[하정열의 시·그림과 함께 떠나는 우주여행](25) 태양계의 왕자 목성

인터뷰365 하정열 칼럼니스트 = 태양계의 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 태양계에서 가장 큰 행성이다. 목성은 태양계 여덟 개 행성을 모두 합쳐 놓은 질량의 2/3 이상을 차지하고 지름이 약 14만 3000㎞로 지구의 약 11배에 이른다. 과학자들은 목성이 조금만 더 큰 천체였더라면 목성의 내부에서 핵반응이 일어나 제2의 태양이 되었을거라고 판단하고 있다.

목성은 엷은 고리를 가지고 있으며, 육안으로도 쉽게 발견할 수 있을 만큼 밝다. 목성의 검은 줄무늬는 ‘띠’, 밝은 줄무늬는 ‘대’라고 불린다. 적외선 관측결과에 의하면 대는 띠보다 온도가 낮고, 따라서 더 높은 상층에 위치함을 알려준다.

목성의 대기는 주로 수소, 헬륨으로 이루어져 있으며 약간의 암모니아와 메탄이 존재한다. 목성의 대기에서 가장 유명한 현상은 ‘대적점(대적반, Great Red Spot)’이다. 겉에서 보기에는 보통의 소용돌이처럼 보이지만 그 안은 매우 역동적이다. 목성의 소용돌이라고 볼 수 있는 이 대적점은 타원 모습이며, 크기는 지구보다 훨씬 크다. 남반부에 있는 대적점은 반대방향으로 움직이고 있는 두 개의 대기 띠 사이에 위치하고 있으며, 대적점 주위의 대기는 반시계방향으로 순환한다. 대적점 내의 풍속은 초속 100m에 가깝다.

목성의 표면(구름의 상단부분) 온도는 약 -148°C 정도 된다. 목성은 태양에서 받는 열보다 더 많은 열을 방출하는데, 이는 목성 내부에 열원이 있음을 말해준다. 그 열원은 행성이 형성될 때 행성 위에 붕괴되는 가스에서 방출되는 중력에너지라 알려져 있다.

얼마 전까지만 해도 토성에만 고리가 있는 것으로 알려져 있었으나, 보이저 2호가 목성에서 고리를 발견한 것은 놀라운 일이었다. 목성의 고리는 크게 세 부분으로 가장 안쪽의 뿌연 형태의 고리와 중간의 주 고리, 그리고 가장 바깥쪽의 얇고 희미한 고리로 나눌 수 있다.

목성은 태양계 내에서 가장 빠른 자전을 하며, 그로 인해 볼록한 타원체의 적도지방을 볼 수 있다. 목성은 대부분 기체로 이루어져 있으며, 이에 따라 태양처럼 차등자전을 한다. 즉 적도에서 가장 빠르고 극지방에서 상대적으로 느린 자전을 한다. 적도 부근에서는 9시간 50분 주기로 자전을 하며, 고위도에서는 9시간 55분 주기로 자전을 한다. 그리고 자전축은 3°가량 기울어져 있다.

목성은 태양으로부터 약 5.2AU(7억 8천만㎞) 떨어져서 공전을 하고 있다. 이심률은 0.048 정도로 작은 편이고 공전주기는 11.862년(약 11년 10개월) 정도이다.

목성은 강력한 자기장을 가지고 있다. 지구의 자기장의 원인은 철과 니켈로 이루어진 용융상태의 핵이라고 알고 있다. 목성은 내부의 액체금속수소가 그 역할을 하고 있는 것으로 추정된다. 그리고 지구의 자기장으로 인한 오로라현상 또한 목성에서도 관측이 된다.

목성은 작은 태양계라 불리기도 한다. 태양을 중심으로 행성과 소행성 등 여러 천체들이 도는 것처럼 목성 주위로 수많은 위성들이 돌기 때문에 붙여진 명칭이다. 목성은 유명한 네 개의 갈릴레이 위성을 포함해 많은 위성을 지니고 있다. 이 천체를 제일 처음 찾아낸 사람은 갈릴레이(Galileo Galilei, 1564~1642)로 1610년 자신이 만든 굴절망원경을 통해 목성 근처에서 발견했다. 이 위성들은 곧이어 독일의 천문학자이며 안드로메다를 발견한 시몬 마리우스(Simon Marius)에 의해 각각의 이름들(이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토)이 붙여지게 된다. 이 목성의 위성에 생명체가 살고 있는지, 우리 인간이 가서 정착해 살 수 있는지는 계속 탐구 중이다.

목성에는 1972년과 1973년 파이오니어(Pioneer) 10호와 11호, 1977년에 보이저(Voyager) 1호와 2호, 그리고 그 외에 율리시즈호(Ulysses) 그리고 갈릴레오호(Galileo) 등 많은 지구의 탐사선이 발사되었다.

목성은 유달리 밝고 큰 행성으로 메소포타미아에서 마르덕(Marduk)이라는 신의 이름을 얻은 이후 세계 각지의 신의 이름으로 계승되었다. 그리스 신화에서 많은 아내를 둔 제우스처럼 많은 위성들을 거느리고 있으며, 실제로 이오, 칼리스토, 유로파 등 여러 위성의 이름이 신화에서 제우스 아내의 이름이다.

목성과 그 위성들을 생각하며 ‘태양계의 왕자 목성’이란 시를 쓰고, 목성과 갈릴레오 위성들을 포함하여 그림 ‘목성225001’를 그렸다.

자그만 아주 조그만한 차이로
스스로 빛을 내는 항성이 되지 못하고
행성의 왕자로 머문 쥬피터신이시여

천형을 피한 갈릴레오의 지혜를 빌려 
제우스신의 아내로 살게된
이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토 위성이여

우리의 삶의 터전 보다도 더 큰 위용을 자랑하며
서로를 바라보고 연모하면서
엄청난 소용돌이를 치고 있는 대적반이여

크고 작은 80여 명의 대식솔들을 
아름다운 치맛자락으로 감싸안으며
천상의 고운 색깔로 천지를 물들이는 
맑고 고운 예술가여