주노가 보내온 목성의 극지방 사진들.

주노는 지난 2011년에 발사되어 

5년간의 긴 우주여행 끝에 2016년 목성에 도착하였다.

기존의 탐사선들이 목성의 적도, 

대기권을 관측하였다면 주노는 

반대로 목성의 극지방과 표면을 관측하는 데에 중점을 두었다.

주노의 궤도

그러한 주노는 목성에 도착한 후 이심률이 

매우 큰 타원형 궤도를 그리며 목성의 

극지방 관측을 시작하였는데, 그전까지 나사에선 

주노가 보내온 사진 중 극히 일부만 공개를 했었다. 

그러나 이번에 나사는 그동안 주노가 

촬영한 목성사진을 공개했다고 한다.

목성의 북극

이 사진은 지난 2016년 4월 

주노가 처음으로 목성궤도에 진입했을 때 찍은 목성의 북극 사진이다.

적도에서 보이던 

붉은색과 흰색 줄무늬 대신 

어두운 색의 소용돌이들이 상당히 많이 보인다.

목성의 남극

목성의 남극 사진이다. 

붉은 색의 대적점과 그 바로 

아래에서 도는 두번째로 큰 폭풍 Oval BA가 인상적이다.

그 밑으로 네 개의 하얀 폭풍이 연달아 보이는데, 이 폭풍들 때문일까? 이 사진에는 '진주목걸이(String of Pearls)'라는 별명이 붙었다.

남극지방의 폭풍들

목성의 남극에서 보이는 세 개의 커다란 폭풍이다. 

그동안 천문학자들은 

토성의 육각형 폭풍과 마찬가지로 

목성의 극지방에도 커다란 폭풍이 존재할 것이라고 생각해왔다.

하지만 주노가 보내온 이미지는 위와 같은 모습이었다. 

극지방에서 왜 이런 폭풍이 많이 관측되는지, 

또한 토성처럼 육각형 모양의 거대폭풍은

왜 없는지에 대해서는 아직 연구중에 있다.

위의 폭풍 중 하나를 확대해서 지구와 비교해본 사진이다. 

폭풍 하나가 지구만한 크기이다. 

목성의 작은 폭풍 하나가 지구만하니.. 

우리가 실로 얼마나 좁은 곳에서 살고 있는지를 느끼게 해준다.

한 민간천문학자가 목성 남극의 폭풍에 색을 입혀봤다. 

색의 톤이 반 고흐의 '별이 빛나는 밤'을 

연상케 하여 Starry Night라 부른다고도 하더라.

목성의 남극을 확대촬영한 것이다. 

이 때 주노는 목성 탐사선 중 목성에 가장 

근접하여 촬영했는데, 불과 목성 표면 상공 4300km부근이다.

대기의 흐름이 너무 활발하여 엄청난 양의 폭풍이 한데 모여있다. 

저런 폭풍 하나하나가 다 지구만하거나 더 크다고 보면 된다.

주노가 세 번째 근접했을 때 촬영한 적도부근 근접사진이다. 

물감을 휘저은 듯 한 줄무늬들이 매우 인상적이다.

눈썰미가 있는 사람이라면 물감으로 휘저어진 부분과 

상대적으로 깔끔한 부분이 보일텐데, 

이 지점을 Zone과 Belt라고 부른다.

목성은 대기운동이 매우 활발하여 

다른 가스행성에 비해 이런 줄무늬가 매우 선명하게 나타난다.

이렇게 줄무늬가 나타나는 

이유에 대해서는 여러 가설이 존재하지만 

그중 그럴듯한 이론은 '차등자전'이다.

차등자전이란 쉽게말해 위도별로 자전주기가 다르다는 것을 의미한다. 지구형 행성은 전체가 돌덩어리인 '강체'이기 때문에

극지방이나 적도지방이나 자전주기가 동일하다.

하지만 가스행성인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성의 경우 내부에 수만km 두께로 액체수소 및 액체금속수소가 채워져 있기 때문에 

위도에 따라 자전주기가 달라질 수밖에 없다. (내부의 대부분이 액체수소로 채워져있기 때문에 '가스행성'이라는 표현은 엄밀히 말해서 맞지 않는 표현)

이렇게 위도마다 자전주기가 

다르기 때문에 줄무늬가 생기게 되는 것이다.

마찬가지로 태양도 차등자전을 하는데, 이 차등자전 때문에 태양 표면의 자기장이 뒤틀려 흑점과 플레어 등의 현상이 발생한다.

주노가 적외선 카메라로 촬영한 목성 남극의 오로라 사진이다. 

파장영역은 3.3~3.6 마이크로미터( 1m의 백만분의 1 )이며, 

이 파장대는 극지방에 존재하는 

수소가 태양의 하전입자에 의해 들뜬 후 

가라앉을 때 내뿜는 전자기파의 파장대라고 한다.

목성의 오로라는 지구의 위치적 한계로 관측이 거의 불가능했었다. 

왜냐하면 목성 자체가 황도면에 거의 수직이기 때문이다.

그래서 제아무리 지상에서 날고 뛰어봤자 

목성의 오로라 중 극히 일부만 관측할 수 있었다.