태양계 최대크기의 가스행성 목성의 상징인 거대한 붉은 점, 즉 ‘대적점(Great Red Spot·大赤點)이 크게 줄어들었다. 이는 더욱더 급속히 줄어 들고 있다. 또 지난 1979년 보이저2호가 목성을 지나가면서 촬영한 사진에 나온 이래 수십년 동안 한번도 관찰되지 않은 대기 중 파동현상도 발견됐다.
美항공우주국(NASA·나사)는 14일 허블망원경으로 촬영된 최신 초고화질 사진 분석 결과 목성의 대적점이 크게 줄어 들고 있다는 사실이 발견됐다고 발표했다. 버클리대 과학자들이 발견한 이 성과는 우주물리학(Astrophysical)최신호에 게재됐다.
대적점은 목성 표면에 보이는 짙은 붉은색으로 된 거대한 고기압성 폭풍이다.
과학자들은 “사진은 대적점이 처음 관측된 이후 약 300년간 계속해서 축소됐음을 확인시켜 준다”고 말했다. 목성의 대적점은 1830년 최초로 관측됐다.
최근 촬영된 대적점 크기는 지난 해에 비해 240km나 축소된 것으로 드러났다. 게다가 이 폭풍은 계속해서 평소보다 더 빠르게 회전하며 더 작아지고 있다는 사실도 드러났다.
과학자들은 또한 목성의 대적점이 최근들이 붉은 색을 띠었던 이전과 달리 훨씬더 밝은 오렌지색으로 변화하고 있다고 밝혔다. 또한 이전에는 더 진했던 대적점 중심부의 색깔이 약간 희미해져 예전처럼 두드러져 보이지 않는다고 말하고 있다.
사진을 보면 지금껏 잘 보이지 않던 가늘고 연한 실가닥들의 모습이 소용돌이의 거의 전체부분으로 확대된 모습을 보여준다. 이 회전하는 실모습은 초속 150미터(시속 540km)가 넘는 바람의 영향을 받으면서도 10시간동안 대적점 사진 속에 등장했다.
연구진은 또 목성의 북 적도대(帶)에서 1979년 보이저2호에 의해 단 한차례만 발견됐던 좀처럼 보기 힘든 목성 대기층의 파동도 발견했다.
당시 보이저2호가 촬영한 사진에서는 이 파동이 거의 잘 보이지 않을 정도로 희미하게 드러났었다. 이후 발견된 것은 이번이 처음이다. 이 파동은 지구 인도양에서 발견되는 사이클론폭풍과 역선풍으로 점철돼 있는 목성의 북위 16도에서 발견됐다.
과학자들은 이 파동을 경압파(baroclinic wave,傾壓波)라고 부른다. 이 파동은 대기의 경압불안정에 의한 이동성의 파동을 말하는데 지구에서는 대기 중의 에너지변환에 따라 위치에너지가 운동에너지로 변환되면서 발달한다.
나사 제트추진연구소의 글렌 오튼 공동저자는 “지금까지 우리는 보이저2에서 본 파동이 어쩌다 발생한 것을 본 것으로 생각돼 왔다. 이번에 드러난 것은 정말로 드물게 나타난 현상”이라고 말했다.
과학자들은 이 파동이 구름 아래있는 맑은 층에서 시작되며 구름마루로 퍼져나갈 때에만 보이는 것으로 파악하고 있다.
이들은 허블망원경으로 목성 외에 토성,해왕성,천왕성도 관측하고 있다. 이들 행성의 지도도 공공 아카이브에 올려질 예정이다.
허블망원경은 매년 외행성(화성보다 바깥에 있는 행성)대기유산(Outer Planet Atmospheres Legacy)이라는 이름의 특별 관측에 시간을 할애하며 목성의 바람,구름,폭풍 및 대기 조성 화학성분 등 광범위한 내용을 알아내게 된다. 이 프로그램에는 토성,천왕성,명왕성도 포함된다.
이번 발견은 이 프로그램의 첫 번째 성과다.
마이클 웡 버클리대 공동저자는 “외행성 대기 유산프로그램의 장기적인 가치는 정말 놀랍다.우리가 시간의 경과에 따라 축적하게 될 지도들은 과학자들이 이 거대행성은 다른 별 주변을 도는 행성의 대기,지구의 대기와 대양을 이해하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.
이번에 공개된 목성의 이미지들은 허블 우주망원경으로 촬영된 UHD급 초고화질 사진이다.
전자신문인터넷 이재구국제과학전문기자 jklee@etnews.com