목성의 갈릴레이 위성

목성은(유피테르)(쥬피터)  태양계에서 가장 큰 행성이다

외행성 중 토성과 목성은 거대 기체 행성이고 천왕성과 해왕성은 거대 열음 행성이다.

밤 하늘에 보이는 별 중 밝기 순서로는 달, 금성, 다음이 목성이다

목성은 수소 90%, 헬륨 10%로 구성되 있다

암석형 핵이 존재하며 외곽 대기에 띠가 보이는 것은 난류와 폭풍 때문이다

목성 주변에는 희미한 고리계와 강력한 자기권을 가지고 잇다

1610년 갈릴레오 갈릴레이가 발견했으며 위성은 79개를 가지고 잇으며 이중 가장 큰 가니메데는 행성인 수성보다도 더 크다

목성 부피는 지구의 1320배이고 질량은 지구의 318배에 달한다. 부피에 비해서 밀도가 매우 낮은 행성이다

질량이 부족해 항성이 못 된 행성이다

질량을 더 끌어 모아 수축이 계속되었다면 핵융합 작용으로 갈색 왜성이 되었을 것이다

별 행성이 되려면 지금보다 75배가 더 무거워야 한다

태양으로부터 받는 열보다 더 많은 열을 복사한다

이는 내부에서 만드는 열량이 태양에서 받는 복사 에너지와 비슷하기 때문이다

이는 내부의 수축을 통한 켈빈 헬름 홀츠 기작때문이다

기작은 항성이나 행성의 표면이 냉각되면서 압력이  낮아지고 항성 행성이 수축되고 중심부가 가열되는 것이다

에너지 보존 법칙에 의하면 빛을 내려면 계속해서 중력이 수축되고 핵융합이 되어야 한다

목서의 공전 주기는 12년이고 자전 주기는 10시간으로 행성 중에서 자전이 가장 빠르다

자전축의 경사는 3.13도로 계절의 변화가 없다 (지구 자전축 경사는 23.5도다)

목성 대기 온도는 영하 108도 (165K 켈빈 온도) 이고 자전 속도는 12.6KM/ S 다 (지진파인 P파 속도는 7-8KM/S)

목성은 위성이 79개나 달해 작은 태양계라고 불린다

목성은 집어 던지기의 명수다. 목성이 외곽으로 집어 던져 생긴 천체가 토성 천왕성 해왕성이고 안쪽으로 집어 던져 생긴게 화성과 목성 사이의 거대한 소행성대이다

이중에 바깥쪽의 위성들은 포획된 소행성들이다

갈릴레이 위성으로는 가니메데, 칼리스터, 이오, 유로파가 있다

 

가니메데는 목성에서 7번째 거리에 잇으며 가장 큰 위성으로 행성인 수성보다 크며 지름이 5천 M에 달한다. (지구 지름 6500KM)

가니메데는 그리스 신화에서 신들의 술 시중꾼이다. 제우스가 연정을 품은 가니메데스를 말하기도 한다

중심에는 철이 풍부한 액체 핵이 잇어 자기장을 만들고 높은 전도성을 가진다

핵 바깥으로는 얼음과 지하 바다가 번갈아 여러층이 잇으며 바깥쪽은 규산염 암석과 얼음이 같은 비율로 존재한다

액체 핵의 대류 현상으로 자체 자기장이 잇으며 조석 가열에 의한 판의 이동으로 인해서 밝은 지역의 균열과 능선이 존재한다

내부 핵은 황화철로 구성되고 맨틀은 규산으로 구성되 잇다

암석 맨틀에 인접한 여러 층의 얼음으로 구성된 거대한 바다가 있다

태양계 위성 크기를 지구와 달의 크기와 비교한 것이다

JUPITER (목성)의 위성인 가니메데는 달보다 크고 칼리스토와 이오는 달과 비슷하며 유로파는 달보다 작다

SATURN (토성)의 위성인 타이탄은 달보다 크다

URANUS (천왕성)의 위성은 모두 작고

NEPTUNE (해왕성)의 위성 트라이톤도 달보다 작다

목성 위성 칼리스토는 크기가 수성과 비슷하며 지름이 4800KM에 달한다

 

위성 가니메데와 칼리스토는 행성이 목성에 조석 고정되 항상 같은 면만 목성을 본다. (지구에 대한 위성 달과 같다)

가니메데와 칼리스토는 매우 큰 위성이지만 지하 바다가 존재하므로 생명체의 존재 가능성이 높다

칼리스토는 암석과 얼음이 같은 비중으로 존재하며 100km가 넘는 지하수가 잇다

칼리스토는 목성에서 가장 멀리 잇으며 충돌구가 많이 잇다

대기는 CO2, O2 가 잇으며 강한 전리층이 존재한다

자전주기와 공전주기가 같으며 모두 16.7일이다. (자전 하루 24시간인 지구보다 혼자 천천히 돌면서 공전은 지구의 12개월에 비해 16일인 매우 짧은 시간에 행성인 목성을 한바퀴 돈다)

조석 가열이 없으며 (목성의 땡기는 힘이 약하다) 대기가 매우 얇다. 

