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2018년 6월 11일 월요일

태양계 이야기 695 - 임무를 연장한 주노


(During its continued mission, NASA’s Juno spacecraft will maintain its 53-day polar orbit around Jupiter. At its closest, Juno passes within 3,000 miles (5,000 kilometers) of Jupiter’s cloud tops once during each 53-day orbit. At the high end of each orbit, Juno is about 5 million miles (8-million kilometers) from the planet – which is just beyond the orbit of the Jovian moon Themisto.
Credits: NASA/JPL-Caltech)

(This artist’s concept of lightning distribution in Jupiter’s northern hemisphere incorporates a JunoCam image with artistic embellishments. Data from NASA’s Juno mission indicates that most of the lightning activity on Jupiter is near its poles.
Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/JunoCam)


 나사가 주노 탐사선의 임무 기간을 2021년 7월까지 연장하기로 결정했습니다. 본래 2년 정도 탐사 기간을 잡고 37회 극궤도 관측을 시도했으나 연료 시스템의 밸브 문제로 공전 주기가 14일에서 53일로 길어지면서 탐사 임무 기간이 41개월 늘어난 것입니다. 좋게 생각하면 그만큼 더 오랜 시간 관측이 가능해진 것입니다. 목성 대기의 시간에 걸친 변화를 관측하는데는 이쪽이 오히려 더 유리할 것입니다. 


 주노는 이제 13번째 플라이바이를 준비하고 있으며 목성 구름 위를 날게 되는 것은 7월 16일입니다. 이미 목성에 대해서 많은 사실을 알아냈지만, 계속해서 새로운 사실들을 밝혀낼 것으로 기대됩니다. 가장 최근에 공개된 주노 관측 연구 내용은 목성의 번개에 관한 것입니다. 


 과거 과학자들은 보이저 1/2호, 갈릴레오, 카시니 탐사선이 측정한 전파 신호를 통해 목성 대기에서 생성되는 번개가 지구의 번개와는 달리 KHz 전파 신호에 국한된다는 사실을 알았습니다. 이를 설명하기 위해 여러 가지 이론들이 나왔지만, 정확히 이유를 아는 사람은 없었습니다. 나사의 주노 과학자팀은 이를 검증할 데이터를 확보했습니다. 주노가 목성을 근접 관측하면서 메가헤르쯔 및 기가헤르쯔 단위의 전파 신호까지 측정했기 때문입니다. 


 그 결과 목성의 번개는 크기면에서 지구의 번개를 압도하긴 하지만 근본적으로 큰 차이는 없는 것으로 나타났습니다. 역시 대기의 순환과 흐름이 번개를 생성합니다. 한 가지 차이점이라고 하면 바로 번개가 주로 생성되는 위치입니다. 지구에선 극지방보다는 적도 부근에 번개가 많이 생성되지만, 목성에서는 사진에서 보는 것처럼 극지방에 주로 생성되고 적도 부근에는 거의 번개가 없습니다. 그 이유는 열 때문입니다. 


 목성의 경우 표면에 도달하는 태양에너지가 지구의 25분의 1 정도에 불과하지만, 그래도 목성 대기에 큰 영향을 주게 됩니다. 지구와 다른 목성의 특징은 거대 가스 행성으로 내부에서 나오는 열이 대기의 상승 기류를 만든다는 점입니다. 그런데 적도 부근에서는 태양에너지 때문에 상층 대기가 더 뜨거워 대기가 비교적 안정되는 반면 극지방은 그렇지 않기 때문에 내부에 따뜻한 기체가 표면으로 올라오면서 강한 태풍과 대기 흐름을 만듭니다. 그래서 지구와는 반대로 극지방에 번개가 집중된 형태로 생각됩니다. 


 주노는 목성에 대한 새로운 사실들을 계속해서 발견하고 있습니다. 밤하늘에 보이는 행성으로 목성은 원시시대부터 인류가 알고 있던 천체였지만, 이제 그 속살을 들여다볼 수 있는 기회가 열린 것입니다. 앞으로 주노의 관측 결과를 기대해 봅니다. 


 참고 



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