문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 지구자기장 (문단 편집) == 지구 외 행성의 자기장 == [[파일:attachment/지구자기장/c0026297_51d501e4bcbb4.jpg]] [[태양계]] 행성들의 자기장. 태양계 행성들의 경우, 강력한 자기장을 가진 행성은 지구를 제외하면 모두 목성형 행성들이다. 위 이미지는 2007년에 작성된 것인데, 이후 외행성 탐사를 통해 새롭고 놀라운 사실이 많이 밝혀졌다(아래 내용 참조). 태양계에는 지구 외에도 자기장을 가진 행성들이 있다. 그중에서도 대표 주자는 단연 [[목성]]으로, 태양계 내 행성관련 현상으로는 가장 큰 크기를 갖는다. 목성의 자기권(마그네토스피어)의 꼬리부분(태양의 반대쪽)은 토성 궤도까지 뻗어있을 정도다.[* 즉 토성에서 나침반을 이용해 길을 찾으려 할 경우, 때에 따라서는(태양-목성-토성이 대략 일직선에 배열되어 있다면) 목성 자기장의 영향을 고려해야 한다는 것이다.] 어째서 [[목성]]의 자기장은 이렇게 강력한가? 녹은 철이나 경금속류 따위를 대류시켜 자기장을 형성하는 다른 행성들과 달리, 목성의 자기장은 목성 특산물인 액체 금속수소라는 물질이 행성 외핵을 대류하며 발생하는 것으로 알려져 있는데, 액체 금속수소는 강력한 초전도물질이기 때문에 이것이 대류하며 행성 다이나모(발전기)로 작용해 발생하는 자기장의 강도가 녹은 철 등의 대류로 발생하는 자기장보다 훨씬 강력한 것이 아니겠냐는 추측이 있다. 물론 금속수소는 지구에서 우리가 실제로 접해볼 수 있는 물질이 아니기 때문에(엄청난 고압이 필요하다) 이는 추측에 불과할 뿐이다. 마찬가지로 액체 금속수소가 존재하는 [[토성]] 역시 목성처럼 자기장이 강력하다. 자세한 내용은 후술. [[목성]]의 자기장은 목성 적도에서 약 430 마이크로테슬라로(지구의 20배 정도)[* 행성 적도에서 측정시 지구의 20배라는 것이다. 실제 자기장의 강도를 비교하면 목성의 자기장의 자기 강도는 지구의 2만배다.] 막강하고 자기권의 규모도 엄청나다. 게다가 목성의 위성들 중에는 우주공간으로 입자를 분출하는 위성도 있는데(이오), 여기 포함된 이산화황 등의 물질이 목성 자기장과 복잡하게 상호작용하며 "제2의 대기"를 형성한다. 여기 붙잡혀 있는 고에너지 입자들이 갖는 에너지만도 어마어마해서, 목성 부근을 지나는 무인탐사선들에게 큰 위협이 되곤 한다. 앞서 지구자기장이 우주방사선을 붙잡아 지표의 생명체들을 보호해준다고 하였는데, 이는 뒤집어 말하면 행성자기장에는 붙잡힌 고에너지 입자들이 바글거린다는 의미이다. 지구의 반 알렌대에도 고에너지 [[전자]], [[양성자]], 알파입자 등이 잔뜩 있다. 목성의 반알렌대는 그 규모와 방사능의 준위 면에서 지구를 월등히 능가한다. 때문에 목성에 가까운 위성들은 대개 목성 자기장의 방사선을 뒤집어쓰며 목성을 공전하고 있으며, [[갈릴레이 위성]]의 마지막 위성인 [[칼리스토(위성)|칼리스토]]쯤 가야 방사선의 수준이 좀 낮아진다. 그에 비하면 목성이나 토성 외의 거대 외행성들은 좀 덩치값을 못한다는 느낌. 위의 그림을 보면 천왕성, 해왕성의 적도에서의 자기장 강도는 오히려 지구만도 못하다. 이것은 해왕성, 천왕성 같은 목성형 행성들은 지구보다 직경이 훨씬 큰데, 자기장이나 중력 등의 힘은 그 중심으로부터의 거리의 제곱에 반비례하기 때문에, 애당초 측정 조건이 덩치 큰 행성에게 불리할 수 밖에 없다.[* 같은 이유로 해왕성의 표면중력은 지구의 1.14배에 지나지 않고, 천왕성의 표면중력은 오히려 지구보다 낮아서 지구중력의 0.89배다. 다만 고체로 된 단단한 표면은 없고, 액화된 기체로 이루어진 바다를 표면으로 본다. 게다가 중심핵은 암석질의 고체이다.] 그러니까 목성이 엄청난거다.[* 애초에 목성의 경우는 태생 자체부터 비범하기 때문에 태양계의 다른 행성들과는 차이가 날 수 밖에 없다. 자세한 건 [[목성]] 참조.] 만약 천왕성, 해왕성을 자기장의 강도는 그대로 두고 행성의 크기만 지구 크기로 축소할 경우, 그 적도에서 측정한 자기장의 강도는 지구의 자기장을 능가할 것이다. 아래의 [[토성]]의 예에서 보듯, [[천왕성]]과 [[해왕성]] 역시 직접 궤도 내부로 진입해서 자기장을 측정할 경우 현재까지의 자기력 추정 결과를 뒤엎을 가능성이 높다. 위 자료를 포함해 과거엔 토성이 지구보다 더 약한 자기장을 가지고 있다고 생각되었으나,[* 이러한 오해에는 지구에서도 측정이 가능할 정도로 강력한 자기장을 뿜어내는 목성에 비해 토성은 측정이 불가하였고, 여러 탐사선이 토성 근처를 지나가며 측정해보아도 여전히 약하게 측정되었기 때문이다. 