목성

틀:행성 정보/목성 목성(木星)은 태양계의 다섯째 행성이자 가장 큰 행성이다. 밤하늘에서 금성 다음으로 밝은 행성이며, -1.4등에서 -2.8등까지 변한다.

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

목성은 매우 밝아서, 낮에도 관측된 기록이 중국등의 사서에 매우 많이 보인다.

태양으로부터 거리는 5.2AU로 약 7억 7833만km이다. 공전주기는 11.862년이고, 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 눌려진 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.

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 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. 사람이 목성에서 잰 몸무게는 지구보다 73.5kg 더 나가 지구에서 55kg인 사람은 목성에서 128.5kg이 된다.

구조

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 14만 2984킬로미터에 이른다. 밀도는 1제곱센티미터 당 1.326그램으로 가스 행성들 중에서는 두 번째로 높지만, 지구형 행성들에 비하면 낮은 편이다. 가스행성들 중 가장 밀도가 높은 천체는 해왕성이다.

구성

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 있기때문에 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

목성, 에우로파, 이오의 셀레스티아 시뮬레이션.

 이 부분의 본문은 목성의 위성입니다.

2008년까지 확인된 목성의 위성 수는 63개이다.

갈릴레오 갈릴레이가 발견한 가장 큰 네 개의 위성을 갈릴레이 위성이라고 부르는데, 이오, 에우로파, 가니메데, 칼리스토이다. 이 위성들은 작은 망원경으로도 쉽게 잘 보이는 위성들이다.

목성의 고리

목성은 다른 가스 행성과 같이 고리 구조(Jovian ring system)를 갖고 있다. 목성의 고리는 토성과 천왕성 다음으로 태양계에서 세 번째로 존재가 입증되었다. 최초로 존재를 파악한 것은 1979년 보이저 1호 우주 탐사선의 관측을 통해서였으며, 1990년 갈릴레오 탐사선이 더 자세한 고리의 제원을 밝혀 내었다. 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, 네가지 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 아말테아와 테베 때문에 지어진 이름이다.

주고리와 할로 고리는 위성 메티스와 아드라스테아 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.

가시광선과 근적외선 영역에서 고리들은 중성이거나 푸른 할로 고리를 제외하면 붉은 색을 지닌다. 고리내의 먼지의 크기는 변하지만 단면의 면적은 할로를 제외하면 모든 고리내에서 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)

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

또 다른 예로 토성의 위성인 엔셀라두스에 의해 생성된 산소와 수소의 중성 토러스를 들 수 있다. 토성의 위성 타이탄 대기의 질소로 생긴 토러스가 존재할 것이라는 주장이 제기된 상태이다.

외부 링크

• 틀:오픈토리
• 네이버 캐스트 - 목성계