 

이오는 자름이 3640KM로 태양계에서 4번째로 큰 위성이다

가니메데 > 타이탄 (토성)  > 칼리스토 > 이오 > 달 > 유로파 > 트리톤 (천왕성)  => 태양계 위성의 크기 순이다

목성 위성 이오와 달이 사이즈가 비슷하다

이오는 그리스 신화의 헤라의 여사제이다

지질학적으로 활발한 운동을 하고 잇으며 400개 이상의 활화산이 존재한다. 

이는 목성과의 밀고 땡기는 조석 가열때문에 생긴다. 활화산에서는 황, 이상화황, 연기가 분출된다

규산암 지각의 산이 100개 이상 있으며 에베레스트보다 더 높다

이오는 용융 상태 (액체) 철을 둘러싼 규산염 암석으로 구성되 있고 용암 분출이 빈번하다

목성의 광범위한 자기권내에 잇으며 목성을 향해 한쪽 면만 향한다

공전주기와 자전주기는 같으며 42시간이다. 

혼자서 뱅뱅 도는 자전니 지구보다는 늦지만 다른 천체들보다는 매우 빨리 자전 중이다

태양계 천체를 사이즈순으로 보면 (지구를 1이라고 가정시)(질량 기준이다. 부피 기준이면 이보다 훨씬 더 큰 차이가 난다)

태양 109

목성 11

토성 9

천왕성 4

해왕성 3

지구 1

금성 0.95

화성 0.5

가니메데 0.4

타이탄 0.4

수성 0.38

칼리스토 0.37

유로파의 물기둥

목성 위성 유로파는 중심부는 철과 규산염으로 구성되고 산소로 구성되는 옅은 대기권이 있다

표면은 충동구가 없으며 선 모양의 균열이 많다. 얼음으로 구성된 매끄러운 표면을 가지고 있다

얼음 지각 밑에 100KM의 바다가 존재한다. 산소로 구성된 옅은 대기층이 잇다

목성과 상호 작용으로 유도된 자기장이 있으며 대지 밑에 전기가 통하는 전도층이 잇다

지하 바다가 존재해 생명체의 가능성이 잇다

조석 가속으로 열이 발생하고 내부의 얼음이 녹아 지하 바다가 존재한다

조석 가속은 위성과 행성간의 기조력으로 발생되는 현상으로 이 둘은 각 천체의 공전 주기와 자전 주기의 영향으로  점점 멀어지고 지구와  달 같이 조석 고정된다

화성 위성 데이모스는 화성에서 점점 멀어져 지구 근방의 소행성이 될 것이다

얼음이 판 같은 역할을 한다

토성 위성인 엔셀라두스와 같이 지하에서 솟구치는 수증기 기중이 발견된다

지하에 염류 바다가 있으며 열수분출공에 서식하며 햇빛이 없어도 서식하는 조개 갑각류 담치류 수염벌레드이 존재핳 가능성이 잇다. 이들은 세포 호흡을 하는 고세균이나 다세포 진핵 생물이다

지구에서는 이 고세균이 수소나 황하수소등의 지구 내부에서 올라 오는 화학 물질에서 에너지를 얻는 화학 합성을 한다

목성과의 기조력으로 지질 활동을 하며 표면에서는 유기 물질과 관련이 있는 점토 광물인 층상 규산염이 발견된다

이는 소행성이나 혜성의 충돌로 생긴 것이며 과산화 수소가 발견된다

 

과산화수소는 H2O2의 투명한 액체로 물과 섞이면 산소가 붕괴되고 지하 바다 생명체의 중요한 에너지원이 된다

2H2O2 => 2H2O+ O2 + 에너지

생명체의 효소인 퍼렉시레독신이 2H2O2 를 조절해서 생명 활동을 돕는다

과산화수소가 적으면 생명 활동이 둔화되고

많으면 생명체가 괴사한다

2H2O2는 면직물, 목재 펄프등의 표백에 사용되며 액체 로켓 추진 연료와 화장품, 의약품 제조, 군용 레지저포에 사용된다

 

감사합니다