유로파는 목성의 4대 위성 중 하나이자 갈릴레오가 발견한 위성 중 가장 작은 위성이기도 하다. 유로파는 지구의 달보다 작으며 태양계에서 6번째로 큰 위성입니다. 유로파는 직경이 3100㎞에 달한다. 유로파는 목성에 가장 가까운 여섯 번째 위성이고, 이오는 목성에 가장 가까운 대형 위성이다.
그림: 목성의 중력장이 위성에 영향을 미치나요? NASA 이미지
유로파가 목성을 공전하는 데 약 3.5일이 걸립니다. 궤도의 평균 반경은 671,000km입니다. 유로파는 지구의 달과 비슷하게 각 궤도에서 한 번씩 회전합니다. 즉, 목성에 항상 같은 면을 보여줍니다. 이는 목성의 하루가 목성의 회전 주기와 동일하며 약 3.5일이라는 것을 의미합니다.
유로파의 표면은 진공에 가까운 환경으로, 공기가 매우 희박하여 외층이라고 불립니다. 얇은 대기에는 표면의 얼음이 분해되어 나오는 소량의 산소가 포함되어 있습니다. 수소는 태양풍과 목성 자기장으로 인해 손실되는 반면, 더 무거운 산소 분자는 표면 근처에 남아 있습니다. 유로파의 자기장은 매우 약해서 인간이 어떤 보호 조치도 취하지 않으면 표면의 방사선은 질병을 일으키거나 심지어 사망에 이르게 할 만큼 충분합니다. 유로파의 표면 온도는 평균 -170°C입니다.
유로파의 역사
유로파는 목성의 4개 위성 중 하나입니다. 유로파는 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 발견한 가장 작은 달이다. 그는 처음에 달의 이름을 지었는데, 유로파는 그리스-로마 신 목성의 연인의 이름을 따서 임의로 유로파라는 이름을 붙였습니다. 이 특별한 애인은 온순한 흰 황소처럼 보이는 목성의 모습을 보고 즐거워했던 그리스 소녀였습니다. 그래서 주피터는 그녀를 크레타 섬으로 데려갔고, 그곳에서 그들은 함께 살면서 많은 자녀를 낳았습니다.
삽화: 갈릴레오 탐사선이 촬영한 사진입니다. NASA의 유로파 표면이 보이나요?
목성 주변의 위성이 점점 더 많이 발견되면서 명명 체계가 고려되었습니다. 너무 혼란스러워서 유로파라는 이름은 19세기 초에야 공식화되었습니다. 유로파가 완전히 조석 잠금 상태가 아니라는 징후가 있습니다. 그렇다면 이는 유로파가 한때 조수 변화에 따라 시간이 지남에 따라 느려지는 더 빠른 회전 주기를 가졌음을 의미합니다.
유로파의 지리
유로파는 적갈색의 균열이 있는 하얀 얼음 공처럼 보입니다. 표면은 비교적 매끄러우며 큰 분화구가 없습니다. 과학자들은 이것에 관심이 있습니다. 여기에는 Barlow 및 Cormac과 같은 작은 분화구가 많이 있으며 대부분은 켈트 신화에 나오는 인물의 이름을 따서 명명되었습니다.
그림: 목성의 달 유로파의 두껍거나 얇은 얼음 껍질? NASA 이미지
유로파는 얼음으로 뒤덮인 암석 덩어리이지만 얼음이 부족합니다. 분화구와 산이 있어야 합니다. 예를 들어, 유로파에는 다른 갈릴리 위성과의 궤도 진동과 표면에 엄청난 압력을 가하는 목성의 중력 때문에 큰 산이 없습니다. 유로파에는 협곡이나 산이 없지만, 지하에 선처럼 표면에 갈색 균열이 많이 있습니다. 이는 유로파의 녹은 핵과 얼음 지각 사이에 지하 바다가 있기 때문일 수 있습니다.
유로파에는 어떻게 지하 바다가 있을 수 있나요?
목성과 그 위성은 작은 태양계와 같지만 목성은 태양처럼 열을 방출하지 않습니다. 대신, 달에 엄청난 중력을 가합니다. 갈릴레오가 발견한 4개의 거대한 내부 위성도 서로 밀어냈습니다. 이는 위성 중 3개가 거의 완벽한 1:2:4 진동 상태에 있기 때문입니다. 즉, 이오가 4번 공전할 때 유로파는 2번 공전하고, 가니메데는 1번 공전합니다.
