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천문학

목성에 대해 알아보기

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목성은 태양계의 5번째 행성, 태양계의 행성 중 부피가 가장 크고 무거운 천체입니다.


1. 목성의 환경
행성 표면이 정확히 어떤지는 아직 불명이지만, 엄청난 압력과 열로 인해 수소가 금속의 형태를 띠는 액체 금속성 수소로 구성되어 있을 거라 추측됩니다.
내부에서는 당연히 태양과 우주를 볼 수 없고, 빠른 자전과 물질 구성의 차이로 생겨난 것으로 추측되는 구름의 흐름만을 볼 수 있다고 합니다.
초속 수백 미터 태풍과 남아메리카 대륙 크기의 번개가 끊임없이 쳐대며
엄청난 압력과 열, 지구의 2.5배나 되는 중력, 바로 즉사할 수준의 방사선에 지속적으로 피폭되는 것이 일상이라고 합니다.
그래서 내부로 접근하면 엄청난 압력까지 더해지기 때문에 지금의 기술력으론 탐사가 불가능하다고 합니다.

엄청난 양의 방사선이 방출되는데, 목성 대기 상층으로부터 약 35만 km 떨어진 이오 표면에 서 있다면 하루 동안 36Sv의 방사선에 피폭당하기 때문에
만약 사람이 거기 있다면 바로 즉사라고 합니다.

지구의 2.528배의 중력이 작용하므로 지구에서 체중이 100kg인 사람이 목성에 가면 252kg가 됩니다.
중력 때문이라도 우리는 목성에서 압력에 의해 버틸 수 없습니다.


2. 크기&질량
반지름 : 지구의 11.2배
부피 : 지구의 1300배
질량 : 지구의 318배

목성의 질량은 다른 태양계 행성들을 합친 것보다도 무겁기 때문에, 나머지 7개 행성의 질량을 전부 다 합쳐도 목성의 절반도 되지 않는다고 합니다.

이 정도로 질량이 커서 태양과의 공통 무게중심이 태양 표면 바깥에 존재하는 행성입니다.
태양을 표면밖에 있는 점을 중심으로 공전시킬 수 있는 유일한 태양계 천체입니다.


3. 목성의 내부
목성은 내부에 압력으로 인해 액 체화된 가스질 맨틀이 형성되어 있고 거대한 금속-암석질 핵을 갖고 있습니다.
가스가 많다는 것은 그만큼 거대한 대기권을 잡아둘 수 있는 무거운 핵이 내부에 존재한다는 뜻이라고 합니다.

기본적으로 가스 구조이기 때문에,
표면에 착륙하는 대신 바깥쪽 대기인 수소로 이루어진 바다에 착수하는 게 맞습니다.
그렇기 때문에 목성의 표면과 내부 대부분이 가스로 이루어져 있긴 하지만,
내부에 금속 핵이 존재하여 탐사선이 목성 내부로 끊임없이 추락하는 건 불가능하다.


4. 목성의 위성
목성은 매우 많은 위성이 존재하는데, 위성의 수가 많은 만큼 연구 가치가 큰 위성도 많다고 합니다.
태양계 행성 위성 중 가장 큰 가니메데, 얼음 빙하 밑에 생명체가 있을 것이라 추측되는 유로파, 화산 활동이 심한 이오 등등 수많은 위성이 존재합니다.

목성의 위성인 이오, 가니메데, 유로파, 칼리스토 4개를 갈릴레이 위성이라고 칭합니다.
갈릴레이가 망원경으로 이 위성들을 관측하고 "모든 천체는 지구를 중심으로 돈다"는 천동설이 틀렸다고 확신한 계기가 되었기 때문이라고 합니다.

1999년도 전후까지 발매된 책에는 목성의 위성 수가 16개가 있다고 쓰여 있는 경우가 많지만
이후 신판이 나올 때마다 실시간으로 업데이트되었다고 합니다.

천문학자들이 목성 주위를 도는 위성의 이름으로는 '불륜의 사랑'의 대상이 안성맞춤이라고 생각했다고 합니다.
이유는 신들 사이에서도 높은 지위를 가진 헤라의 이름을 행성이 아닌 고작 위성에 붙이는 것은 격이 안 맞다고 생각하였는데요
동성애의 상징과 같은 인물 가니메데, 제우스가 어릴 때 젖을 먹여준 염소인 아말테아도 있습니다.

천문학자들은 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 목성의 중력에 의해 끌려와 위성이 되었을 것으로 추측하고 있습니다.
목성 위성 전체의 질량에서 4개의 갈릴레오 위성이 차지하는 비중은 무려 99.997%라는 어마어마한 비중을 차지하고 있습니다.
한마디로 70여 개의 위성의 질량을 모두 합쳐 봐야 0.003%에 불과하다고 봐야 됩니다.


유로파 위성은 표면이 매끄럽기 때문에 지하 바다가 존재한다고 예측되고 있으며, 이 때문에 생명체의 서식 가능성이 큰 위성 중 하나이기 때문에
천문학자들은 어마어마한 흥미를 가지고 있습니다.
그래서 유럽 우주국은 바로 이에 집중하고자 JUICE 탐사선을 준비하고 있습니다.

JUICE 탐사선은 2022년 6월에 발사를 목표로 진행되고 있으며 지구, 금성, 지구, 화성, 그리고 마지막으로 다시 지구 등
최소 5번의 중력 비행을 거치면서 총 88개월의 긴 여행 끝에 2029년 10월에 목성에 도달할 예정입니다.
2030년 유로파에 관한 연구를 진행할 전망이며 2031년에는 칼리스토를 관측할 계획 후 2032년까지 가니메데의 궤도에 진입하여 임무를 수행하게 됩니다.
마지막으로 최후는 2034년 추진제를 모두 소모하게 될 JUICE 탐사선은 가니메데에 충돌하여 임무를 마칠 계획이라고 합니다.

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