[과학 이야기] 목성 자기장 S극은 2개…지구와는 사뭇 달라

태양계 행성 중 가장 강력한 것으로 알려진 목성의 자기장은 지금까지 알려진 것과는 달리 지구나 다른 행성과는 사뭇 다른 것으로 나타났다.

하버드대학의 행성과학자 킴벌리 무어 박사가 이끄는 연구팀은 미국항공우주국(NASA)의 목성탐사선 '주노(Juno)'가 수집한 자료를 토대로 목성의 자기장 지도를 분석한 결과를 과학저널 '네이처(Nature)' 최신호에 실었다.

주노는 지난 2016년 7월 목성 궤도에 도착해 목성 표면에서 4천㎞ 상공까지 접근하며 2천회 가까운 측정을 했다.

연구팀은 행성에서 나오는 자기력선은 붉은색, 행성으로 들어가는 자기력은 푸른색으로 칠해 행성의 자기장을 표시했다.

이렇게 하면 지구의 경우 북극 인근은 짙은 붉은색, 남극 근처는 짙은 푸른색으로 표시된다. 그러나 목성은 북극 근처는 지구처럼 짙은 붉은색으로 표시되지만, 짙은 푸른색으로 표시되는 곳이 남극 이외에 적도 인근에 하나 더 있다. 이는 S극이 두 개라는 의미다.

무어 연구원은 "지금까지는 목성의 자기장이 지구와 매우 유사할 것으로 추정돼 왔다"면서 "그러나 주노가 보여준 목성의 자기장은 우리가 기대하던 것과 전혀 달라 처음에는 당혹스러웠다"고 했다.

행성의 자기장은 핵 안의 전도성 유체가 열에 의해 휘돌면서 일종의 발전기 작용을 해 형성되는 것으로 알려져 있다.

지구에서는 핵을 둘러싼 외핵의 유체가 철이나 니켈 등과 같은 금속이 녹아있어 전도성을 띠지만, 헬륨과 수소로 이뤄진 목성에서는 행성 내부의 높은 압력과 밀도로 수소가 금속처럼 전도성을 갖는 액체수소가 돼 자기장을 만드는 것으로 분석됐다.