연구팀은 기존 연구와 달리 목성의 자기장이 지구처럼 영년변화를 겪는다는 것을 발견했다. 지구의 경우 영년변화는 맨틀이나 외핵의 운동때문에 발생한다. 목성의 경우, 위도에 평행하게 부는 바람인 ‘대상풍’으로 인해 발생하는 것으로 추정했다. 대상풍이 수소의 전기전도성을 높여 영년변화를 일으킨다는 것이다. 


블록삼 교수는 “지구의 자기장을 더 연구하고 싶어하는 사람들에게 중요한 발견”이라며 “목성의 자기장의 변화를 지속적으로 관찰할 것”이라고 밝혔다.

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