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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

천문학

목성에서 새로운 지평 : 위성 이오, 유로파, 가니메데, 그리고 목성의 고리

목성에서 새로운 지평 

: 위성 이오, 유로파, 가니메데, 그리고 목성의 고리 

(New Horizons at Jupiter)


     명왕성(Pluto)을 향해 가고 있는 뉴 호라이즌스(New Horizons, 새로운 지평) 우주 탐사선은 지난 2007. 2. 28일 목성(Jupiter) 궤도를 지나가면서 많은 사진들을 보내왔다. 목성에 대한 과학적 발견들은 지난 주(12 October, 2007) Science 지에 11개의 논문들로 된 특집 이슈로 다루어졌다. 조안 베이커(Joanne Baker)는 서론적 논문에서 이렇게 말했다[1] : ”이 특별한 이슈에 관한 논문들은 우주탐사선이 목성 대기권에서 목격했던 번개와 오로라, 위성 이오(Io)에서의 화산 분출, 목성 자기권의 맥동, 전체 목성계를 둘러싸고 있는 전하를 띤 입자들의 덮개(cocoon) 등을 보고하고 있다.”     


1. 이오의 자기 특성(magnetic personality) : 특별한 관심의 대상이 되고 있는 것은 목성의 화산성 위성인 이오이다. 우주탐사선은 초기 갈릴레오 탐사(Galileo mission) 시에 보여졌던 극지방 화산들의 주요한 분출을 목격하였다.

위성 이오에 있는 트배쉬타(tvashtar) 화산의 분출 활동이 포착되었다. 이것은 화산 기둥의 동력학과 용암의 온도 측정을 가능하게 하였다. 이오의 화산들로부터 발생한 오염은 얼어붙은 표면 아래에 대양을 가지고 있을지도 모르는 목성의 얼음 위성 유로파(Europa)에까지 그 영향을 미치고 있었다. 이오의 화산 분출은 전체 목성계를 둘러싸고 있는 막대한 입자 구름(vast particle cloud) 안으로 특별히 황(sulfur)과 산소 이온들을 공급하고 있었는데, 이것은 목성의 강력한 자기장에 의해서 붙잡혀지고 있었다. 입자 구름은 목성 주변 태양풍(solar wind)의 영향에 의해서 태양으로부터 목성 뒤쪽으로 수십억 km 길이의 자기 그림자(magnetic shadow)를 드리우며 늘어나 있다. 이 자기 꼬리(magnetic tail)는 하나의 거대한 파이프처럼 작동하여, 목성계 바깥으로 전하를 띤 입자들을 초당 500kg 정도를 배수하고 있다.  

분명히 자기꼬리 아래로 잃어버리는 질량은 이오에서 만들어지는 것의 단지 절반이다. 또 다른 서론적 논문에서[2], 크루프(Norbert Krupp)는 이오는 초당 1톤 정도의 이산화황(sulfur dioxide) 입자들을 분출하고 있는 중이라고 말했다. ”이전에 수행된 모든 행성 탐사 데이터들에 의하면, 목성의 위성 이오는 목성 자기권의 구성과 동력학에 있어서 가장 중요한 역할을 수행하고 있음을 보여주고 있다”고 그는 외쳤다. 기억해야 할 것은 목성은 태양계의 어떠한 행성보다도 가장 큰 자기권을 가지고 있다는 것이다. 그런데 이 작은 위성이 그 책임의 많은 부분을 감당하고 있는 것이다. (picture

   
2. 위성 이오의 극지방 분출 : 스펜서(Spencer et al) 등은 또 다른 논문에서[3] 이오의 화산들에 대해서 기술했다(picture). 트배쉬타(Tvashtar) 화산으로부터 350km 높이의 분출 기둥은 (picture) ”현저하게 시간에 따라 변화하는 필라멘트 구조(filamentary structures)”들을 포함하고 있었다(movie). 8일간의 관측(picture) 기간 동안에 계속 분출하고 있었던 트배쉬타 화산은 활동이 목격된 여러 활화산(active volcanoes)들(picture) 중의 단지 하나이다. 측정된 용암의 온도는 거의 2000℉ (1093℃)로서 화산 용암과 일치하며, 몇몇 갈릴레오 탐사시 관측으로부터 추론되었던 ”외부에서 유래된 고온의 마그마”에서 요구되는 온도가 아니라고 그들은 주장하였다. (갈릴레오 탐사 과학자들의 2002 요약 글과 비교하여 보라).  


