우리 태양계의 거대 가스 행성에는 어떤것이 있을까?

1.거대 가스행성

1. 거대 가스 행성이란 무엇인가?

 거대 가스 행성은 지구형 행성보다 훨씬 크고, 또 대기가 아주 두꺼워 가스가 행성 구조의 대부분을 차지하기 때문에 붙인 이름이다.

 

2. 거대 가스 행성 지역이란 무엇인가?

 거대 가스 행성 지역은 태양계의 일부로서, 대략 목성 궤도와 명왕성 궤도 사이 부분이다. 이 지역은 외행성(거대 가스 행성)인 목성과 토성, 천왕성 그리고 해왕성을 포함한다. 각각의 가스 행성은 많은 위성들과 고리를 갖고 있다.

 

3. 우리 태양계의 거대 가스 행성에는 어떤 것이 있는가?

 목성과 토성 그리고 천왕성과 해왕성이 거대 가스 행성이다.

목성의 대적점, 다양한 구름의 색깔을 나타내고 있다.

2. 목성의 물리적 특성

1.목성의특징

 목성은 우리 태양계에서 가장 큰 행성이다. 목성의 질량은 태양계의 행성들과 위성들 그리고 소행성들을 모두 합친 질량보다 두 배가량 더 크다. 그러나 목성의 하루는 약 열 시간밖에 되지 않으며, 이는 지구의 반나절도 채 되지 않는다. 태양에서 다섯 번째로 떨어져 있는 목성의 부피는 지구 부피의 1300배에 달하고 질량은 지구 질량의 320배에 달한다. 

 목성 질량의 90% 이상이 소용돌이치는 가스로 되어 있는데, 대부분 수소와 헬륨이다. 놀랄 정도로 두껍고 조밀한 목성의 대기 속에서는 믿을 수 없을 정도로 격렬한 폭풍이 소용돌이치고 있다. 이러한 폭풍 중에 가장 큰 폭풍이 대적반인데, 이것은 지구에서 가장 작은 망원경으로도 관측할 수 있다. 

 목성은 암석질 핵을 갖는데, 구성 물질은 지구의 지각이나 맨틀과 비슷할 것으로 생각된다. 그러나 목성의 핵은 아마 지구의 크기와 비슷하고, 온도는 1만 도 정도 되고 압력은 지구 대기압의 200만 배 정도 될 것으로 추정된다. 이 핵 주변의 극한의 조건에서는, 압축된 두꺼운 층의 수소가 존재할 가능성이 높다. 이 층의 수소는 아마 금속처럼 작용할 것이고, 태양보다도 다섯 배나 강한 목성의 강한 자기장을 유발하는 원인으로 추정된다.

 적어도 목성 주위에는 30개(2011년 현재 목성의 공식적인 위성의 수는 63개다)의 위성이 있다. 이 중 많은 위성들의 반경이 수 킬로미터 정도인데 이들은 붙들린 소행성일 가능성이 있다. 그러나 네 개의 위성, 다시 말해 이오, 유로파, 가니메데 그리고 칼리스토는 지구의 위성인 달과 비슷한 크기이거나 그 이상이다.

 

2. 목성도 고리를 가지고 있다?

 그렇다! 목성은 몇 개의 매우 희미한 고리를 갖고 있다. 이들은 토성의 고리처럼 거대하고 아름답지는 않지만 허블 우주 망원경과 같은 관측 장비를 이용해 주의 깊게 관찰하면 발견할 수 있다.

 

 

3. 목성은 어떻게 형성되었는가?

