목성의 고리는 거대한 위성 때문에 희미하다

목성

목성은 태양계에서 가장 큰 행성으로, 태양으로 부터 5번째로 가까운 거리에 있습니다. 질량은 지구의 약 318배입니다. 기체로 이루어진 가스형 행성으로, 고체 상태의 표면이 없습니다. 1610년 Galileo Galileir가 목성의 위성인 Ganymede를 처음 발견한 후 현재까지 약 79개 정도의 위성이 발견되었습니다. 수년 동안 과학자들은 목성이 토성처럼 두껍고 밝은 고리를 가지고 있지 않은 이유를 궁금해왔습니다. 하지만, 이제 과학자들은 목성이 고리가 없는 이유를 알 수도 있다고 생각합니다.

목성의 고리는 존재한다

제임스 웹 우주 망원경의 최근 사진에서 볼 수 있듯이 목성은 희미하고 흐릿한 고리를 가지고 있습니다. 하지만 그 고리는 토성이나 천왕성만큼 두드러지지 않습니다. 사실, 목성의 고리는 너무 희미해서 표준 천문 장비로는 볼 수 없습니다. 그러나 이제 과학자들은 정교한 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 발견한 것을 통해 목성의 고리가 토성에 비해 두드러지지 않는 이유에 대한 설명이 가능하게 되었습니다. 목성의 위성은 얼음이 거대한 목성 주위에 정착하는 것을 막았을지도 모릅니다. 연구를 주도한 캘리포니아 대학의 천체 물리학자인 Stephen Kane은 발표를 통해 '목성이 토성보다 더 놀라운 고리를 가지고 있지 않은 이유가 오랫동안 나를 괴롭혔습니다. 목성이 고리를 가지고 있었다면 목성이 토성보다 훨씬 더 가깝기 때문에 그것들은 우리에게 훨씬 더 밝게 보였을 것입니다.'라고 말했습니다. 또한 '우리는 보이저 우주선이 지나갈 때까지 이러한 임시 고리가 존재한다는 것을 몰랐습니다. 왜냐하면 우리는 볼 수 없었기 때문입니다.'라고 덧붙였습니다.

 

 

목성의 고리가 희미한 이유

Stephen Kane는 목성의 고리가 왜 그렇게 희미한지, 그리고 가스 거인이 한때 더 두꺼운 고리를 가졌으나 어떻게 그것을 잃어버렸는지 알아내고 싶었습니다. 이러한 질문을 조사하기 위해 그와 그의 동료들은 목성의 궤도와 4개의 주요 위성(가까운 순서대로 Io, Europa, Ganymede, Gallisto)의 궤도를 고려할 수 있는 역학 시뮬레이션을 만들었습니다. 토성의 고리는 주로 얼음으로 구성되어 있으며, 그중 일부는 혜성에 의해 행성으로 전달되었습니다. 이 역시 주로 얼음으로 구성되어 있습니다. 행성 주위를 도는 위성이 충분히 무겁다면 중력으로 인해 그 행성 주위의 궤도에서 얼음이 방출될 수 있습니다. 또한, 이 거대한 위성은 이 물질이 충돌할 정도로 얼음의 궤도를 변경할 수 있습니다. 이어서 Stephen Kane는 '우리는 태양계에서 가장 큰 위성 중 하나인 목성의 갈릴레이 위성이 형성될 수 있는 큰 고리를 매우 빠르게 파괴할 수 있다는 것을 발견했습니다. 거대한 행성은 거대한 위성을 형성합니다. 그리고 이것들은 행성이 실질적인 고리를 가지지 못하게 합니다.'라고 말했습니다. 또한, 연구원들의 시뮬레이션은 목성이 어느 때라도 역사상 큰 고리를 가지고 있었을 가능성이 없다고 생각하게 했습니다. 행성 주위의 고리 체계는 아름다울 뿐만 아니라, 천문학자들이 행성의 역사와 행성이 경험했을 수 있는 달이나 혜성과의 총돌을 연구하는 데 유용한 방법이 될 수 있습니다. 이것은 고리의 재료 구성과 모양과 크기가 고리를 만든 사건에 대한 힌트를 주기 때문입니다.

천왕성의 고리

연구원들은 이제 시뮬레이션을 사용하여 천왕성의 고리 체계를 연구하려고 합니다. 이 조사를 통해 천왕성의 고리가 얼마나 오래 지속될지, 그리고 태양계의 다른 행성들과 다른 방식으로 태양을 공전하는 이유를 밝혀낼 수 있습니다. 얼음 거인은 태양이 옆으로 기울어져 공전하며 천문학자들은 이 비정상적인 기울기가 충돌의 결과라고 생각합니다. 천왕성의 고리 체계는 충돌의 잔재일 수 있습니다. 그것에 관해서 Stephen Kane은 '우리 천문학자들에게 그것들은 범죄 현장의 벽에 붙은 핏자국 같은 것이며, 거대한 행성의 고리를 보면 그 물질을 거기에 두는데 치명적인 일이 일어났다는 증거입니다.'라고 말했습니다.