쓰레기통으로 목성의 대기 흐름 재현하다

2017년 03월 07일 13:00

 

Simon Cabanes 제공
Simon Cabanes 제공

미국과 프랑스 공동연구팀이 대형 산업용 쓰레기통을 이용해 목성의 대기 흐름을 실험적으로 구현하는 데 성공했다고 ‘네이처 피직스’ 1월 23일자에 밝혔다.


목성 대기 흐름은 천문학계에서 아직도 풀리지 않은 미스터리다. 상층 대기에 보이는 제트기류가 가스로 이뤄진 목성 내부에도 존재하는지 아직 밝혀지지 않았다. 만약 내부에도 제트기류가 존재한다면 목성의 내부 구조를 밝힐 단서가 될 수 있다. 하지만 목성의 제트기류는 규모가 크고 속도가 너무 빨라서 주로 관측과 컴퓨터 시뮬레이션으로만 연구하고 있었다.

 

Simon Cabanes 제공
Simon Cabanes 제공

미국 UCLA 지구및행성우주과학과 조나단 아르노 교수팀은 목성의 대기를 최초로 실험실에서 재현하기 위해 기계공학 실험에 쓰이는 대형 회전 테이블을 이용했다. 이 장치는 1분에 120번 회전할 뿐만 아니라 1t의 무게를 견디기 때문에 많은 액체가 담긴 탱크를 빠른 속도로 돌릴 수 있다. 연구팀은 지름 1m, 높이 1.37m의 원통형 쓰레기통을 구해 400L의 물과 미세입자를 넣은 뒤 1분당 75회까지 회전 속도를 높여서 실험했다.


이때 원심력에 의해 물의 표면이 포물선 모양으로 휘어졌다. 여기에 쓰레기통 바닥에 설치한 14개의 펌프로 물을 순환시키는 방법으로 여섯 개의 서로 다른 흐름을 만들어 목성의 대기와 같은 형태를 만드는 데 성공했다. 연구팀은 목성을 탐사 중인 탐사선 ‘주노’가 보내오는 대기 정보와 시뮬레이션 데이터를 비교하며 목성 대기 연구를 지속할 계획이다.

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