목성에 관심 갖는 이유
목성은 태양계 행성 중 가장 크며 거대한 가스덩어리입니다. 오늘날 과학자들이 태양계 행성에 집중하는 이유는 지구로부터 가깝다는 이유도 있지만 항성과 항성계의 형성 이론을 발전시키는데 중요한 키 포인트가 되기 때문입니다.
과학자들은 목성이 지금 위치에서 덩그러니 만들어졌을 거라고 생각하지 않습니다. 목성이 막 만들어 졌을 젊은 시절 목성은 태양계 이곳 저곳을 떠돌아 다녔을 가능성에 대해 이야기 합니다. 이것이 사실이라면 화성과 소행성대에 지대한 영향을 끼쳤을 것으로 보입니다.
목성 탐사의 발자취
기술의 발전으로 태양계 행성 탐사가 가능해진 1970대부터 파이오니어 10호와 11호가 발사 되면서 목성 탐사가 시작됐습니다. 두 개의 탐사선은 1973년과 1974년 목성에 근접했습니다. 인류 역사상 처음으로 가까운 거리에서 직접 촬영한 목성의 모습을 담았고 대적점과 수많은 위성을 가지고 있다는 사실을 알아냈습니다.
과학자들인 파이오니어호가 보내준 자료로 많은 결론을 얻어낼 수 있었습니다. 예를 들어 행성이 지구처럼 암석이 아닌 액체와 기체로 이루어졌다는 사실과 지자기 꼬리를 가지고 있다는 겁니다. 이로부터 목성의 구성 요소와 중심에는 단단한 핵이 존재 할 수 있다는 논리를 도출해냈습니다. 목성의 거대한 구름에도 관심을 가지고 지켜보았는데 그 크기는 지구보다 클 정도로 거대했습니다.
파이오니어호의 잇다른 성공은 1977년에 발사된 보이저 1호와 2호에게 좋은 선례를 남겼습니다. 참고로 보이저 1호는 태양계 행성들을 방문한 이 후 지금까지 쉬지 않고 날아가 태양계를 벗어나고 있습니다. 물론 보이져 2호도 마찬가지 입니다. 보이져 1호와 2호는 1979년 목성을 지나며 약 52,000 장의 사진을 찍고 지구로 보내왔습니다.
이번에도 보이저 1호와 2호가 보내온 관측자료로 셀 수 없을 만큼 많은 과학적 성과가 있었습니다. 그 중 일부는 목성에서도 번개가 치며 거대한 허리케인이 만들어 지는 등 날씨에 관한 내용이었습니다. 목성의 위성인 이오에서는 화산 활동이 감지 됐는데 지구를 제외한 곳에서 발견된 첫 번째 활화산 이였습니다.
1980년대에는 갈릴레오 미션이 후속으로 진행되었습니다. 단순히 목성을 지나치던 이전 탐사와 조금 다르게 우주선 하나는 목성을 지속적으로 공전하고 다른 하나는 목성 대기에 직접 들어가 대기의 성분을 측정하는 임무였습니다. 목성의 대기 153 킬로미터까지 들어갔던 탐사선은 뜨거운 온도 때문에 녹아 증발할 때까지 약 58분 동안 측정값을 목성을 공전하던 우주선에게 송출했습니다. 그 결과 목성의 대기 구성 요소가 태양과는 조금 다르다는 사실을 밝혀낼 수 있었습니다.
목성 대기 내부에서 녹아버린 탐사선에 비해 목성을 공전하던 탐사선은 꽤 오랫동안 관측을 지속했습니다. 목성의 위성들도 함께 관측했는데 유로파에서 바다가 존재할 가능성을 포착했고 목성에도 토성과 같은 고리가 존재함을 알아냈습니다.
1994년 7월에는 슈메이커 혜성이 목성과 충돌하는 장면도 찍었습니다. 이 탐사선은 2003년을 끝으로 목성의 대기로 내려가 장렬히 최후를 맞이했다고 합니다.
율리시스(Ulysses)호는 태양을 도는 타원 궤도에 진입하기 위해 목성의 인력을 이용했습니다. 1992년 2월 8일에 목성을 지나갔는데 이 때 목성의 자기권 데이터를 측정했습니다. 토성 탐사선 카시니호는 본래 목표인 토성에 가는 중에 목성을 지나며 목성과 목성 위성 사진 26,000장을 찍어 지구로 보내왔습니다.
2007년에는 명왕성으로 가던 뉴호라이즌 호가 목성의 인력을 이용하기 위해 목성에 근접 비행했습니다. 신기하게도 갈릴레오 호가 당시 촬영했을 때의 모습과 뉴호라이즌 호가 촬영한 모습이 달랐다고 합니다. 가스로 이루어진 행성이 시시각각 변한다는 말이죠. 이오에서는 36개의 화산을 발견했고 분출되는 용암의 온도를 측정해본 결과 지구와 비슷하다는 결과도 얻을 수 있었습니다.
최근 목성에 도착한 주노는 목성의 대기와 자기장 그리고 중력장에 대한 연구를 진행 중입니다. 과학자들은 지속적인 우주 탐사를 통해 행성 내부와 그 주변을 연구하고 아직까지 베일에 쌓여있는 행성의 탄생과 진화에 관한 사실을 알아내려고 하고 있습니다.
참고 Decades of Discovery: NASA's Exploration of Jupiter By Ashley Morrow
NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