3. 목성의 고리들 : 목성의 희미한 고리(Jupiter’s faint rings)들은 쇼월터(Showalter) 등이 보고한 논문의 주제였다.[4] 그들은 덩어리(clumps)들이 일부 새로운 희미한 고리들 내에 나타나있는 것에 놀랐다. 이들 덩어리들은 ”우리들의 이론적 이해에 도전하고 있다”고 그들은 말했다(movie). 또 다른 수수께끼는 ”목성의 먼지 고리들은 묻혀있는 근원 천체들로부터 지속적으로 재보충 되고 있음에 틀림없다는 것이다.” 그러나 그들은 이전에 알려졌던 메티스(Metis)와 아드라스테아(Adrastea) 외에 목성 고리 시스템에 입자들을 공급하는 어떠한 새로운 작은 위성들을 발견할 수 없었다. 목성의 고리들은 갈릴레오(Galileo) 탐사선 이후 커다란 변화를 보여주었는데, 토성과 천왕성의 가장 얇은 고리들과 일치하는 하나의 패턴을 보여준다는 것이다. ”먼지 고리들의 일반적 부류(class)는 이전에 추정했었던 것보다 훨씬 더 동적이고 시간에 따라 변화하는(time-variable) 것일지도 모른다고 결론지었다. 이러한 시간에 따른 변화는 예외적인 것이 아닌 정상적인 것들로서 10-20년 정도의 시간 틀에서 변화될 수 있다는 것이다.”


4. 유로파의 첨가제 : 뉴 호라이즌스 호는 또한 유로파(Europa)와 가니메데(Ganymede)를 촬영하였는데[5], 그 사진들에 의하면 이오는 ”수천년의 시간 틀(thousand-year time scales)”에서 일찍이 관측된 몇몇 비얼음 물질들로 유로파를 뒤덮고 있는 중으로 나타난다(picture). ”유로파 위에 있는 젊은 크레이터인 프윌(Pwyll)은 다른 것들보다 덜 오염(less contamination)되었음을 보여주었다. 이것은 소금기 물질(salty material)들이 위성 외부에서 들어온다는 생각을 지지하는 것이다. 만약 그렇다면, 이것은 얼음 아래의 바다에 생명체가 있다면 살아가는 데에 방해가 될 정도로 그렇게 짜지 않을 수도 있다는 희망을 불러일으키고 있다 (09/17/2002). 그러나 만약 유로파가 그들이 말한 것처럼 ”활발한 재포장(active resurfacing)”을 진행하고 있는 중이라면, 이오로부터 날아와 축적된 소금은 수십억 년 이상 내부 바다를 오염시켰을 수도 있었다는 것이 설득력을 가질 수도 있을 것이다.


5. 가니메데의 충돌 표면 : 목성의 위성 가니메데(Ganymede)는 ”비교적 최근의 충돌들이 지표면 아래의 분명한 얼음들을 파헤쳐놓은 곳을 제외하고, 위성 전체에 분포하는 어두운 물질(dark material)들이 축적되고 있는 것으로 나타난다”는 것이다. 뉴 호라이즌스 우주탐사선은 이전의 초기 행성 탐사 시에는 나타나지 않았던 3 군데의 밝고 번쩍이는 운석공(craters)들을 관측했다.(picture)

뉴 호라이즌스(New Horizons) 웹사이트를 방문하여, 목성 비행으로부터 얻어진 새로운 사진들을 (gallery of images) 살펴보라.


[1] Joanne Baker, 'Grand Tour,”  Science , 12 October 2007: Vol. 318. no. 5848, p. 215, DOI: 10.1126/science.318.5848.215.
[2] Norbert Krupp, 'New Surprises in the Largest Magnetosphere of Our Solar System,” Science , 12 October 2007: Vol. 318. no. 5848, pp. 216-217, DOI: 10.1126/science.1150448.
[3] Spencer et al, 'Io Volcanism Seen by New Horizons: A Major Eruption of the Tvashtar Volcano,” Science , 12 October 2007: Vol. 318. no. 5848, pp. 240-243, DOI: 10.1126/science.1147621.
[4] Showalter et al, 'Clump Detections and Limits on Moons in Jupiter’s Ring System,” Science , 12 October 2007: Vol. 318. no. 5848, pp. 232-234, DOI: 10.1126/science.1147647.
[5] Grundy et al, 'New Horizons Mapping of Europa and Ganymede,” Science , 12 October 2007: Vol. 318. no. 5848, pp. 234-237, DOI: 10.1126/science.1147623.



