태양계에서 가장 큰 행성, 목성

태양계에서 가장 큰 행성, 목성

이번호에서는 목성에 대해 알아보자.

'목성 (Jupiter)' 이라는 이름의 유래

목성의 영어식 이름은 Jupiter 인데 이는 그리스-로마 신화에 나오는 12 신들 중 하나인 제우스 (Zeus) 의 로마식 이름이다. 목성의 밝기는 천구 상에서 태양 , 달 , 금성에 이어서 4번째 이고 때때로는 화성보다도 어둡기도 하지만 그리스인들이 그들의 신들의 왕 이름을 목성에다 갔다 붙인 이유는 그들의 뛰어난 예견력 일 수 밖에 없는 것이다. 목성이 행성 중 에서 어떻게 제일 크다는 사실을 그 먼 옛날 알았는지 참 신통방통 할 뿐이다.

목성 , Jupiter

PLANET INFO

궤도둘레 : 32.675 AU
태양까지의 거리 : 5.2 AU (7억 7833만km)
공전주기 : 4333.28 일
평균공전속도 : 13056km/h
자전주기 : 9 시간 55분 29초 (지구에 비해 매우 빠르다)
자전속도 : 45300km/h (적도를 기준)
위성 수 : 63개 (2006년 기준)
적도지름 : 142984km (지구의 약 11.2 배)
부피 : 1.431×10¹⁵ km³ (지구의 1321.3배)
질량 : 1.899×10²⁷ kg (지구의 317.8배)
적도중력 : 23.12 m/s² (2.358G)
대기압 : 70kPa
(평균)표면온도 : 152K ( 약 -121.15℃ )
대기성분 : 약 수소 86% , 헬륨 약 14%
(※ 참고사항 : 각 백과사전마다  정보가 불분명함. Wikipedia 영문버전에서는 수소의 대기중 수소가 차지하는 비율이 90% 라고 나타냈지만,한국어 버전은 86%, 프랑스어 버전은 86% ,독어버전은 89.8%, 네이버의 동아 encyber 백과사전은 75% 로 표기했다.)

  목성은 대부분 가스로 이루어 져있는데도 불구하고 태양계에 있는 어느 다른 행성들보다 월등히 무거운 행성이다. 몇몇의 과학자들은 목성이 별이 될 것이였지만 질량이 조금 부족해 별이 되지 못하고 행성이 된 행성이라고 견해를 주장하고 있다. 목성의 특이한 점은 남위 22도에 커다란 붉은 점을 볼 수 있는데 이를 가리켜 '대적반' 이라고 부르고 넓이는 24000~40000km × 12000~14000km 로 지구보다 크다(!).

대적반, 가운데 붉은색 점이다.

   위에 나와있는 그림처럼 대적반은 1665년 부터 발견된 아래 꾸준히 유지해 오고 있으며, 반시계방향으로 회전한다. 그렇다면 이 것이 무엇일까? 이는 목성의 폭풍인데, 최대 높이가 8km 정도라고 한다. 아래 그림은 대적반의 움직임을 잘 나타내고 있다.

Voyager 호에 촬영된 목성의 움직임이다.

  또한 가지 목성의 놀라운 점은 현재 위의 그림에서 볼때, 목성의 고리는 보이지 않지만 목성은 실제로 고리를 가지고 있다고 한다. 목성의 고리는 대부분 먼지로 이루어져 있다. 목성의 고리는 근처를 지나가던 소행성들이 목성의 강한 중력에 의해 산산조각이나서 생긱 고리라고 한다.  목성의 고리는 목성에 너무나 얇기 때문에 지구상에서는 관측이 거의 불가능 했지만 보이저 1호가 목성을 지나면서 목성의 고리를 촬영하였다. 다음 그림은 목성의 실제 사진이다.

