태양계 다섯 번째 행성 : 목성

태양계 다섯 번째 행성 : 목성

태양계에서-가장-큰-행성

 

태양계 다섯 번째 행성인 목성은 태양계 행성들 중 가장 크고 무거운 행성입니다. 목성을 제외한 모든 행성들의 무게를 합쳐도 목성의 절반도 안될 정도로 무거운 행성입니다.

 

물론 이런 목성도 행성에서 가장 작은 별이 되려면 최소한 지금보다 80배는 무거워져야 중심핵에서 핵융합이 일어날 조건이 됩니다. 다행인 건 별이 될 만큼 무겁지는 않아서 지구는 아직 멀쩡한 것이지요.

 

또 당연히 별이 될 만큼 무거워질 수 없는 이유가 행성들은 원래 항성이 탄생할 때 나오는 먼지들, 거대 성운의 잔해들이 항성 주변을 공전하며 각자의 인력들에 의해 만들어졌다고 현재까지는 받아들이고 있으니 중심별에 대다수의 질량을 가져갈 것이고 나머지가 행성이 될 것이니 목성이 별이 될 가능성은 애초에 없긴 합니다.

 

그렇다면 목성은 대체 얼마큼 큰 것이고 얼마나 매력이 있는지 알아보겠습니다. 목성의 지름은 139,820km로 지구의 둘레보다 세배 정도 큽니다. 지구를 11개 정도 일렬로 나열하면 목성의 지름을 채울 수 있습니다. 둘레는 439,035km 지구상에서 가장 빠른 제트기인 x-43의 최고속도로 11,854km/h (마하 10)으로 꼬박 37시간을 목성 지면에 붙어서 달리면 한 바퀴 돌 수 있는 크기입니다. 마하 10으로 하루반나절 걸릴 정도이니 크기가 정말 어마어마하게 큽니다. 자동차 평균 100km/h 정속주행으로는 183일을 쉬지도 않고 달려야 하는 거리입니다.

물론 안전하게 목성 표면에 다가갈 수 있을 때 이야기입니다.

 

구체이기 때문에 부피로 보면 지구의 1,321배 지구 1300개를 가득 채울 수 있는 사이즈라고 보면 됩니다.

이 거대행성은 표면이 암석이 아닌 가스로 이루어져 있기 때문에 목성형 행성으로 분류되며, 목성형 행성들은 대체로 크기가 크고, 밀도가 작습니다. 질량도 크지만 부피가 워낙 커서 밀도는 지구형 행성들보다 작습니다.

질량은 지구의 318배, 태양의 1/1000배입니다.

 

목성은 대부분이 수소로 이루어져 있으며, 암석으로 이루어진 지구형 행성들과 다르게 가스로 이루어져 있기 때문에 적도와 극지방에서 자전 속도가 다르게 나타납니다.

 

목성형 행성은 자전속도가 빠른 편이며 이는 가스로 구성된 이유와 태양의 중력에서 조금 더 멀리 떨어져 있는 이유도 있습니다. 빠른 자전속도 때문에 완전한 구체는 아니고 약간 납작한 구체형태를 띠고 있습니다. 목성의 하루주기는 9시간 56분이고, 태양을 한 바퀴 도는 시간은 약 12년 정도입니다.

 

지구와 태양의 거리를 1AU로 표기하는데 지구와 목성의 거리가 가장 가까울 때가 4.2AU입니다. 태양과의 거리가 굉장히 멀지요. 목성은 지구에서 볼 수 있는 태양계 내 행성 중 금성 다음으로 밝은 행성입니다.

태양-달-금성-목성 순으로 밝은 천체입니다. 

 

목성에서 가장 유명한 것은 대적점이라 불리는 대기폭풍인데 지구보다 1.3배 정도 크기의 고기압성 폭풍입니다. 목성은 고기압성 폭풍이 많은 천체로 아마 내부에는 액체수소로 이루어진 바다 위에 천둥번개가 치는 형태가 아닐까 하고 추측할 정도로 목성의 내부는 미지의 영역입니다.

