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목성 위성 '이오'에서 용암이 파도친다?

■ 이태형 / 한국우주환경과학연구소장

[앵커]
<사이언스 매거진> 시간입니다. 오늘은 행성에 대한 재미있는 상식과 우주여행 시대를 열기 위한 세계 각국의 최신뉴스를 알아보려고 합니다.

이태형 한국우주환경과학연구소장과 함께 합니다. 안녕하세요? 재밌는 소식이 들어왔네요. 목성의 위성 표면에서 용암이 파도처럼 일렁인다고요?

[인터뷰]
네, 그렇습니다. 목성의 첫 번째 위성 이름이 '이오'예요. '이오'는 지구의 달 정도 크기의 지름이 3,500km 정도 되는 위성인데요.

이 위성은 활화산이 약 200개 정도 되는 태양계에서 화산이 많은, 용암이 많이 흐르는 곳이거든요.

그런데 지난 2015년에 찍은 사진을 분석해보니까 이오에서 지름 200km 정도 되는 용암 호수가 있고, 이 용암 호수에서 용암이 물결치는 모습이 마치 지구 바다에 파도가 치는 모습 같더라(는 거죠.) 그러니까 200km 정도 되는 호수에 뜨거운 용암이 물결치는 모습, 상상만 해도 대단하겠죠.

태양계에서 지구 말고 활화산이 존재하는 행성은 금성이고요, 나머지는 없는데 이오는 활화산이 많고 지구보다 100배 이상의 마그마가 흐르는 지옥 같은 곳이라고 합니다.

[앵커]
크기가 작은 위성인데, 어떻게 이렇게 많은 용암이 흐를 수 있는 거죠?

[인터뷰]
네, 달 크기밖에 안 되는 작은 위성에서 화산이 폭발하고 용암이 흐른다는 것은 이오 자체가 목성 가까이 있기 때문이에요. 목성에 가까이 있다 보니까 한번 공존하는 주기가 짧습니다. 42시간밖에 안 돼요.

이 짧은 시간에 공존하다 보니까 목성을 향하는 쪽과 반대쪽, 거기에 중력의 차이가 있습니다. 제가 조속력이라고 가끔 설명드렸는데, 목성을 향하는 쪽과 반대쪽이 중력이 다르고, 거리가 다르다 보니까 찢어지는 거죠.

그러니까 이오 자체에서 앞 뒤로 찢어지는 힘이 생기고 목성에는 위성들이 큰 게 많거든요. 이오 옆에는 가니메데, 칼리스토, 유로파 같은 큰 행성들이 같이 있어요.

이런 위성들이 같이 있다 보니까 여기저기서 중력이 잡아당기는 거예요. 불쌍한 이오에서 여기저기서 잡아당기는 힘 때문에 계속 마찰이 일어나면서 열이 발생하고 계속 화산이 폭발하는 곳입니다.

크기는 작지만, 굉장히 목성에 가까이 있고, 목성의 중력이 앞뒤가 다르면서 주위에 있는 위성의 힘도 같이 작용하는 곳이 됐습니다.

[앵커]
보통 태양에서 거리가 굉장히 멀리 떨어져 있으면 뜨겁지 않을 것이라고 생각하는데, 다양한 마찰열 때문에 어마어마한 양의 마그마가 흐른다는 것.

[인터뷰]
그렇죠. 그래서 목성의 위성인 유로파 지하에는 마찰 때문에 바다가 생성된 것이죠. 결국은 목성의 중력이 다르기 때문에 그렇죠.

[앵커]
목성 주변에 참 재밌는 위성들이 많은 것 같네요. 화성 소식도 있는데요. 화성의 새해가 시작됐다, 1월 1일이 됐다고 봐야 할까요?

[인터뷰]
우리는 1월 1일을 새해로 보고 있죠. 언제부터 우리가 1월 1일을 새해로 했느냐, 사실 1월 1일은 임의로 정한 날이잖아요. 역사적으로 모든 문화에서 1월 1일을 새해로 보지 않았죠.

옛날 이집트 문명 같은 경우엔 춘분을 기준으로 새해를 시작을 쟀고요. 이번에 화성에서 새해가 시작됐다는 건 뭐냐면 2년 전부터 나사 과학자들과 펜실베니아 주의 화성이라는 조그만 마을이 있어요, 마일이라고 하는 곳인데, 우리나라에도 화성이 있고요.

거기서 화성 탐사를 기원하면서 앞으로 화성에 인류가 가잖아요, 그래서 여러 이벤트성으로 화성의 새해맞이 행사가 있습니다.

올해는 5월 5일부터 시작됐는데, 새해를 언제로 기준으로 했냐면 화성에서 춘분, 낮과 밤의 길이가 같아지는 날, 화성도 지구처럼 기울어져서 돌거든요. 지구는 23.5도, 화성은 25도 기울어져 있거든요.

[앵커]
비슷하네요?

[인터뷰]
시간도 24시간이에요. 하지만 지구보다 멀리 있으니까 1년은 더 길겠죠. 1년이 687일입니다.

화성이 남쪽에서 북쪽으로 올라오다가 적도와 만날 때, 즉 낮과 밤의 길이가 같아질 때를 춘분, 이때를 1월 1일로 정하자는 행사를 하는 거고요.

이번에는 5월 5일, 5월 6일에 행사가 벌어졌고, 다음 새해는 2019년, 거의 687일 후니까 2019년 3월 23일에 펜실베니아에 있는 화성이라고 하는 작은 마을, 인구가 1,700여 명밖에 되지 않는데요. 가면 멋있는 행사가 열릴 것 같네요.

