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

목성의 여러 위성 중 아말테아와 테베의 이상한 궤도를 바탕으로 천문학자들은 이 가스 행성의 초기 상태를 재구성했습니다. 연구팀에 따르면, 약 45억 년 전 태양과 행성을 형성했던 가스와 먼지 구름이 사라졌을 때 목성의 반지름은 현재 크기의 두 배 이상이었고, 자기장은 현재보다 약 50배 강했습니다.

"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.

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

연구에 따르면 목성의 엄청난 중력은 태양의 인력과 합쳐져 초기 태양계의 행성과 암석체의 궤도를 형성하는 데 중요한 역할을 했다고 합니다. 그러나 목성의 구체적인 형성 과정은 여전히 ​​미스터리로 남아 있다.

이를 밝히기 위해 과학자들은 아말테아와 테베라는 두 위성의 현재 궤도를 분석했습니다. 이 두 위성은 약간 기울어져 있으며, 시간이 지남에 따라 더 크고 화산 활동이 활발한 위성인 이오의 중력에 의해 영향을 받았습니다. 연구진은 이오의 충돌로 인해 예상되는 변화와 실제 변화를 비교하여, 아말테아와 테베의 현재 궤도를 만들기 위해서는 목성의 반지름이 현재 크기의 2~2.5배여야 했을 것이라고 계산했습니다.

태양 성운이 사라지고 행성 형성이 끝난 후, 목성의 표면이 식으면서 목성은 점차 수축되었습니다. 연구팀은 원래 반경을 기준으로 당시 행성의 자기장 강도가 약 21밀리테슬라였을 것으로 추정했습니다. 이는 현재보다 50배, 지구 자기장보다 400배 강합니다.

캘리포니아 공과대학(Caltech)의 행성 과학자이자 이 연구의 공동 저자인 콘스탄틴 바티긴은 "우리가 여기서 설정한 것은 귀중한 벤치마크입니다."라고 말했습니다. "우리가 태양계의 진화를 재구성하는 데 더 자신감을 가질 수 있는 지점입니다."

캘리포니아 공과대학(Caltech)의 정보에 따르면, 목성은 현재 1년에 약 2cm의 속도로 계속 줄어들고 있습니다. 이는 켈빈-헬름홀츠 메커니즘의 결과입니다. 켈빈-헬름홀츠 메커니즘은 행성이 식으면서 더 작아지는 물리적 과정입니다. 내부 온도가 떨어지면서 내부 압력도 떨어지면서 목성은 꾸준히 줄어들었습니다. 하지만 이 과정이 정확히 언제 시작되었는지는 아직 알려지지 않았습니다.

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