'큰형님 행성'의 비밀… 주노는 어디까지 밝혀낼까

구름 속 5000㎞ 상공까지 접근/대기 구성요소·자기장 등 수집 / 고체금속수소 등 존재 가능성 / 태양계 진화 궁금증 해소 기대 / 20개월간 탐사 후 돌진해 산화

‘가스 행성으로 알려진 목성에도 물이 있을까?’, ‘기존의 가설대로 액체 수소가 소용돌이 치는 거대한 바다가 있을까.’

과학자들은 목성이 태양계에서 가장 먼저 탄생한 ‘큰형님 행성’일 것으로 추정하고 있다.

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미 항공우주국(나사)의 목성 탐사선 ‘주노’가 4일(현지시간) 목성 궤도에 진입하자 세계 곳곳에서 환호성이 울려퍼졌다.

특히 미국 독립기념일인 이날 미국인들은 인터넷으로 생중계된 궤도 진입 과정을 숨죽이며 지켜봤다. 캘리포니아주의 나사제트추진연구소(JPL)는 주노가 “목성에 잘오셨습니다”(Welcome to Jupiter)란 메시지를 보내오자 축제 분위기였다. 나사의 스콧 볼턴 책임조사관은 “나사가 지금까지 수행했던 임무 중 가장 어려운 일을 해냈다”며 “올해의 독립기념일을 절대 잊지 못할 것”이라고 감격해했다.

주노라는 이름은 로마 신화의 ‘주피터’(목성의 영문명, 그리스 신화의 제우스)의 부인인 주노(헤라) 여신의 이름에서 따왔다. 신화 속의 바람둥이 주피터는 자신의 애정행각을 감추기 위해 구름을 만들어냈지만 번번이 주노에게 들키고 만다. 목성 탐사선 주노의 임무도 목성 구름 밑에 감춰진 태양계 진화의 비밀을 밝혀내는 것이다.

미 항공우주국(나사)의 목성 탐사선 ‘주노’가 4일(현지시간) 목성 궤도 진입에 성공하자 이번 프로젝트를 수행한 나사제트추진연구소(JPL) 직원들이 두팔을 높이 들며 환호하고 있다.
패서디나=AP연합뉴스

목성 탐사 프로젝트에는 11억달러(약 1조2700억원)가 투입됐다.

주노에 앞서 1989년 ‘갈릴레오’ 탐사선이 목성 탐사에 최초로 나섰지만, 주노보다 훨씬 높은 고도에서 목성 외부와 주변 위성을 탐사하는 데 그쳤다. 주노는 목성 구름 꼭대기의 불과 5000km 상공에서 대기의 구성 요소와 자기장, 행성의 구조 등에 대한 자료 수집에 나선다.

태양계 초기에 탄생한 목성은 엄청난 중력으로 당시 발생한 먼지와 가스를 빨아들인 것으로 과학자들은 보고 있다. 수소, 헬륨 등의 원소가 지구상에 존재할 수 없는 형태로 있을 것으로 추측하고 있다.

목성에 대한 과학계의 기존 가설은 폭풍과 번개가 몰아치는 ‘지옥’을 닮았다. 겉보기에는 기체로 이뤄진 ‘가스 행성’이지만 그 안에 지구 상에 없는 ‘고체금속수소’로 이뤄진 핵이 있고 핵을 둘러싼 바다가 있다. 바다의 성분은 물이 아니라 ‘액화수소’다. 수소는 엄청난 압력을 받으면 액체로 변한다. 뉴욕타임스(NYT)는 “고체금속수소를 만들기 위한 과학자들의 시도가 꾸준히 이어졌지만 성공하지 못했다”고 전했다.

2011년 8월 발사돼 약 5년간 28억㎞를 우주 비행한 미국 항공우주국(나사)의 목성 탐사선 ‘주노’가 4일(현지시간) 목성 궤도에 진입하는 상상도.
나사.연합뉴스

가설에 따르면 목성 바다에는 뇌우를 동반한 폭풍우가 몰아친다. 비의 성분은 형체를 갖춘 모든 것을 녹여내는 황산이다. NYT는 “이런 목성에 생명체가 있을 가능성은 없지만 태양계 초기 물질을 지닌, 행성 생성의 비밀을 풀어줄 열쇠가 있다”고 설명했다.

주노는 이날 궤도 진입을 시작으로 53.5일에 이르는 큰 공전 궤도를 돌고, 10월19일 작은 궤도로 경로를 바꿔 극지방 상공을 지날 예정이다. 목성은 극지방을 제외한 다른 곳에선 생명체가 버틸 수 없을 정도의 강렬한 방사선을 내뿜는 행성으로, 주노는 방사선을 차단하기 위해 200kg 무게의 티타늄 덮개로 무장했다. 20개월간 탐사를 한 뒤에는 목성에 돌진해 산화하는 ‘자살 프로젝트’를 가동한다. 나사는 “목성 주위를 돌고 있는 4개의 위성과 충돌해 위성이 오염되는 걸 막기 위한 것”이라고 설명했다. 위성 중 하나인 에우로페에는 미생물이 존재할 가능성이 제기돼 왔다.

이현미 기자 [e-mail]