활화산만 400개…‘불의 천체’ 이오 가까이 가봤더니

탐사선 주노, 1500km 근접 비행

목성 탐사선 주노가 12월30일 근접비행에서 찍은 위성 이오. 나사 제공

목성 탐사선 주노가 목성에서 가장 가까운 위성 이오를 1500km 거리까지 근접비행하면서 촬영한 고해상도 사진이 공개됐다. 이오는 태양계에서 화산 활동이 가장 활발해 ‘불의 천체’로 불린다.

미 항공우주국(나사)은 주노가 지난 12월30일(미국 시각 기준) 근접비행하면서 6장의 고해상도 사진을 촬영했다고 밝혔다. 주노의 이날 비행은 2001년 갈릴레오 우주선이 181㎞까지 근접비행한 이래 가장 가까운 거리다. 주노는 현재 지구에서 6억6800만km 떨어진 거리에 있다.

지름이 3642㎞로 달보다 약간 큰 이오는 지금까지 알려진 활화산만 400여개에 이른다. 화산의 평균 높이는 1~2km이지만 일부 화산은 에베레스트 정상보다 훨씬 높은 10km를 넘는 것으로 추정된다. 사진에는 이오의 거대 화산 중 일부가 긴 그림자와 어우러져 마치 천체 표면에 종기가 난 듯 얼룩덜룩한 모습으로 드러나 있다.

이오에서 화산 활동이 활발한 것은 지구의 2.5배에 이르는 목성과 인근 위성들의 중력이 이오 내부에 마찰열을 일으켜 땅속 마그마의 분출을 촉진하기 때문이다. 땅속 50km 지점에 거대한 마그마 바다가 있으며, 용암의 온도는 1000도가 넘는 것으로 추정된다. 화산에서 뿜어져 나온 이산화황은 목성과 인근 위성의 중력 영향으로 100km가 넘는 수직 기둥을 형성하기도 한다. 목성과 이오의 거리는 평균 42만km로, 지구와 달 사이의 거리(38만km)보다 조금 더 멀다.

주노가 지난해 7월31일 53번째 목성 근접비행에서 찍은 목성과 이오. 나사 제공

2월3일 다시 한번 최근접 비행

주노는 2월3일 다시 한 번 이오에 1500㎞까지 다가가는 근접비행을 한다. 나사는 “12월과 2월의 두 차례 근접비행을 통해 이오의 대규모 화산 활동 원인과 지각 아래의 마그마 바다, 목성의 중력이 끼치는 조석력 등을 다각도로 조사하게 될 것”이라고 밝혔다. 주노는 2월3일 비행 이후엔 이오에서 점점 더 멀어진다.

2016년부터 목성 궤도를 돌고 있는 주노의 활동 시한은 애초 계획보다 2년 연장된 2025년 9월이다. 나사는 주노의 수명을 연장하면서 목성의 4대 위성 중 이오, 유로파, 가니메데 3개 위성을 근접비행하기로 결정했다. 주노는 이오에 앞서 2021년엔 가니메데, 2022년엔 유로파를 근접비행했다.

1610년 갈릴레이가 처음 발견해 일명 ‘갈릴레이위성’으로도 불리는 4대 위성은 목성과의 거리 기준으로 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토 순서로 목성을 공전한다. 이오를 제외한 3개는 얼음위성이다. 천문학자들이 지금까지 목성 궤도에서 확인한 위성은 모두 95개다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr