목성의 충격적인 과거: 한때 두 배나 컸던 목성, 이제는 매일 조용히 줄어들고 있다

목성의 수많은 위성 중 두 개, 아말테아와 테베의 기묘한 궤도를 이용하여 천문학자들은 이 가스 행성의 초기 모습을 재구성했습니다. 연구팀에 따르면, 약 45억 년 전, 태양과 행성들을 형성했던 가스와 먼지 구름이 해체되었을 때 목성은 현재보다 최소 두 배는 컸고, 자기장은 현재보다 약 50배 강했다고 합니다.

"45억 년이 지난 지금도 목성이 처음 형성되었을 당시의 물리적 상태를 재구성할 수 있는 충분한 단서가 남아 있다는 것은 놀라운 일입니다."라고 이 연구의 공동 저자이자 미시간 대학의 천체물리학자인 프레드 애덤스가 말했습니다.

Bán kính của Sao Mộc từng gấp đôi kích thước hiện tại và hành tinh này có từ trường mạnh hơn từ trường hiện nay gấp 50 lần. Ảnh: K. Batygin

목성의 반지름은 한때 현재 크기의 두 배였으며, 목성의 자기장은 현재보다 50배 강했습니다. 사진: K. 바티긴

연구에 따르면 목성의 거대한 중력은 태양의 중력과 결합하여 초기 태양계 행성과 암석체의 궤도 형성에 중요한 역할을 했습니다. 그러나 목성의 구체적인 형성 과정은 여전히 미스터리로 남아 있습니다.

이를 밝히기 위해 과학자들은 아말테아와 테베의 현재 궤도를 분석했습니다. 두 궤도는 약간 기울어져 있으며, 시간이 지남에 따라 더 크고 화산 활동이 활발한 위성인 이오의 중력에 의해 영향을 받았습니다. 연구진은 실제 변화와 이오의 충돌로 예상되는 변화를 비교하여, 아말테아와 테베의 현재 궤도를 형성하려면 목성의 크기가 현재보다 2배에서 2.5배 정도 더 컸어야 했을 것이라고 추정했습니다.

태양 성운이 사라지고 행성 형성이 끝난 후, 목성은 표면이 식으면서 점차 수축했습니다. 연구팀은 원래 반지름을 기준으로 당시 목성의 자기장 세기를 약 21밀리테슬라로 추정했는데, 이는 현재보다 50배, 지구 자기장보다 400배 강했습니다.

캘리포니아 공과대학(Caltech)의 행성 과학자이자 이 연구의 공동 저자인 콘스탄틴 바티긴은 "우리가 여기서 확립한 것은 귀중한 기준점입니다."라고 말했습니다. "이 지점을 통해 우리는 태양계의 진화를 더욱 확실하게 재구성할 수 있습니다."

칼텍에 따르면 목성은 현재 매년 약 2센티미터씩 줄어들고 있습니다. 이는 켈빈-헬름홀츠 메커니즘, 즉 행성이 식으면서 크기가 줄어드는 물리적 현상의 결과입니다. 내부 온도가 낮아짐에 따라 내부 압력도 낮아져 목성은 꾸준히 줄어들고 있습니다. 그러나 이 과정이 정확히 언제 시작되었는지는 알려져 있지 않습니다.

바오 응옥(t/h)

출처: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/giat-minh-voi-qua-khu-cua-sao-moc-tung-khong-lo-gap-doi-nay-am-tham-thu-nho-moi-ngay/20250524022552509