목성의 고리의 종류에는 4가지가 있는데, 이를 소개하자면
(출처 : http://en.wikipedia.org/wiki/Rings_of_Jupiter , 번역 오류시 알려주기 바람)

이름	반지름km	폭km	굵기km	투명성	먼지 함량
Halo 고리	92,000–122,500	30,500	12500	~1×10-6	100%
주 고리	122,500–129,000	6,500	30–300	5.9×10-6	~25%
Amalthea gossamer 고리	129,000–182,000	53,000	2000	~1×10-7	100%
Thebe gossamer 고리	129,000–226,000	97,000	8400	~3×10-8	100%

이 있다.

목성 탐사선

파이어니어10호 미국 1972.3.3 1973년12월에 목성 자료 수집
파이어니어11호 미국 1973.4.6 1974년12월 목성 통과 1979년 9월 토성 통과
보이저 1호 미국 1977.9.5 1979년 3월5일에 목성통과, 1980년11월12일에 토성 통과
보이저2호 미국 1977.8.20 1979년7월목성통과,1981년8월토성통과
갈릴레오 호 미국,유럽 1989.10.18 목성 탐사선. 도중에 금성도 탐사

파이어니어 10호

미국의 목성 탐사선
발사일: 1972년 3월 3일
파이어니어 10호는 1973년 12월 1일에 목성 구름 위를 지나가면서 500여장의 목성과 위성들의 사진을 전송하였다. 또한 파이어니어 10호는 목성의 자기장에 대한 정보와 태양풍과 목성 자기장의 상호작용에 관한 정보를 수집하여 전송하였다.

파이어니어 11호

활동: 1973년 4월 6일 - 1995년 11월
파이어니어 11호는 1974년 12월 1일에 목성 구름 위 42,900 km 상공을 지나면서 파이어니어 10호가 했던일과 똑같은 일을 하였다. 목성 탐사를 끝낸 파이어니어 11호는 1979년 9월 1일에 토성의 테를 3,500 km 까지 접근하여 통과하였다. 토성 탐사를 끝낸 파이어니어 11호는 우주 속으로 뛰어 들었다.

보이저 1호

보이저 1,2 호

발사:1977년 9월 5일, 1977년 8월20일
보이저 1호는 1979년 3월 5일에 목성을, 그리고 1980년 11월 12일에 토성을 지나가면서  보이저 2호는 1979년 7월 9일에 목성을, 그리고 1981년 8월 26일에 토성, 1986년 1월 24일에 천왕성, 1989년 2월에 해왕성을 지나가면서 많은 자료를 전송하였다.

목성의 위성
 
  목성의 위성들은 대부분 아마, 우주공간을 떠돌던 소행성이 였다가, 목성의 강한중력에 이끌려서 목성의 위성이 된 것으로 추정되고 있다. 목성에는 현재까지 관측된 것은 112~120 개로 63개보다 훨씬 많지만 모두들 비주기 위성이여서 현재 NASA 가 인정하는 위성의 개수는 모두 63개라 해 그 밑에 위성들의 목록을 올려놓았다.
  참고로 위성 이름 옆의 * 표는 그 위성이 목성의 자전방향과 거꾸로 도는 위성이다.
(출처 : http://blog.naver.com/topplus11?Redirect=Log&logNo=90020504412)

