태양계 5번째 행성인 목성의 모습. NASA 제공

태양계에서 가장 큰 행성인 목성. 최근 인류는 달과 화성에 이어 목성 탐사까지 도전하고 있어요. 유럽우주국(ESA)이 ‘주스(JUICE·Jupiter Icy Moons Explorer)’라는 이름의 목성 위성(일정한 궤도로 행성의 둘레를 도는 천체) 탐사선을 발사하면서 본격적인 목성 탐사 여정에 돌입한 것. ESA는 이 탐사선을 목성 궤도에 올려 목성 주변을 도는 위성들을 살펴볼 계획이지요.

목성까지 닿는데 8년!

ESA의 주스 탐사선이 로켓에 실려 발사되는 모습. 쿠루=AP뉴시스

주스 탐사선이 목성까지 닿는 데 걸리는 시간은 약 8년. 약 60억㎞를 날아 목성으로 향하지요. 이동에 오랜 시간이 걸리는 건 탐사선의 비행 방법 때문. 주스 탐사선은 목성으로 곧바로 날아가는 것이 아니라 금성을 한 차례, 지구를 세 차례 돌면서 비행하는 방식으로 목성까지 날아가요. 다른 행성의 중력을 이용해 비행하면서 연료를 아끼며 목성으로 향하는 것. 가령 금성과 지구에 가까이 다가갈 때는 추력기(물체를 운동 방향으로 밀어붙이는 장치)를 끄고 행성의 중력에 따라 끌려갔다가 방향을 틀 때 추력기를 켜 목성까지 향하는 방식.

ESA의 계획에 따르면 무게 6t(톤)에 달하는 주스 탐사선은 2031년 7월 목성 궤도에 도착해요. 이후 약 3년 동안 궤도를 돌며 목성의 얼음 위성을 살펴보는 임무를 수행하지요. 목성은 질량이 지구의 320배나 되고 압력 역시 매우 큰 행성이라 직접 관측하기가 매우 어려운 행성에 속해요. 이에 목성 궤도를 도는 위성을 면밀히 살펴 목성에 대한 이해를 높이려는 것이지요.

ESA는 “이번 탐사를 통해 목성이라는 행성에 대해 자세히 탐구하고, 목성의 위성 등에 서식할 가능성이 있는 생명체를 살필 것”이라면서 “주스 탐사선을 시작으로 더 넓은 목성 탐사 시스템을 구축할 예정”이라고 밝혔어요.

얼음 위성에 생명체 살까?

목성의 위성 가니메데. 태양계 위성 가운데 크기가 가장 크다

목성은 위성을 무려 92개나 가진 ‘위성 부자’. 태양계 행성 중 가장 많은 위성을 거느리고 있지요. 주스 탐사선은 이 가운데 가니메데와 칼리스토, 유로파 등 3개의 얼음 위성을 관측하는 게 주 임무.

3개의 위성을 탐사하는 이유는 이곳에 생명체가 존재할 가능성이 크기 때문이에요. 과학자들은 이들 위성 표면 아래 깊은 곳에 액체 상태의 바다가 있을 것으로 봐요. 허블우주망원경은 2016년 유로파 표면에서 최대 200㎞까지 물기둥이 솟아오르는 것을 포착했지요.

주스는 탐사선에 탑재된 △원격 감지 장치 △중력장 측정 장치 △광학 카메라 등을 통해 위성 관찰에 나설 예정. 임무 종료 1년을 앞둔 2034년 12월부터는 가니메데 위성 궤도를 집중적으로 돌아요. 가니메데는 태양계에서 가장 큰 위성. 가니메데의 특별한 점은 지구와 비슷한 자기장(끌어당기는 힘과 같은 자기의 작용이 미치는 공간)을 자체적으로 가진 유일한 위성이라는 것. 이는 가니메데에 철로 된 핵 등이 존재할 수 있다는 의미라고 과학자들은 보고 있어요. 미국 항공우주국(NASA·나사)에 따르면 가니메데의 150km 두께의 지각 아래에는 깊은 바다가 있고 그 속에 지구의 바다보다 2배 더 많은 물이 있을 것이라고 추정돼요.

목성 향한 뜨거운 관심

유로파 클리퍼가 목성의 위성 유로파 주변을 도는 모습을 담은 가상 이미지

미국 항공우주국(NASA·나사)도 내년에 목성 위성 탐사선 ‘유로파 클리퍼(Europa Clipper)’를 보내 목성 탐사에 합류해요. 출발은 주스 탐사선보다 늦지만, 목성에는 주스 탐사선보다 1년 앞선 2030년에 도착할 것으로 보여요.

유로파 클리퍼에는 카메라, 자기장 센서 및 목성의 표면 물질을 살펴보는 장치를 포함한 10가지 핵심 장비가 장착돼요. 약 50회가량 목성의 위성인 유로파 주변을 돌며 유로파의 특징을 잡아내는 탐사에 집중하지요. 이 탐사선을 통해 얻은 정보를 바탕으로 유로파가 생명체가 살기에 적합한 조건인지를 확인한다는 것이 NASA의 계획이에요.

▶어린이동아 권세희 기자 ksh0710@donga.com

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