 목성은 전형적인 거대 가스 행성이다. 그 때문에 거대 가스 행성들은 종종 목성형 행성이라고도 불린다. 그래서 목성은 모든 다른 가스 행성이 생겨나는 방식으로 생겨났을 것으로 보인다. 비록 상세한 부분은 별로 알려지지 않았지만 과학자들은 목성은 태양을 갖추고 얼마 지나지 않아 생겨났을 것으로 생각한다. 태양 성운의 소용돌이치는 가스와 먼지 그리고 작은 입자들이 수백 년간 합쳐 결과적으로 미행성들을 형성했고, 이 미행성들이 합쳐 목성의 핵을 형성했을 것이다. 행성의 핵은 궤도 주변의 가스를 끌어들였을 것이며, 이들이 모여 엄청난 질량의 목성 대기로 합쳤을 것이다.

 

-목성의 대적반에 대해 우리가 알고 있는 것은 무엇일까?
 대적반은 1만 4000km 이상의 너비와 2만 6000km 이상의 길이를 가지는 거대한 폭풍으로, 그 안에 지구와 금성을 나란히 넣을 수 있다. 이 영속되는 폭풍은 목성 대기 깊은 안쪽에서 상승하는 뜨겁고 활동적인 가스에 의해 동력을 얻는 것으로 보이는데, 이 폭풍은 반시계 방향으로 시속 약 400km의 속도로 분다. 대적반의 붉은색은 황 또는 인으로부터 얻었을 가능성이 높지만, 결정적인 것은 아니다. 이 아래에는 세 개의 흰 타원형 지역이 있다. 각 폭풍은 대략 화성 크기만 하다. 목성 안에는 수천 개의 거대하고 강력한 폭풍이 있으며, 이 중 대다수의 폭풍이 오랜 기간 동안 존재한다. 그러나 갈릴레오 갈릴레이에 의해 처음 연구된 대적반은 최소한 400년 이상 지속되고 있으며, 목성의 폭풍 중에서 가장 크고 가장 잘 보이는 폭풍으로 기록되고 있다.

4. 목성의  대기의 다른 특징은 무엇일까?

 1995년에 갈릴레오 우주선에서 발사된 소탐사선은 목성의 최상층 구름 아래 150km까지 대기를 측정했다. 그 결과, 목성의 깊고 조밀한 최상층 대기 속에는 수증기와 헬륨, 수소, 탄소, 황, 네온이 이전에 예측했던 수치보다 낮다는 것이 밝혀졌다. 반대로 다른 기체들, 예를 들어 크립톤이나 제논 같은 기체의 농도는 예상보다 더 높았다. 

 과학자들은 또한 탐사선이 찾아내지 못한 것에 대해 놀랐다. 높은 밀도로 존재할 것이라 예측한 몇 가지 구름층, 예를 들어 암모니아, 황화수소, 수증기층을 발견하는 대신 얇고 흐릿한 구름을 발견했다. 그리고 과학자들은 엄청난 양의 번개 방전을 예상했지만, 적어도 900km 이상 떨어진 곳에서 희미한 번개 흔적만 감지되었다. 이는 이 정도의 대기 깊이에서 번개는 지구의 1/10 정도 빈도로 일어난다는 것을 의미했다. 이 놀라운 결과는 단지 목성 대기층의 한 지역을 조사한 소탐사선을 통해 얻은 것이다. 이러한 목성 대기 상태가 목성 대기 전체를 대표하는 것은 아닐 가능성도 있다.

 

5.목성의 크기를 처음으로 측정한 사람은 누구인가?

 1733년에 영국의 천문학자 제음스 브래들리가 목성의 지름을 측정하는 데 성공했으며, 목성의 크기에 대한 뉴스는 당시 과학계를 충격에 빠뜨렸다.

 

6. 목성에는 자기장이 있는가?

 그렇다! 목성의 자기장은 태양 자기장의 약 다섯 배 강도를 지닌다. 목성의 자기권은 너무 커서 밤하늘의 큰 부분을 차지한다. 목성 자기장을 우리 눈으로 볼 수 있다면 보름달보다 훨씬 크다. 또 목성 주변에는 고에너지 대전 입자들을 붙들어 거대한 고리를 형성한다. 이러한 '밴앨런대'는 목성의 자기장을 통해 자연적으로 형성된 자기력선들에 의해 제한된다.