목성

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목성  천문 기호
카시니 호가 찍은 목성
카시니 호가 찍은 목성
모 항성 태양
궤도 성질 (역기점 J2000)
원일점 5.455 167 59 AU
816,081,455 km
근일점 4.951 558 43 AU
740,742,598 km
반지름 5.203 363 01 AU
778,412,027 km
궤도 둘레 32.675 AU
4.888 ×10^9 km
이심률 0.048 392 66
공전 주기 4333.2867 d
(11.86 a)
회합 주기 398.88 d
최대 공전 속도 13.712 km/s
( km/h)
평균 공전 속도 13.056 km/s
( km/h)
최소 공전 속도 12.446 km/s
( km/h)
궤도 경사 1.305 30 °
(태양 적도와는 6.09°)
승교점 경도 100.556°
근일점 인수 274.197 70°
위성 63개
물리적 성질
종횡비 0.935132602
타원율
적도 지름 142,984 km
(지구의 11.209 배)
지름 133,709 km
(지구의 10.517 배)
표면적 6.14×10^10 km2
(지구의 120.5 배)
부피 1.431×10^15 km3
(지구의 1321.3 배)
질량 1.899×10^27 kg
(지구의 317.8 배)
평균 밀도 1.326 g/cm3
적도 상의 중력 23.12 m/s2
(2.358 g)
탈출 속도 59.54 km/s
자전 주기 0.413 538 021 일
(9 시간 55 분 29.685 초)
자전 속도 12.6 m/s (적도 기준)
자전축 기울기 3.13°
북극점적경 268.05° (17 h 52 min 12 s)
적위 64.49°
반사율 0.52
겉보기 등급 -2.94 ~ -1.6
표면 온도
최저 평균 최고
110 K 152 K N/A K
대기 성질
대기압 70 kPa
수소 ~ 86 %
헬륨 ~ 14 %
메탄 0.1 %
수증기 0.1 %
암모니아 0.02 %
에탄 0.0002 %
프로판 0.0001 %
황화 수소 < 0.00010%

목성(木星, Jupiter)은 태양계의 다섯째 행성이자 가장 큰 행성이다. 밤하늘에서 금성 다음으로 밝은 행성이며, -1.4등에서 -2.8등까지 변한다.[1] 밝기 때문에 낮에도 가끔 관찰할 수 있다.

목성의 명칭은 오행 중 하나인 나무(木)에서 유래되었다. (그 후 목성에서 목요일을 만들어 냈다.) 세성(歲星)이라고도 부른다. 목성은 매우 밝아 서양에서는 로마신화의 주피터를 따라 이름 붙였다.

태양으로부터 거리는 5.2AU로 약 7억 7833만km이다. 자전 주기는 약 10시간이고, 공전 주기는 11.862년, 회합주기는 398.88일이다. 크기는 지구의 약 11배가 된다. 부피는 지구의 1320배이고 질량은 317.9배이다. 대부분이 가스로 구성되어 있어서 밀도는 지구의 1/4밖에 되지 않는다. 적도 반지름의 길이는 7만 1400km, 극반지름은 6만 6750km이다.

목성은 주로 수소와 약간의 헬륨으로 되어 있다. 높은 압력에서 더 무거운 원소로 구성된 고체 핵이 존재할 가능성이 있다. 자전속도가 빨라 목성은 양 극 방향으로 약간 눌린 구의 형태를 하고 있다. 외부 대기가 위도에 따라 여러 개의 띠로 분리된 것을 볼 수 있는데, 서로 영향을 주고 받는 경계에서는 난기류와 폭풍이 발생한다. 이 중 특히 현저한 것은 대적점으로, 최소한 17세기 이후부터 계속 존재하였다고 알려져 있다. 목성 주변에는 희미한 테와 강력한 자기권이 있다.

목성은 태양계 행성중 위성수가 가장 많은것으로 알려져 있으며 위성들 대부분은 아마, 우주공간을 떠돌던 소행성이었다가, 목성의 강한중력에 이끌려서 목성의 위성이 된 것으로 추정되고 있다. 목성의 위성으로 현재까지 관측된 것은 112~120 개로 63개보다 훨씬 많지만 모두들 비주기 위성이여서 현재 NASA 가 인정하는 위성의 개수는 모두 63개라 한다. 63개의 위성은1610년에 갈릴레이가 처음으로 발견하여 갈릴레이 위성으로 불리는 4개의 큰 위성을 포함한 것이다. 그 중 가장 큰 위성인 가니메데는 수성보다도 크다.

목성에는 여러 차례 로봇 탐사선이 탐험하였다. 파이오니어호와 보이저호, 갈릴레오호의 접근 통과 임무가 잘 알려져 있다. 가장 최근에 목성을 방문한 것은 2007년 2월로, 뉴 호라이즌 우주선이었다.

