탐사선 ‘주노’가 본 목성의 새 면모… 육각형에 비슷한 크기로 모여 회전 북극 9개, 남극 6개… 일종의 태풍
목성 탐사 위성 ‘주노’의 적외선 카메라로 촬영한 목성 남극 지역. 극지 중심의 소용돌이 한 개 주위로 지름 최대 7000km의 소용돌이 다섯 개가 모여 있다. 북극에도 조금 작은 소용돌이 총 9개가 비슷한 패턴으로 모여 있다. 이들이 서로 합쳐지지 않고 현재의 모양을 하고 있는 이유는 아직 밝혀지지 않았다. 네이처 제공
남북극 표면을 가득 메운 벌집 모양의 다각형 소용돌이, 3000km 밑에 숨은 ‘딱딱한’ 수소 기체 덩어리…. 태양계에서 가장 큰 행성이지만 지구에서 멀리 떨어져 있어 미처 밝혀내지 못했던 목성의 불가사의한 특성들이 하나둘씩 모습을 드러내고 있다.
미국항공우주국(NASA)과 이스라엘, 이탈리아, 프랑스 국제 연구팀은 7일(현지 시간) 국제학술지 네이처에 2016년 7월 목성에 도착한 탐사선 ‘주노’가 측정한 데이터를 바탕으로 목성 표면과 내부 특성을 새롭게 연구한 결과를 발표했다.
가장 눈에 띄는 특징은 목성 남극과 북극 지역 표면을 가득 메우고 있는 거대한 기체 소용돌이(사진). 일종의 태풍인데 북극에는 9개, 남극에는 6개 소용돌이가 비슷한 크기로 벌집 모양처럼 규칙적으로 모여 회전하고 있다. 지름은 각각 4000∼7000km 정도로 지구 지름의 30∼60%에 이른다. 육각형 모양의 소용돌이가 토성 극지방에도 있지만 목성처럼 여러 개가 존재하지는 않는다.
내부에 존재하는 기이한 물질 상태도 화제다. 목성은 ‘태양이 되려다 만 행성’으로 불릴 정도로 거대한 크기를 자랑한다. 부피는 지구의 약 1320배, 질량은 약 320배 크다. 워낙 크다 보니 태양계 나머지 7개 행성의 공전 궤도에 영향을 줄 만큼 강한 중력을 지니고 있다. 그런데 목성 표면 중력이 남북극 사이에 차이가 난다는 사실이 이번 연구로 밝혀졌다.
또 빠르게 자전하며 강한 제트기류가 목성 표면을 흐르는데, 그 깊이가 최소 3000km에 이른다는 사실도 이번에 밝혀졌다. 트리스탕 기요 코트다쥐르대 교수는 “이 지점에는 고체처럼 단단하게 뭉쳐진 채 회전하는 수소 및 헬륨 혼합 유체가 존재할 것”이라고 추정했다.
윤신영 동아사이언스 기자 ashilla@donga.com