【정견뉴스】
미국 항공우주국(NASA)이 2017년 11월 목성의 모습이 담긴 컬러 보정 이미지 3장을 공개했다. 그중 목성 북반구의 폭풍을 담은 사진은 마치 고요한 우주 속에서 소용돌이치는 ‘성난’ 푸른 폭풍을 연상시키며 멀리서도 강렬한 인상을 남긴다. 이 외에도 목성 남반구의 ‘진주 폭풍’, 그리고 남북극 상공의 신비로운 오로라 사진이 함께 공개됐다. 주노호는 목성에 접근할 때마다 특정 지역을 집중 연구하며 새로운 이미지를 수집하고 있다.
주노호 탐사선은 최소 2018년 2월까지 목성 궤도에 머물며 이 거대 가스 행성을 계속해서 연구할 예정이다.
푸른 폭풍의 장관
푸른 폭풍 사진은 주노호가 10월 24일 아홉 번째로 가스 행성 상공을 통과할 당시 포착한 것으로, 당시 주노호와 구름 꼭대기의 거리는 약 1만 108킬로미터였다. NASA는 성명을 통해 이 소용돌이치는 구름이 목성 북반구에 몰아치는 거대한 폭풍을 보여주며, 구름의 색상 변화는 요동치는 폭풍의 깊은 속살을 드러낸다고 밝혔다.
NASA 관계자는 성명에서 “폭풍은 반시계 방향으로 회전하며 구름의 범위가 매우 넓고, 어두운 구름은 가장 밝은 구름보다 더 깊은 곳에 위치할 것으로 예상된다”고 전했다. 이어 “폭풍의 밝은 ‘긴 팔’ 일부에서는 더 작은 구름들과 먹구름 더미가 관측되며, 이 중 일부는 사진 오른쪽에 그림자를 드리우고 있다(태양광은 왼쪽에서 비추고 있음).”라고 덧붙였다.
주노호가 ‘주노캠(JunoCam)’ 장비를 통해 수집한 원본 이미지 데이터는 주노캠 웹사이트에 업로드되었으며, 과학자 제럴드 아이히슈테트(Gerald Eichstädt)와 숀 도란(Seán Doran)이 이를 가공해 지금의 컬러 보정 이미지를 완성했다.
밝은 구름과 그 그림자는 크기가 다양하며, 너비와 길이는 모두 약 7~12킬로미터 사이였다. 목성 북반구에서 포착된 이 구름들은 주노호가 다른 지역에서 촬영했던 소규모 구름들과 유사한 형태를 띠고 있다.
‘진주’ 폭풍은 놀라운 ‘진주 목걸이’를 구성한다(NASA)
감탄을 자아내는 ‘진주’ 폭풍
10월 24일 주노호가 촬영한 또 다른 폭풍 사진은 목성의 남반구를 담고 있으며, 이 역시 NASA가 공개한 컬러 보정 이미지다. 당시 주노호는 목성 구름 상단으로부터 약 3만 3115킬로미터 떨어진 위치에 있었다.
사진 속 나선형 선들은 목성에 존재하는 크고 작은 기상 소용돌이를 보여주며, 흰색 타원체들은 규모가 거대하고 반시계 방향으로 회전하는 이른바 ‘진주’ 폭풍이다. 목성 대기 중 구름의 이동 속도는 초속 60킬로미터에 달할 수 있다. 이 ‘진주’ 폭풍들은 서로 어우러져 경이로운 ‘진주 목걸이’ 형태를 만들어낸다.
거대한 소용돌이 폭풍들을 발견한 것 외에도, 주노는 목성의 하늘에서 강력한 오로라를 관측했다. 왼쪽은 북극 오로라이고, 오른쪽은 남극 오로라이다. (NASA)
과학자들을 혼란스럽게 하는 엑스선 오로라
거대한 소용돌이 폭풍 외에도, 주노호는 목성 상공에서 강력한 오로라를 관측했다.
유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴과 찬드라 X선 망원경의 관측 데이터를 활용해, 연구팀은 목성의 X선 방출 지도를 작성하고 남극과 북극의 X선 핫스팟을 확인했다. 각각의 핫스팟은 지구 표면적의 절반에 달하는 면적을 차지하고 있다.
연구팀은 두 핫스팟의 특성이 매우 판이하다는 사실을 발견했다. 목성 남극의 X선은 11분마다 한 번씩 방출되지만, 북극에서 관측된 X선은 불규칙하여 밝기가 수시로 변했고 남극의 방출 현상과는 무관해 보였다.
이러한 특성은 목성을 더욱 수수께끼 같은 존재로 만들고 있다. 토성을 포함한 태양계의 다른 가스 행성에서는 지금까지 X선 오로라가 발견된 적이 없다. 또한 지구의 경우 북극과 남극의 자기장이 유사해 오로라가 서로 거울처럼 대칭을 이루는 반면, 목성은 이와 다르다.
게다가 더 큰 의문은 목성의 자기장(목성 자기장이 지배하는 영역) 내 입자들이 X선을 생성하기 위해 엄청난 에너지가 필요한데, 목성이 이 에너지를 어떻게 공급받느냐는 점이다.