태계에서 가장 큰 행성. 지름이 14만 2984km로, 지구의 11배 이상이나 되고, 태양의 1/10이다. 지구를 이 거대한 행성 속에 집어넣어 채우려면, 1000개 이상 필요하다. 지구에서 볼 때 다른 행성보다 더 밝게 보이는 목성은 금성 다음으로 밝은 행성이다. 목성은 태양에서 다섯 번째에 놓여 있다. 태양과의 평균 거리는 7억 7840만 km로, 지구와 태양 사이의 거리보다 다섯 배 이상이나 된다. 목성은 영어로 '주피터'라고 하는데, 고대 천문학자들이 제우스에 해당하는 로마 신의 이름을 따서 붙인 것이다.
목성은 기체와 액체로 이루어진 거대한 구로, 고체는 거의 없다. 대신에 목성의 표면은 밀도가 높은 붉은색, 갈색, 노란색, 흰색의 구름으로 이루어져 있다. 목성은 태양 주위를 약간의 타원형 궤도로 돌고 있다. 태양 주위를 한 바퀴 도는 데에는 지구의 날수로 따져서 4333일, 약 12년이 걸린다. 목성은 태양 주위를 돌면서 자신의 자전축을 중심으로 자전도 한다. 과학자들은 공전궤도면에 직각인 선을 기준으로 자전축의 기울기를 측정한다.
목성은 행성 중에서 가장 빠른 속도로 자전하는데, 그 시간은 9시간 55분이다. 목성은 강한 전파를 방출하기 때문에, 과학자들은 이 전파를 측정해 목성의 자전 속도를 계산한다. 전파의 세기는 목성 자기장의 영향을 받아 9시간 55분마다 같은 양상을 반복하면서 변한다. 자기장은 목성의 핵에서 발생하는 것이기 때문에, 이 변화는 목성의 내부가 얼마나 빠른 속도로 회전하는지를 알려준다. 목성은 이와 같이 매우 빠른 속도로 회전하기 때문에 적도 부근은 불룩 솟아 나오고, 양 극 쪽은 편평한 모양을 하고 있다. 목성은 적도 쪽의 지름이 양 극 쪽의 지름보다 6% 정도 더 크다.
목성은 태양계의 행성 중에서 가장 무겁다. 목성의 질량은 지구보다 318배 이상이나 크다. 목성의 밀도는 지구의 1/4에 불과하다. 밀도가 이렇게 낮기 때문에 천문학자들은, 주로 목성이 가장 가벼운 원소인 수소와 헬륨으로 이루어져 있다고 생각한다. 반면에, 지구는 대부분 금속과 암석으로 이루어져 있다. 목성의 화학적 조성은 지구보다는 태양을 더 많이 닮았다. 목성의 핵은 지구의 핵과 거의 같은 무거운 원소로 이루어져 있을지도 모른다. 하지만 그 무게는 지구의 핵보다 20~30배는 더 클 것이다.
목성의 대기는 수소 86%, 헬륨 14%와 소량의 메탄, 암모니아, 포스핀, 물, 아세틸렌, 에탄, 게르마늄, 일산화탄소로 이루어져 있다. 이러한 대기 성분은 고도에 따라 형형색색의 구름층을 형성하고 있다. 대 안에서 가장 높이 있는 흰색 구름은 언 암모니아 결정으로 이루어져 있다. 다른 성분으로 이루어진 더 어두운 색의 낮은 구름은 띠에서 발견된다. 눈으로 볼 수 있는 가장 낮은 층에는 파란색 구름이 있다. 천문학자들은 암모니아 구름층 약 70km 아래에서 물로 이루어진 구름을 발견하지 않을까 기대해 왔지만, 어떤 높이에서도 그러한 구름은 발견되지 않았다.
목성 표면의 특징 중 가장 두드러진 것은 대적점이다. 대적점은 태풍과 같은 거대한 기체 소용돌이이다. 대적점은 가장 긴 쪽의 지름이 지구 지름의 세 배에 이른다. 대적점의 색은 붉은 벽돌색에서 갈색을 띤 붉은색으로 항상 변한다. 드물긴 하지만, 대적점이 완전히 사라질 때도 있다. 대적점의 색은 암모니아 결정에 황과 인이 소량 섞여 있기 때문에 나타나는 것인지도 모른다.
지구를 비롯한 많은 행성과 마찬가지로, 목성도 거대한 자석처럼 행동한다. 자기력은 우주 공간 먼 곳까지 뻗어있는데, 자기력이 미치는 영역을 자기장이라고 한다. 우주탐사선에서 측정한 바에 따르면, 목성의 자기장은 지구 자기장의 약 14배나 된다. 목성의 자기장은 태양 표면의 흑점이나 다른 작은 지역과 관련된 자기장을 제외하고는 태양계 안에서 가장 강한 것이다. 과학자들은 행성이 어떻게 자기장을 만들어 내는지 완전하게 이해하지는 못하고 있다. 그렇지만 행성 내부에 있는 대전 입자의 움직임이 자기장을 만들어 내는 것이 아닌가 생각한다. 목성의 자기장은 그 크기와 빠른 자전 속도 때문에 지구의 자기장보다 훨씬 더 강할 것이다.
댓글