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목성의 위성이라고 하면 늘 4대 위성 이야기가 나올 정도로 목성 위성의 질량 대부분을 차지하는 것이 이 4개의 거대 위성 - 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토 - 입니다. 하지만 미니 태양계라는 별명처럼 목성은 행성에 해당하는 거대 위성 이외에 소행성이라고 할 수 있는 작은 위성과 고리를 지니고 있습니다. 기회되면 한 번 포스팅 하려고 생각했던 목성의 작은 위성들의 이야기를 해보겠습니다.
- 아말테이아 (Amalthea)
4대 위성 가운데 가장 작은 유로파(에우로파)의 지름이 3121.6km인데 비해 5번째로 큰 위성인 아말테이아의 크기는 250 × 146 × 128 km에 불과합니다. 그만큼 목성의 4대 위성을 제외한 다른 위성의 크기가 작은 셈입니다. 사실 토성도 비슷해서 위성 질량의 대부분은 타이탄이 가지고 있고 나머지 일부를 다양한 위성과 고리가 차지하고 있습니다.
(These four images of Jupiter's moon, Amalthea, were taken by Galileo's solid state imaging system at various times between February and June 1997. North is approximately up in all cases. Amalthea, whose longest dimension is approximately 247 kilometers (154 miles) across, is tidally locked so that the same side of the satellite always points towards Jupiter, similar to how the nearside of our own Moon always points toward Earth. In such a tidally locked state, one side of Amalthea always points in the direction in which Amalthea moves as it orbits about Jupiter. This is called the "leading side" of the moon and is shown in the top two images. The opposite side of Amalthea, the "trailing side," is shown in the bottom pair of images. Credit: NASA)
(The most detailed existing image of Amalthea (2.4 km/pix). Anti-Jupiter side. Ida Facula and Lyctos Facula are on the left side (on the terminator). Bright spot underside is associated with crater Gaea. Photo by Galileo (2000). Credit : NASA)
아말테이아는 1892년 처음 발견되었으며 보이저 1/2호와 갈릴레오 탐사선에 의해 그 근접 이미지가 촬영되었습니다. 다만 그 해상도는 그렇게 높지 않아 간신히 큰 크레이터와 전체 모습을 볼 수 있습니다. 물론 당시 탐사의 주요 목표가 4대 위성과 목성 자체였기 때문입니다. 아말테이아의 가장 높은 고해상도 이미지는 픽셀당 2.4km로 크기를 고려하면 저해상도 이미지 밖에 없습니다.
아무튼 갈릴레오 탐사선 덕분에 주요 크레이터 및 외형에 대한 정보를 알게되어 그 밀도가 정확히 측정되었습니다. 아말테이아의 밀도는 물보다 낮은 0.86g/㎤ 인데, 이 위성이 주로 얼음으로 되어 있거나 내부에 빈공간이 많은 다공성 구조임을 시사합니다. 동시에 큰 크레이터가 다수 보이는 점으로 봤을 때 과거 여러 차례 충돌을 겪었음을 알 수 있습니다.
목성에서의 거리는 18만km 정도로 지구 - 달 거리의 절반인데, 조석 고정이 이뤄져 공전 주기와 자전 주기가 같고 항상 한 쪽만 목성을 바라보는 형태를 지니고 있습니다. 궤도 역시 거의 원궤도이며 공전 주기는 11시간 57분입니다.
지구 - 달 거리의 절반 정도 거리에서 공전할 뿐 아니라 목성 자체가 달보다 훨씬 크기 때문에 아말테이아의 표면에서 목성을 바라보면 보름달보다 92배 정도 크게 보인다고 합니다. 밝기는 900배 정도라고 하네요. 물론 목성을 향한 면을 봐야지 보이지만, 아무튼 밤하늘에 목성 말고 다른 건 눈에 잘 들어오지 않을 듯 합니다.
참고로 신화에서 아말테이아는 제우스의 유모 역할을 한 님페인데 종종 암염소를 데리고 있거나 혹은 그 자신이 암염소로 변했다고 하는 전설이 있습니다. 물론 위성 아말테이아는 목성에 비하면 너무 왜소해서 그런 관계라고 생각하기도 어려울 정도지만 말이죠.
마지막으로 한 가지 더 흥미로운 사실은 이 위성이 목성의 고리 가운데 하나인 아말테이아 고사머 고리(Amalthea gossamer ring)와 연관이 있다는 점입니다. 이 고리는 목성의 표면에서 12.9만km에서 18.2만km 떨어져 있는데, 끝 부분이 위성과 닿아 있습니다. 이 위성의 중력은 매우 약해서 표면 물질이 쉽게 탈출할 수 있기 때문에 미세 운석과 충돌한 후 그 파편이 고리의 형성에 기여하는 것으로 보입니다.
참고
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