후술할 카시니호에 의해 오랜 기간 토성 궤도에서 여러 정보를 받은 결과 토성의 자기권은 크기가 작은 반면, 매우 강력하다는 사실을 알아낸 것으로 보인다.] [[카시니-하위헌스]] 탐사선이 본격적으로 측정하고 심지어 토성 대기권에까지 진입하면서까지 수집한 자료들을 취합하여 분석한 결과, 2018년에 [[NASA]]에서 토성의 자기장이 상상 이상으로 강력하다고 발표하였다. 목성과 비교하여 8대5의 수치로 상대적으로 약하지만 토성의 질량이 목성의 4분의 1밖에 되지 않는다는 것을 생각하면 실로 엄청난 수치이다. 심지어 두 행성의 지름은 7대6 정도로 부피 차이가 거의 없어 동등한 크기라고 따지고 측정해도 질량대비 토성의 압승. 만약 지구와 동질량, 동부피라고 따지면 상상을 초월하는 수치일 것이다. 실제로 나사 홈페이지의 행성 설명에는 목성은 지구 대비 자기장의 세기가 16~54배라고 해둔것에 비해 토성은 지구 대비 자기장이 '''578배''' 강력하다고 한다.[[https://solarsystem.nasa.gov/planets/saturn/in-depth/|#참고]][* 다만 절대적인 측정치를 적어둔게 아니고 어떠한 기준으로 비교한 것인지 나와있지 않아 애매하나, 수치를 봤을 때 상술한 것 처럼 지구와 동질량, 동부피일때를 상정한 것으로 생각된다.] 물론 밀도도 낮은 행성이 어디서 이렇게 강한 자기장이 튀어나왔나에 대한 연구가 이뤄졌는데, 목성과 같은 금속성 액화수소의 흐름에 더하여 [[엔셀라두스]]의 수증기 분출이 토성의 고리에 플라즈마를 충전시켜주는 역할을 하기 때문으로 생각되고 있다. [[파일:640801main_uranus-aurora-.jpg]] [[천왕성]], [[해왕성]]의 경우에는 자전축과 자기장축이 크게 비틀어져있는데, 이는 두 행성의 내부 물질이[* 두 행성은 목성과 토성에 비하면 내부 압력이 부족해 수소를 액체/금속화 시킬 수 없다. 그 대신에 전도성이 높은 고온의 물, 얼음(통상적으로 아는 그 얼음이 아닌 고압의 환경에서 존재하는 '''뜨거운 얼음''')이 맨틀에 존재하며 여기에서 자기장이 형성된다.] 목성, 토성과는 다르기 때문이라고 추측된다. 때문에 [[천왕성]]과 [[해왕성]]에서는 오로라가 극지방에서 좀 떨어진 곳에서 관측된다. 특히 [[천왕성]]은 자전축이 거의 수직에 가깝게 기울어져있기 때문에 적도 근방에서 나타난다. [[수성]]도 행성자기장이 있다. 물론 지구에 비하면 미미한 수준으로 적도에서 300나노테슬라(지구의 100분의 1 수준) 정도지만, 그래도 있긴 있다. 수성 외핵에 철과 같은 금속이 존재하는데다 태양의 조석력이 강하게 작용하기 때문에, 행성 다이나모가 작용하고 있는 모양. [[달]]도 한때 자기장이 있었음이 월석의 분석을 통해 밝혀졌다. 아마도 옛날 달이 지구에 더 가깝던 시절에는 지구의 조석력이 더 강하게 작용했기 때문에 달 내부의 자성물질이 대류했던 게 아니겠냐는 추측이 있다. 위에서 말했듯 [[금성]]은 행성자기장이 없는데, 2006년에 ESA 탐사로봇인 비너스 익스프레스가 경이로운 발견을 했다. 금성엔 분명 자기장이 없는데도 금성 주변에 지구의 자기권(마그네토스피어)과 유사한 현상이 관찰된 것. 물론 규모는 지구 것보다 훨씬 작다. 아마도 태양풍이 금성의 두터운 대기와 충돌하며 대기 외곽의 기체 분자를 전자와 분리시키며 플라즈마를 형성, 이 플라즈마의 흐름이 행성 자기권과 유사한 형태를 이루는 것이 아니겠냐는 추측을 하고 있다. 참고로 금성에 자기장이 없는 것은 자전속도가 느려서가 아니다. 과거에는 자전속도가 느려서 자기장이 없다고 추측했으나 시뮬레이션 결과, 금성의 자전이 느리기는 하지만 다이나모 현상을 일으키기에는 충분한 것으로 드러났다. 때문에 현재는 자전이 느려서가 아니라 핵의 대류가 없어서 자기장이 없다고 추측하고 있다.[* 금성에서 판 구조 활동이 전혀 일어나지 않는다는 사실도 이를 뒷받침한다. 판 구조 활동이 없어 내부의 열이 제대로 방출되지 않아 핵이 대류하지 않기 때문이다.][* [[골디락스 존]]도 이 의견을 뒤받침해주고 있다. 금성은 골디락스 존보다 태양에 가깝기 때문에 태양 에너지가 너무 크지만, 지구는 골디락스 존에 있기 때문에 태양 에너지가 금성보다 적다. 그 결과 지구는 핵과 지각의 온도차가 커서 대류가 활발히 일어나지만, 금성은 온도차가 그리 크지 않아서 대류가 그리 활발하지 못 하지 않을까 생각되는 것이다.] 혹은 자전 방향이 역전되면서 극이 역전되는 도중이라 자기장이 상쇄되고 있다고 추측하는 이론도 있다.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기