지옥같은 행성 '목성'

태양계의 다섯 번째 행성.

 

태양계의 행성 중 가장 거대하며, 반지름은 지구의 11.2배, 부피는 지구의 1300배가 넘는다.

질량은 지구의 318배인데, 부피에 비해 질량이 작은 이유는 가스형 행성이기 때문이다.

그럼에도 목성의 질량은 다른 태양계 행성들을 합친 것보다도 무겁다.

심지어 그 7개 행성의 질량을 몽땅 다 합쳐도 목성의 절반도 되지 않는다.

태양계에서 태양이 99.86%를 차지하고, 목성은 나머지 0.14% 중에서 약 2/3인 0.095%를 차지한다.

뒤를 이어 토성이 0.029%를 차지하며, 나머지 행성들을 모두 합쳐도 태양계 질량의 0.016% 정도밖에 되지 않는다.

 

표면중력은 지구의 2.5배, 공전주기는 12년이다. 태양계의 행성 중에서는 겉보기 등급이 금성 다음으로 밝다.

 

대기 성분은 거의 대부분이 수소와 헬륨인데, 만약에 목성의 질량이 지금의 70-80배 정도일 경우 태양계에는 제 2의 항성이 생겨나게 된다.

암석질로 추정되는 핵의 온도는 3만 도로 추정되며 목성의 질량은 토성, 천왕성, 해왕성과 지구형 행성들, 태양계에 있는 위성들, 현재 알려진 주요 왜소행성 및 왜소행성 후보(세레스,카론 제외), 카이퍼 벨트 및 산란 분포대의 얼음덩어리 천체들(왜소행성 제외), 소행성대의 소행성들(세레스 포함), 오르트 구름 내의 모든 천체 등의 질량을 다 합친 것보다 훨씬 더 크다.

대략적으로 따지자면 (토성+천왕성+해왕성+지구형 행성+태양계에 있는 위성들+현재 알려진 주요 왜소행성 및 왜소행성 후보+카이퍼 벨트대와 산란분포대의 얼음덩어리 천체+소행성대의 모든 천체+오르트 구름의 모든 천체 질량) × 2.378 ≒ 목성의 질량.

이 정도로 질량이 크니, 목성은 태양계 내의 천체들 중에서 유일하게 태양과의 공통 무게중심이 태양의 표면 바깥에 있는 행성이다(약 태양 표면에서 95000km 떨어진 지점). 즉, 태양을 표면 밖에 있는 점을 중심으로 공전시킬 수 있는 유일한 태양계 천체이다.

행성 표면이 어떤지는 불명이지만, 목성 내부의 엄청난 압력과 열로 인해 수소가 금속의 형태를 띄는 액체금속성 수소로 구성되어 있을 거라 추측된다.

행성 내부에서는 당연히 태양과 우주를 볼 수 없으며, 빠른 자전과 물질 구성의 차이로 생겨난 것으로 추측되는 구름의 흐름만을 볼 수 있을 것이다.

이러한 환경에서 해왕성의 풍경과 마찬가지로 초속 수백 미터 이상의 태풍과 대륙 크기의 번개가 끊임없이 쳐대고 무지막지한 압력, 그리고 열, 지구의 2.5배나 되는 중력을 받고, 몇 초만 쐬어도 즉사할 수준의 방사능에 지속적으로 피폭되는 것이 일상인 환경이라는 점은 예상할 수 있다.

목성에선 엄청난 양의 방사선이 방출되는데, 갈릴레이 위성 중 목성에서 가장 가까운, 목성 대기 상층으로부터 약 35만 km 떨어진 이오 표면에 서있다면 하루 동안 36Sv의 방사능에 피폭당한다.

참고로 지구에서 받는 자연적인 방사선량이 연간 2.4mSv이다. 이오에서 1년간 산다면 지구에서의 5백만 배가 넘는 양에 피폭당하는 셈이다. 그 전에 죽지 않을까. 또한 목성에서 22만 km 떨어진 위성 테베에서는 하루 180Sv에 달한다.

거대한 질량에서 비롯되는 중력도 무시무시해서 웬만한 탐사위성 따위는 찌그러뜨린다. 지구의 2.528배의 중력이 작용하므로 지구에서 체중이 100kg인 사람이 목성에 가면 252.8kg가 된다. 그럼에도 파이오니어 10호가 접근하는 것에 성공했다. 파이오니어가 목성에 접근할 때 NASA에서 많은 걱정을 했다.

방사선 뿐 아니라 강력한 자기장, 엄청난 고압의 정전기가 일으키는 "우주 번개" 등 탐사선을 순식간에 박살낼 위험이 너무나 많았기 때문. 그리고 저런 천재지변은 인간의 과학 기술로 막아낼 수 있는 것이 전혀 아니었기 때문에 그냥 운에 맡기고 강행, 결국 성공했다

하지만 도착하자마자 카메라와 방사능 측정 장비가 목성의 엄청난 방사선에 못 이겨 일부 고장나는 바람에 사진이 "이게 목성이다" 라고만 알아볼 정도로 흐릿하게 왜곡되어 촬영되었다.

방사선이 엄청나단 사실을 깨달은 나사는 몇 년 후 발사한 보이저 1.2호의 컴퓨터와 촬영 장비를 보호하기 위해 상당한 두께의 방사선 차폐물로 강화시켜 탐사하였다.