순서	이름	지름(km)	질량(kg)	거리(km)	공전주기(일)	*경사(°)	위성분류	발견년도
1	Metis	60×40×34	~3.6E16	127,690	7h 4m 29s	0.06	Amalthea	1980
2	Adrastea	20×16×14	~2E15	128,690	7h 9m 30s	0.03		1979
3	Amalthea	250×146×128	2.08E18	181,366	11h 57m 23s	0.374		1892
4	Thebe	116×98×84	~4.3E17	221,889	16h 11m 17s	1.076		1980
5	Io	3630.6	8.9E22	421,700	1.769137786	0.050	Galileans	1610
6	Europa	3121.6	4.8E22	671,034	3.551181041	0.471		1610
7	Ganymede	5262.4	1.5E23	1,070,412	7.15455296	0.204		1610
8	Callisto	4820.6	1.1E23	1,882,709	16.6890184	0.205		1610
9	Themisto	8	6.9E14	7,393,216	129.87	45.762	Themisto	1975
10	Leda	10	1.1E16	11,187,781	241.75	27.562	Himalia	1974
11	Himalia	170	6.7E18	11,451,971	250.37	30.486		1904
12	Lysithea	36	6.3E16	11,740,560	259.89	27.006		1938
13	Elara	86	8.7E17	11,778,034	261.14	29.691		1905
14	S/2000 J 11	4	9.0E134.	12,570,424	287.93	27.584		2001
15	Carpo	3	4.5E13	17,144,873	458.62	56.001	Carpo	2003
*16	S/2003 J 12	1	1.5E12	17,739,539	482.69	142.680	?	2003
*17	Euporie	2	1.5E13	19,088,434	538.78	144.694	Ananke	2002
*18	S/2003 J 3	2	1.5E13	19,621,780	561.52	146.363		2003
*19	S/2003 J 18	2	1.5E13	19,812,577	569.73	147.401		2003
*20	Thelxinoe	2	1.5E13	20,453,753	597.61	151.292		2004
*21	Euanthe	3	4.5E13	20,464,854	598.09	143.409		2002
*22	Helike	4	9.0E13	20,540,266	601.40	154.586		2003
*23	Orthosie	2	1.5E13	20,567,971	602.62	142.366		2002
*24	Iocaste	5	1.9E14	20,722,566	609.43	147.248		2001
*25	S/2003 J 16	2	1.5E13	20,743,779	610.36	150.769		2003
*26	Praxidike	7	4.3E14	20,823,948	613.90	144.205		2001
*27	Harpalyke	4	1.2E14	21,063,814	624.54	147.223		2001
*28	Mneme	2	1.5E13	21,129,786	627.48	149.732		2003
*29	Hermippe	4	9.0E13	21,182,086	629.81	151.242	Ananke?	2002
*30	Thyone	4	9.0E13	21,405,570	639.80	147.276	Ananke	2002
*31	Ananke	28	3.0E16	21,454,952	642.02	151.564		1951
*32	S/2003 J 17	2	1.5E13	22,134,306	672.75	162.490	Carme	2003
*33	Aitne	3	4.5E13	22,285,161	679.64	165.562		2002
*34	Kale	2	1.5E13	22,409,207	685.32	165.378		2002
*35	Taygete	5	1.6E14	22,438,648	686.67	164.890		2001
*36	S/2003 J 19	2	1.5E13	22,709,061	699.12	164.727		2003
*37	Chaldene	4	7.5E13	22,713,444	699.33	167.070		2001
*38	S/2003 J 15	2	1.5E13	22,720,999	699.68	141.812	Ananke?	2003
*39	S/2003 J 10	2	1.5E13	22,730,813	700.13	163.813	Carme?	2003
*40	S/2003 J 23	2	1.5E13	22,739,654	700.54	148.849	Pasiphae	2004
*41	Erinome	3	4.5E13	22,986,266	711.96	163.737	Carme	2001
*42	Aoede	4	9.0E13	23,044,175	714.66	160.482	Pasiphae	2003
*43	Kallichore	2	1.5E13	23,111,823	717.81	164.605	Carme?	2003
*44	Kalyke	5	1.9E14	23,180,773	721.02	165.505	Carme	2001
*45	Carme	46	1.3E17	23,197,992	721.82	165.047		1938
*46	Callirrhoe	9	8.7E14	23,214,986	722.62	139.849	Pasiphae	2000
*47	Eurydome	3	4.5E13	23,230,858	723.36	149.324	Pasiphae?	2002
*48	Pasithee	2	1.5E13	23,307,318	726.93	165.759	Carme	2002
*49	Cyllene	2	1.5E13	23,396,269	731.10	140.148	Pasiphae	2003
*50	Eukelade	4	9.0E13	23,483,694	735.20	163.996	Carme	2003
*51	S/2003 J 4	2	1.5E13	23,570,790	739.29	147.175	Pasiphae	2003
*52	Pasiphae	60	3.0E17	23,609,042	741.09	141.803		1908
*53	Hegemone	3	4.5E13	23,702,511	745.50	152.506		2003
*54	Arche	3	4.5E13	23,717,051	746.19	164.587	Carme	2002
*55	Isonoe	4	7.5E13	23,800,647	750.13	165.127		2001
*56	S/2003 J 9	1	1.5E12	23,857,808	752.84	164.980		2003
*57	S/2003 J 5	4	9.0E13	23,973,926	758.34	165.549		2003
*58	Sinope	38	7.5E16	24,057,865	762.33	153.778	Pasiphae	1914
*59	Sponde	2	1.5E13	24,252,627	771.60	154.372		2002
*60	Autonoe	4	9.0E13	24,264,445	772.17	151.058		2002
*61	Kore	2	1.5E13	23,345,093	776.02	137.371		2003
*62	Megaclite	5	2.1E14	24,687,239	792.44	150.398		2001
*63	S/2003 J 2	2	1.5E13	30,290,846	1077.02	153.521	?	2003