여기서 우리는 이들 짧은 수명의 현상(short-lived phenomena)들이 어떻게 45억년 동안 유지될 수 있었는지를 설명해보고자 하는 그 어떠한 과학자도 발견할 수 없었다. 그들은 이러한 현상들을 ”극적인(dramatic)” 것들로 부르고 있었다. 뉴 호라이즌스 탐사선은 1979년 보이저(Voyagers) 호에 의해서 최초로 관측된 목성계의 동적이고 활동적인 모습이 하나의 요행이 아니었음을 보여주었다. 화산 분출, 고리의 침식, 활발한 지표 재포장 등은 지난 28년 동안 약해지지 않고 계속되어 왔다. 이들 젊은 연대를 가리키는 증거들은 얼마나 뒤로 확장될 수 있을까? 이들 현상들은 거의 모두 처음 발견되었을 때, 완전한 놀라움 그 자체였다는 것을 기억하라. 수십억 년의 태양계 나이를 믿고 있는 사람들에게 그러한 현상들은 전혀 예측하지 못했던 것들이다. 그리고 지금까지도 그것들을 설명하지 못하고 있다. 몇몇 열린 마음의 연구자들이 수십억 년이라는 고정된 틀을 벗어나, 이러한 데이터들을 수집하여 새로운 모델을 수립하여야 할 것이다. 행성 과학(planetary science) 분야에서 새로운 지평(new horizons)이 요구되고 있다.

 


*참조 : 3개 화산 동시 폭발, 목성 위성의 300km 높이 화산폭발 장면 (2007. 3. 15. 조선일보)
http://photo.chosun.com/site/data/html_dir/2007/03/15/2007031500590.html

초대형 우주 화산…용암이 초록색? 설마…(2013. 9. 6. 동아일보)
http://news.donga.com/Main/3/all/20130906/57503849/2

초대형 우주 화산, 분출 높이가 400km, ‘지구였다면 재앙 수준’ (2013. 9. 5. 동아일보)
http://news.donga.com/Main/3/all/20130905/57482871/1

초대형 우주화산 - 목성의 위성 이오의 엄청난 화산분출 - 다음 TV팟 (동영상)
http://tvpot.daum.net/v/v33afZTxdd1qEmmR1oRVRfd

목성의 달 ‘이오’서 초대형 화산 폭발 포착 (2014. 8. 5. 나우뉴스)
http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20140805601009

토성 위성 엔셀라두스 ‘101개 간헐천’ 포착 (2014. 7. 29. 나우뉴스)
http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20140729601008

명왕성 위성 카론에 고대 ‘지하 바다’ 존재 가능성 (2016. 2. 19. 나우뉴스)
http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20160219601013

목성 위성(가니메데)에 지하 바다 발견…지구 바다 수심의 10배 (2015. 3. 13. YTN)
https://www.youtube.com/watch?v=pxUvziDG5Fg

목성 위성 '유로파'에 정말 생명체 있을까? (2015. 7. 6. YTN)
https://www.youtube.com/watch?v=vubzTXfFyYw

목성 위성 유로파에서 200km 높이 물기둥 관측 (2013. 12. 13. SBS News)
http://news.sbs.co.kr/section_news/news_read.jsp?news_id=N1002130934

수증기 내뿜는 소행성 '이게 말이돼?'...신비로워 (2014. 1. 24. 한국일보)
http://news.hankooki.com/lpage/it_tech/201401/h20140124161023122300.htm



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.creationsafaris.com/crev200710.htm

출처 - Creation-Evolution Headlines, 2007.10. 15.

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=4065

참고 : 4014|4015|3983|4036|2692|1881|2950|434|2100|3004|3006|2581|1936|2411|1879|2948|2870|2631|1393|1589|627|702|3222|3121|3294|3280|3846|3823|3404|3703|3798|2656|3716|3625|3430|3424|3741|3765|3955|3903|3904|4002|3992|3984|3972|3962|2704|322|524|2294|2904|2878|2725|2994|3952|3996|3910|3792|3365|3235|3362|3686|2833|2834|3356|514|2464|3837|3979|3941|3933|3708|3697|3680|3198|3723|3010|2607|29|30|914|3943|3937|2274|3147|3117|4049|4009|4006|4003|4051|4519|4638|5077|5811|5937|6068|6121|6637



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