[앵커]
화성에도 계절의 변화가 있다고 해요. 지구와 어떤 차이가 있을까요?

[인터뷰]
기본적으로 지구에 기온변화가 있는 이유는 지축이 기울어져서 거든요. 많은 분이 여름에 더운 이유를 태양과 가깝기 때문이라고 생각하거든요.

그게 아니라 지구가 기울어져 있기 때문입니다. 지구가 태양 쪽으로 북반구가 기울어져 있기 때문에 북반구는 여름이고 남반구는 겨울인 거죠.

화성도 지구처럼 기울어져 있기 때문에 계절의 변화가 있는데, 재밌는 건 지구는 봄, 여름, 가을, 겨울이 3달씩이잖아요. 화성 같은 경우에는 봄이 제일 길어요.

190일인 넘고, 반대로 가을이 제일 짧아요. 거의 142일, 거의 50일 정도 차이가 납니다. 이건 뭐냐면 궤도가 적도보다 위에 있는 쪽이 훨씬 길고, 밑에 있는 쪽이 짧기 때문에 그런 일이 벌어지는 거죠.

[앵커]
목성 위성 '이오' 얘기도 했고, 화성 얘기도 했는데, 이번에는 수성 소식이 있네요. 태양에서 제일 가까운 수성인데, 잘하면 새벽에 볼 수도 있다고요?

[인터뷰]
사실 '수금지화목토천해', 이걸 보면 우리가 가장 많이 외웠던 태양계 행성이죠. 오행성이라고 해서 '수금화목토'는 우리가 맨눈으로 볼 수 있다고 하는데, 수성 보신 적 있으신가요? 없으실 걸요?

태양의 가까이에서 보다 보니까 수성을 보기가 힘들어요, 보이더라도 그것이 수성인가, 알 수가 없겠죠. 기본적으로 수성이 태양을 한 바퀴 도는데 약 88일밖에 안 돼요.

보통은 태양의 가까이에 있다 보니까 알기가 힘든데, 태양에서 가장 멀리 떨어질 때, 그때가 해가 지거나 해가 뜨기 전에 보기 가장 좋은 때죠.

그러니까 18일이 해에서 가장 멀리, 서쪽으로 멀리 떨어진 때였어요. 서쪽으로 해가 지잖아요. 서쪽으로 멀리 가는 것은 해보다 먼저 뜬다는 거거든요.

이번 주말 정도까지 새벽에 해 뜨기 전에 수성이 1시간 반 정도 먼저 뜨거든요. 그러니까 30~40분 정도는 수성을 볼 수 있어요. 그런데 어딘지 알아야겠죠?

수성은, 금성이 요즘 굉장히 밝게 빛납니다. 금성이 3시 반쯤 뜨거든요. 금성이 뜨는 방향대로 금성 뒤에 보이는 가장 밝은 별이 수성이에요.

4시 반 정도, 해 뜨기 전이니까 4시~4시 반 정도 동쪽이 트여야 해요. 지평선이 트인 곳에 가면, 특히 동해안에 가실 일이 있다면 금성 뒤에 밝게 떠오르는 것이 수성입니다.

수성을 보신다면 장수한다는 이야기가 있습니다. '물 수'자를 쓰지만, 워낙 보기 힘드니까 '목숨 수' 자를 써서 수성, 보기 드문 것을 보면 운이 좋다는 이야기로 요즘이 장수하기 좋은 때니까 동해안 가시는 분들 동쪽 지평선이 트여있는 곳에서 해뜨기 전에 금성 뒤에 따라오는 수성을 보시기 바랍니다.

[앵커]
그리고 중국에서는요, 우주에서 생활하기 위해서 1년 동안 외부와 단절한 채 생활하는 실험을 시작했다고 해요?

[인터뷰]
네, 사실은 월궁 1호라는 곳, 대략 50평 정도 되는 곳에 4명, 남녀 2명씩 4명이 들어가서 1년 동안 생활하는 거예요. 우주의 고립된 생활을 체험하기 위해서 (한 것입니다) 여기서는 모든 것을 자급자족해야 합니다.

물도 만들어 마셔야 하고, 단백질은 식물을 재배하면서 거기서 곤충을 키워서 먹고 애벌레 같은 것도 먹고 해서 1년을 버텨야 하는 실험입니다.

[앵커]
러시아에서나 미국에서는 앞서서 이런 실험을 진행하지 않았나요?

[인터뷰]
맞습니다. 그래서 중국이 세 번째인데요.

러시아 같은 경우는 남성들만 모여서 500일 이상 고립된 생활을 했던 것이 있는데, 그때도 여러 가지 음식을 외부에서 공급한 인스턴트를 먹었던 거고 미국도 하와이 마우나로아는 곳에서 8개월, 1년 단위의 고립된 생활을 이미 하고 있거든요.

근데 여기도 음식을 재배하지는 않고 밖에 나가고 싶으면 우주처럼 우주복을 입고 밖에 나갑니다. 그래서 이렇게 아주 고립된 곳에서 일 년 동안 자급자족, 소변까지 다 걸러서 먹어야 하는 아주 어려운 생활을 하는 것은 중국이 처음인 것 같습니다.

[앵커]
굉장히 앞선 미래를 바라보고 이런 실험을 하는 모습이 한편으로는 상당히 부럽기도 하네요.

[인터뷰]
그런데 상당히 고생할 것 같아서 걱정도 듭니다.

[앵커]
지금까지 한국우주환경과학연구소 이태형 소장이었습니다. 오늘 말씀 감사합니다.
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