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태양계 이야기 800 - 목성 대기에는 생각보다 물이 많다


(The JunoCam imager aboard NASA's Juno spacecraft captured this image of Jupiter's southern equatorial region on Sept. 1, 2017. The image is oriented so Jupiter's poles (not visible) run left-to-right of frame.
Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)

(Thick white clouds are present in this JunoCam image of Jupiter's equatorial zone. At microwave frequencies, these clouds are transparent, allowing Juno's Microwave Radiometer to measure water deep into Jupiter's atmosphere. The image was acquired during Juno's flyby on Dec. 16, 2017.
Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)


 나사의 주노 우주선이 목성에 생각보다 물이 많다는 사실을 발견했습니다. 물은 우주에서 가장 흔한 분자 중 하나로 지구 같은 행성 표면은 물론 태양 같은 항성이나 목성 같은 가스 행성에도 존재합니다. 목성의 물 함유량은 가스 행성의 내부 구조 및 태양계 생성 모델 등 관련 과학과 밀접한 연관이 있기 때문에 인간이 직접 추출해 사용할 수 없어도 과학자들의 중요한 관심사입니다. 


 목성의 대기를 직접 탐사한 갈릴레오 우주선 프로브는 목성 대기를 강하하면서 57분간 물의 함량을 직접 측정해 지구로 전송했습니다. 1995년 측정 결과는 과학자들의 예상에서 크게 빗나갔습니다. 당시 갈릴레오 프로브는 목성 대기 표면에서 120km 깊이까지 들어갔는데 물의 양은 예상의 1/10 수준이었습니다. 하지만 물의 양은 깊이 들어갈수록 늘어났는데, 이는 목성 대기가 잘 섞일 것이라는 모델과 배치되는 결과입니다. 


 과학자들은 아마도 갈릴레오 프로브가 목성 대기의 건조하고 따뜻한 지역을 통과하면서 이런 결과가 나온 것으로 보고 있습니다. 그리고 주노 관측 데이터는 이런 추정이 옳다는 증거를 제시했습니다. 주노의 Microwave Radiometer (MWR)는 목성 대기에 직접 진입하지 않고도 여러 파장에서 최대 150km 깊이까지 대기를 파악할 수 있습니다. 물의 경우에도 특정 파장을 방출하기 때문에 전체 분포를 확인할 수 있는 것입니다. 


 그 결과 목성 대기의 0.25%는 물로 구성되어 있으며 이는 태양의 3배에 달하는 양입니다. 이번 관측 결과는 목성 대기 및 구조 모델을 잘 설명할 수 있어 과거 갈릴레오 프로브 탐사 결과의 단점을 보완했습니다. 아무튼 목성 대기에 포함된 물의 양을 생각하면 역시 물이 우주에 흔한 분자라는 사실을 알 수 있습니다. 이렇게 흔한 분자를 기반으로 생명체가 탄생한 것은 어쩌면 당연한 일일지도 모릅니다. 


 주노는 2020년 2월 17일 24번째 플라이바이를 마쳤으며 4월 10일 다음 번 플라이바이를 진행합니다. 앞서 소개한 대로 주노의 임무 연장 기간은 2021년 7월까지로 이제 탐사 임무를 절반 이상 진행한 상태입니다. 주노가 남은 임무를 성공적으로 마무리하고 태양계의 거인인 목성의 비밀을 더 많이 풀어줄 것을 기대합니다. 


 (그건 그렇고 태양계 이야기도 이제 800회네요. 앞으로 1000회까지 몇 년 정도 더 필요할 것 같습니다)


 참고 
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댓글

  1. Unknown2020년 2월 27일 오전 10:36

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