 

목성의 대기에서 고기압성 폭풍과 남극에서 저기압성 폭풍으로 인한 소용돌이로 인해 목성을 바라볼 때는 아름다운 줄무늬, 대리석 무늬를 볼 수 있는데, 대적반의 경우 지름만 지구 1.3배 그인데 14목 성일마다 한 바퀴씩 회전한다니 대략 추측한 속도만 500km/h의 소용돌이로 볼 수 있습니다.

 

태풍 매미가 중심 최대풍속 50km/h였던 걸로 보면 지구도 갈아버릴 수 있는 거대 블랜더가 아닐까 생각될 정도로 무서운 속도입니다. 목성은 겉보기에 아름다운 행성이지만 실제는 무시무시한 지옥행성입니다.

 

중력만으로도 지구가 9.8m/s^2 목성이 24.79m/s^2로 약 2.5배의 중력을 가지고 있다. 일단 도착하더라도 어마어마한 인력과 두 배가 된 내 몸무게부터 적응을 해야 한다. 하지만 목성에 도달하지 못하는 이유는 따로 있다. 50만 km 상공부터 목성의 인력권에 도달하는데 현재로서는 15만 km 상공까지가 인류가 도달할 수 있는 최대 거리가 아닐까 한다. 목성의 어마어마한 자기장과 방사능인데, 자기장은 토성의 궤도까지 영향을 미치며 방사능은 지구의 500만 배 센 수치이다.

 

따라서 목성의 15만 km 상공보다 더 가까이 가려면 방사능 피폭문제를 해결해야 하는데, 기술이 발달해서 해결된다 치더라도 액체수소바다까지 도달하기 전에 어마어마한 기압과 인력에 의한 압력으로 목성 표면에 도달하기가 어렵다. 1995년 12월 7일 갈릴레오 탐사선이 목성의 액체수소층에 탐사선을 투하했으나 대기 상층부에서 지구의 20배에 달하는 기압에 못 견디고 사라졌다.

 

방사능과 압력을 견디고 수소층이 도달한다고 하더라도 뜨거운 수천 도에 달하는 액체수소 바다에 빠지게 되면 액화수소의 온도와 압력에도 견뎌야 할 테니 지구마저 빠지면 납작하게 찌그러져 익사하게 되지 않을까 생각된다. 목성 내부를 탐사하기 위한 숙제가 이만큼 산적해 있다고 봐도 무방하다.

 

겉보기와 다르게 정말 무시무시한 행성인 목성에 과학자들이 관심을 갖는 이유 중 하나다. 목성의 수많은 위성들 중에는 생명체가 살 수 있는 환경을 갖고 있지 않을까? 하는 문제이다.

 

화성에 관심을 갖는 이유도 테라포밍인데 목성의 위성에도 관심을 갖는 이유가 바로 테라포밍의 가능성이다.

 

목성에는 현재까지 발견된 위성이 95개인데 그중 가장 가까운 이오, 생명체의 가능성을 보인 유로파 등이 대표적이다. 이오가 42만 km상공에서 공전 중인데, 이오에 다다르는 하루 방사선량이 36SV이다. 지구 평균 자연방사능 수치가 시간당 평균 2.4 mSV 인걸로 보면 이오에서는 나머지 환경이 되더라도 생명체가 살 수 있는 방법은 없다.

 

유로파는 생명체의 기초가 되는 탄소반응이 있어서 관심을 갖고 있는데, 역시나 태양과의 거리가 멀다 보니 일단 온도는 춥다. 평균 16km에 달하는 빙하가 존재하고 그 안에 지구의 두 배가 넘는 바다의 존재가 생명체가 살 수 있는 기대감을 품게 한다. 다만 이오와 마찬가지로 유로파 표면에 하루 동안 5SV의 방사능이 도달하기 때문에 방사능에 대한 해결, 빙하를 뚫고 심해까지 내려갈 수 있는 기술력이 받침 되어야 생명체 탐사가 가능할 것이다.

 

태양계에 함께 있지만 너무도 거대한 행성인 목성!! 수성보다 큰 위성들을 거느리는 거대 행성인 목성이 먼 훗날에는 모체행성으로써 인류의 또 다른 안식처를 만들어 줄 수 있을까?