태양계 최대 행성 목성의 대적반 색깔이 변하는 이유는 [강현우의 월드사이언스]

NASA. 허블 우주망원경·제미니 지상망원경·주노 탐사선 합동 관찰

허블우주망원경이 2019년 7월 촬영한 목성의 모습

목성은 태양계에서 가장 큰 행성으로, 나머지 7개를 모두 합해도 목성 질량의 절반도 되지 않는다. 갈릴레오 갈릴레이는 1610년 목성의 주위를 도는 위성을 발견했다. 이는 지구를 중심으로 돌지 않는 천체(天體)가 있다는 의미여서, 당시 정설이었던 지동설을 흔드는 계기가 됐다.

갈릴레이 이후 과학자들은 목성의 신비를 풀기 위해 지속적으로 노력해 왔다. 특히 목성의 트레이드마크인 남반구의 대적반(Great Red Spot)은 많은 궁금증을 불러일으키고 있다.

미 항공우주국(NASA)의 우주관찰 3종 신기인 허블 우주망원경과 하와이에 있는 제미니 망원경, 목성을 도는 주노 탐사선은 최근 태양계에서 가장 강한 폭풍인 대적반을 함께 관찰했다.

대적반은 지구 3개가 들어갈 정도로 크다. 적어도 300년 이상을 시속 500㎞로 돌고 있다. 목성의 막대한 중력과 자전 주기가 10시간에 불과할 정도로 빠른 회전 등 다양한 에너지가 복합적으로 작용해 생성됐다고 한다.

NASA와 미 캘리포니아주립대 버클리 연구팀은 이번 관찰 결과 대적반에서 나타나는 검은 점들이 대적반 위에 생성되는 구름이라는 것을 밝혀냈다. 그동안 과학자들은 대적반 자체의 색깔이 변하는 것일 수 있다는 추측도 해왔다.

목성의 대적반이 붉은 빛을 띠는 이유로 NASA는 2014년 목성 대기 상층부의 가스가 태양 자외선의 영향을 받아 붉게 변하고, 이것이 대적반 소용돌이에 뭉쳐서 나타나는 것이라고 설명했다. 이전까지는 목성 심층부에서 분출하는 화학물질일 것이라는 이론이 주류였다.

NASA의 3종 관찰기기는 비슷한 시간 서로 다른 장소에서 목성을 촬영해 이런 사실을 찾아냈다. 또 주로 적도 지방에서 번개가 치는 지구와 달리 목성에선 양극 지방에서 번개가 더 많이 친다는 점도 확인했다. 목성의 번개는 길이가 70㎞에 달하고 그 에너지도 지구 최대 번개보다 3배는 큰 것으로 조사됐다.

할로윈 호박(잭-오-랜턴)같이 빛나는 목성을 담은 새로운 사진

제미니망원경은 구름이 목성을 띠처럼 둘러서 밝은 부분과 어두운 부분을 확연히 구분해 주는 모습도 촬영했다. 연구진은 이런 목성을 "할로윈 호박(잭 오 랜턴) 같다"고 평했다.

강현우 기자 hkang@hankyung.com