그림: 유로파의 내부 구조 ?NASA 이미지
이러한 지속적인 굴곡으로 인해 조수가 휘어지고 이오가 최대 300피트의 물리적 조수를 생성하게 됩니다. 유로파와 같은 갈릴리 위성은 그렇게까지 비틀리지 않지만 달의 지속적인 굴곡으로 인해 내부가 가열됩니다. 이것이 바로 유로파가 녹아서 두꺼운 얼음층 아래에 바다를 형성하기에 충분한 열을 생성하는 뜨거운 금속 코어를 가지고 있는 이유입니다. 유로파에도 "혼란스러운" 지역이 있습니다. 이 지역은 높이가 250m에 불과할 정도로 비교적 높은 봉우리를 갖고 있지만, 그 표면은 일반적으로 매끄럽고 조각난 지각판과 유사한 뒤죽박죽된 지형을 가지고 있습니다. 오스틴에 있는 텍사스 대학의 천문학자들은 이러한 "혼란스러운" 특징이 표면 아래에 액체 상태의 물이 있을 수 있는 호수 때문에 발생한다고 제안합니다. 만일 그것이 존재한다면, 이 지하 호수는 더 깊은 바다보다는 표면에 더 가까운 얼음으로 둘러싸여 있을 것입니다.
그림: 이동 방향에서 멀어지는 유로파의 반구. 오른쪽 하단의 흰 부분은 푸비스 충돌 분화구이고, 어두운 부분은 유로파 해빙 표면의 미네랄 함량이 높은 부분이다. 이미지의 색상은 실제 색상에 가깝고 1996년 9월 7일 갈릴레오가 촬영한 것입니다.
유로파는 지하 바다가 발견된 최초의 행성입니다. 그러나 갈릴레오 임무의 데이터에 따르면 가니메데와 칼리스토에도 지하 바다가 있다는 사실이 나와 있습니다. 갈릴레이 위성 중 극심한 화산 활동으로 인해 바다가 없는 유일한 위성은 이오이다. 현재 유로파의 바다가 지구의 크기와 맞먹는다는 증거는 없습니다. 지하 해양 이론은 태양계의 다른 곳에서도 생명체에게 또 다른 서식지를 제공할 것이기 때문에 매력적입니다. 유로파의 생명체는 지구의 해저 생명체와 마찬가지로 지하 바다에 살고 있으며, 메탄과 탄화수소를 지속적으로 분출하는 "검은색" 분출구에서 발생하는 지열에 힘입어 살아갑니다. 유로파의 생명체는 얼음 깊이까지 도달하지 않기 때문에 햇빛이 필요하지도 필요하지도 않습니다.
삽화: 유럽우주국이 유로파로의 임무를 계획하고 있다(주스)?NASA 이미지
하지만 유로파의 핵은 뜨겁고, 행성 표면 전체도 이것 때문일지도 모른다 열은 "따뜻한 얼음"을 형성합니다. 이 따뜻한 얼음은 지구 표면의 -170°C보다 훨씬 따뜻하지만 여전히 물의 어는점보다 훨씬 낮습니다. 이 모델에서는 중금속 염에서 나온 액체 물이 행성의 암석 중심부 주위에 얇은 껍질로 존재하며, 조수열이 행성을 통과하면서 빠르게 얼어붙게 될 것입니다. 금성에서와 같이 유로파에 탐사선을 보내지 않는 한, 지상 투과 레이더를 사용하여 유로파 표면의 지도를 작성하거나 탐사선을 사용하여 얼음을 뚫는 등의 문제는 수수께끼로 남을 것입니다. 공상과학 작가 아서 C.의 소설을 각색한 동명의 영화 '2010'.
유로파 탐험
'파이오니어 10호'와 '파이오니어 11호' 탐사선이 목성 옆으로 날아가서 유로파의 거친 이미지를 반환했습니다. 보이저 우주선은 유로파의 더 선명한 이미지를 반환했습니다. 보이저 우주선은 목성에 매우 가까이 다가가 이전에는 알려지지 않았던 작은 위성들을 발견했습니다. 1989년 NASA에서 발사한 갈릴레오 우주 왕복선은 1995년 목성 궤도에 진입하여 유로파를 비행하여 위성에 대한 최고의 정보를 제공합니다. 유로파는 허블 우주 망원경이 정기적으로 연구하는 대상입니다. 20년 후, 뉴호라이즌스는 유로파를 지나 명왕성으로 향했습니다.
그림: 보이저 2호가 촬영한 유로파의 고해상도 이미지. 이미지는 유로파의 표면이 매끄러우며 직경이 5km가 넘는 분화구가 3개뿐임을 보여줍니다.
현재 유럽우주국은 유로파 임무를 계획하고 있습니다. 목성 얼음 달 탐사선은 2022년에 발사될 예정입니다. 이 탐사선의 별명은 Juice입니다.
참고 자료
1. WJ 백과사전
2. 천문학 용어
3. thetimenow- J.smiley
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