구조[편집]

목성은 태양계에 있는 네 개의 가스 행성 중의 하나이다. 가스 행성이라는 말은 목성에 지구와 같은 딱딱한 고체의 표면이 존재하지 않고, 행성 자체가 고체로 이루어져 있지 않음을 뜻한다. 목성의 크기는 태양계에서 가장 커서 적도 기준 지름은 142,984km에 이른다. 밀도는 1.326g/mL로 가스 행성들 중에서는 두 번째로 높지만, 지구형 행성들에 비하면 낮은 편이다. 가스행성들 중 가장 밀도가 높은 천체는 해왕성이다.

구성[편집]

목성의 대기는 분자량을 기준으로 봤을때, 약 88~92%의 수소와 약 8~12%의 헬륨으로 이루어져있다. 그러나, 질량을 기준으로 하면, 헬륨 원자는 수소 원자의 약 4배정도의 질량을 가지고 있기 때문에 그 구성비는 수소 75% 와 헬륨 24%, 기타 1%로 바뀐다. 가장 바깥쪽 대기는 암모니아 결정체를 포함하고 있다. 적외선과 자외선의 조사에 의해 벤젠과 탄화수소가 발견되었다. 목성의 내부는 약 71%의 수소, 24%의 헬륨, 5%의 규소 화합물, 그리고, 탄소, 에탄, 황화수소, 네온, 산소, 포스핀, 황으로 구성되어 있다.

위성[편집]

갈릴레이 위성. 목성에서의 거리 순으로 왼쪽부터 차례로 이오, 에우로파, 가니메데, 칼리스토이다.

2012년까지 확인된 목성의 위성 수는 67개이다. 그 중 51개는 지름 10km 이하의 작은 위성으로, 모두 1975년 이후에 발견되었다. 가장 큰 네 개의 위성은 갈릴레이 위성이라 하며, 이오, 에우로파, 가니메데, 칼리스토이다. 이 위성들은 작은 망원경으로도 쉽게 잘 보이는 위성들이다.

목성의 고리[편집]

목성은 다른 가스 행성과 같이 고리 구조(Jovian ring system)를 갖고 있다. 목성의 고리는 토성천왕성 다음으로 태양계에서 세 번째로 존재가 입증되었다. 최초로 존재를 파악한 것은 1979년 보이저 1호 우주 탐사선의 관측을 통해서였으며, 1990년 갈릴레오 탐사선이 더 자세한 고리의 제원을 밝혀냈다. 지난 25년간 천문학자들은 허블 우주 망원경과 지구에서의 관측으로 목성 고리를 연구해 왔다. 단, 고리를 지상에서 관측하려면 사용 가능한 최대의 망원경들이 필요하다.

목성 고리는 네 개 구조로 이루어져 있다.

목성의 고리계(系)는 희미하며, 주로 먼지로 구성되어 있고, 네 가지 주요 성분으로 구성된다. 할로 고리라고 하는 입자들의 두꺼운 내부 토러스, 상대적으로 밝고 예외적으로 얇은 주 고리, 그리고 두 개의 폭 넓고, 두꺼우며 희미한 외부의 고사머 고리들이다. 고사머 고리는 그것들을 구성하는 물질의 위성 아말테아테베 때문에 지어진 이름이다.

주고리와 할로 고리는 위성 메티스아드라스테아 그리고 다른 미관측 물체로부터 고속 충돌의 결과로 방출된 먼지로 구성된다. 고해상도의 영상이 2007년 2월과 3월에 뉴허라이즌스 우주선에 의해 입수되었는데, 여기에 의하면 주고리에 풍부한 미세 구조가 나타났다.

가시광선근적외선 영역에서 고리들은 중성이거나 푸른 할로 고리를 제외하면 붉은 색을 지닌다. 고리 내의 먼지의 크기는 변하지만 단면의 면적은 할로를 제외하면 모든 고리 내에서 반경 약 15마이크로의 비구형 입자에 대해 최대이다. 할로 고리는 주로 미크론 이하의 먼지가 대부분이며 고리 시스템의 전체 질량은(미관측 물체를 포함하여) 위성 아드라스테아와 비슷하다. 고리 시스템의 생성 시기는 알려지지 않았지만 목성의 형성 시에도 존재하였을 것이다.

기체 토러스 (gas torus)[편집]

기체 토러스는 행성을 고리 모양으로 둘러싸고 있는 가스 물질 또는 플라즈마이다. 태양계의 경우 기체 토러스는 행성의 자기장과 위성 대기의 상호작용으로 발생하는 경향이 있다. 가장 유명한 예는 이오의 플라즈마 토러스로, 목성의 이오의 희박한 대기에서 산소와 황이 반응으로 초당 1톤의 물질이 이온화되어 발생하게 된다.

주해[편집]

  1. 때에 따라서 화성이 잠시 목성보다 밝아질 수 있다.

바깥 고리[편집]