그 중 대표적인 목성의 위성 몇가지를 소개해보자 한다.

이오 (Io)

  갈릴레이가 발견한 4대 위성중의 하나로 크기와 질량은 달과 비슷하게 생겼지만 색깔은 완전히 달과 다르다.
  태양계에서 화산활동을 하고 있는 몇 안되는 것 중의 하나로 목성의 강한 중력에 의해 표면이 일그러져서 강한 마찰열이 발생해 화산활동이 일어나게 된다.
  이오는 목성주위를 목성과 같은 자전방향으로 돌고있다. 이오의 색깔이 옆에 보이는 사진처럼 울긋불긋 한 이유는 이오의 표면에서 발생되는 황화합물 때문이다.  

이오에 의해 목성에 생긴 그림자

유로파 (Europa)

  목성의 4대 위성 중 가장 작으며 표면에 덮여있는 100km 깊이의 얼음때문에 희게 보인다. 또한 온통 얼음으로 덮여있기 때문에 운석구덩이들도 찾기 매우 힘들다. 하지만 과학자들은 유로파가 얼음으로 덮여있기 때문에 유로파의 얼음판 밑에 생명체가 살 수 있다고 생각했다. 그러나 유로파는 태양으로 부터 너무나 멀리 떨어져 있기 매문에 -100℃ 이하이고 액체상태의 물이 존재하기 힘들겠지만, 유로파의 지하에서는 두꺼운 얼음층으로 인해 열이 보존되어서 물이 존재할지도 모른다.

그러나 최근 갈릴레오 탐사선이 새로운 자료를 지구에 보내왔는데 유로파에서 자기장이 측정되었다는 뜻이다. 하지만 유로파에는 원래 자기장이 없다. 이는 유로파 안에 전기성질을 띈 물질이 있어서 목성의 중력에 의해 움직여 자기장이 유도가 된다는 것이다. 그렇다면 유로파 내부에서 움직이는 전기를 띈 유동성 물질은 무엇일까? 과학자들은 아마 그 것이 소금물이라고 추정한다. 만약 정말로 유로파의 표면 아래가 얼음물로 되어 있다면 아마도 그 크기는 지구의 태평양과 대서양을 합한 것보다 더 넓을 것으로 추정된다. 그리고 지구의 예를 든다면 생명체의 탄생은 물과 밀접한 관계가 있으므로 어쩌면 유로파의 내부에 미생물이 존재할지도 모른다는 가능성까지 논리가 확대된다. 그렇다면 화성의 경우 과거에 생명체가 존재했을 것이란 가능성만 있는 것이다.
(출처 : 천문우주정보)

가니메데 (Ganymede)

  목성의 4대 위성중 하나로, 지름이 5120km, 질량은 달의 2배로 태양계에서 가장 커다란 위성이다. 놀랍게도 이 가니메데는 수성보다도 큰 위성이라고 한다.
  1610년에 갈릴레이가 발견했고 목성의 3번째 위성이다. 가니메데의 영어식 이름은 'Ganymede' 인데 이는 제우스의 가장 관계깊은 인물로 목성이 'Zeus' 에서 유래했다는 사실로 따온 것이다. 공전 주기는 7일 정도이다.

목성과 그 위성들

목성, 위성의 그림자가 비침

이오에서 바라본 목성

보이저 호에서 찍은 목성