목성: 지구 1,300개가 들어가는 거인, 줄어드는 대적점과 갈릴레이 위성 4형제, 주노 탐사와 2027년 2월 충

1610년 1월 7일 밤, 이탈리아 파도바의 갈릴레오 갈릴레이는 손수 만든 망원경을 목성으로 돌렸습니다. 밝은 점 옆에 작은 별 세 개가 일직선으로 늘어서 있었습니다. 다음 날 밤에는 그 별들의 자리가 바뀌어 있었고, 며칠 뒤에는 하나가 더 나타났습니다. 갈릴레이는 이 작은 별들이 목성 주위를 돌고 있다는 결론에 이르렀습니다. 모든 천체가 지구를 돈다는 믿음에 처음으로 금이 간 순간이었습니다. 연재 「태양계 행성 여행」 일곱 번째 편은 소행성대를 건너 만나는 태양계의 거인, 목성입니다.

얼마나 큰가: 숫자로 보는 목성

목성은 나머지 행성 일곱 개를 모두 합친 것보다 두 배 넘게 무겁습니다. 태양을 빼면 태양계 질량의 대부분이 목성 하나에 몰려 있는 셈입니다.

항목	목성	지구와 비교
적도 지름	약 14만 2,984km	약 11.2배
부피	지구 약 1,300개분	태양계 행성 중 최대
질량	지구의 약 318배	다른 행성을 모두 합친 것의 약 2.5배
태양과의 평균 거리	약 7억 7,800만 km (5.2AU)	약 5.2배
하루 (자전)	약 9시간 56분	태양계 행성 중 가장 짧음
1년 (공전)	약 11.9년	별자리 하나를 지나는 데 1년쯤
성분	대부분 수소와 헬륨	단단한 땅이 없음
위성	101개 (2026년 3월 기준 확인된 수)	지구는 1개

이렇게 큰 행성이 10시간 만에 한 바퀴를 돕니다. 적도 둘레가 약 45만 km이니, 적도의 구름은 초속 12km 넘는 속도로 돌고 있습니다. 너무 빨리 돌아서 목성은 적도 쪽이 불룩하게 부풀어, 적도 지름이 극 지름보다 약 9,000km 깁니다. 작은 망원경으로 봐도 살짝 납작한 귤 모양이 보일 정도입니다.

「목성에 착륙할 수 있나요」라는 질문을 자주 받습니다. 답은 「내릴 곳이 없다」입니다. 겉으로 보이는 것은 암모니아 얼음 구름의 꼭대기이고, 그 아래로 내려갈수록 기체가 점점 짙어져 액체처럼 변합니다. 더 깊이 들어가면 압력이 너무 높아 수소가 전기가 통하는 금속 같은 상태가 된다고 봅니다. 1995년 탐사선 갈릴레오가 떨어뜨린 탐사 장치는 구름 속으로 약 150km 내려가며 한 시간 가까이 자료를 보낸 뒤 열과 압력에 신호가 끊겼습니다.

줄무늬와 대적점: 수백 년 이어진 폭풍이 작아지고 있다

목성의 얼굴은 밝은 띠(대)와 어두운 띠(줄)가 번갈아 둘러싼 모습입니다. 밝은 띠는 공기가 솟아오르는 곳, 어두운 띠는 가라앉는 곳으로 풀이됩니다. 빠른 자전 때문에 바람이 동서 방향으로 길게 늘어나 띠가 생깁니다. 띠의 경계에서는 바람 방향이 엇갈려 소용돌이가 끊임없이 생깁니다.

그 가운데 가장 유명한 것이 남반구의 대적점입니다. 붉은빛이 도는 거대한 고기압성 폭풍으로, 1830년대부터는 기록이 끊이지 않고 이어집니다. 1660년대 조반니 카시니가 본 「영구적인 점」이 같은 폭풍인지는 학자들 사이에서도 의견이 갈립니다. 2024년 발표된 연구는 두 점이 서로 다른 폭풍일 가능성이 높다고 보기도 했습니다.

확실한 것은 대적점이 작아지고 있다는 사실입니다. 1800년대 후반 기록에서는 폭이 약 4만 km로, 지구가 세 개 넘게 들어갈 만했습니다. 1979년 보이저호가 지났을 때는 약 2만 3,000km, 2010년대 허블 우주망원경 관측에서는 1만 6,000km 안팎까지 줄었습니다. 지금은 지구 하나가 겨우 들어갈 정도입니다. 모양도 길쭉한 타원에서 점점 동그래지고 있습니다. 왜 줄어드는지, 언젠가 사라질지는 아직 정답이 없습니다. 작은 폭풍을 집어삼키며 힘을 얻는다는 설명, 주변 띠의 흐름이 바뀌었다는 설명 등이 나와 있습니다.

대적점은 깊이도 깊습니다. 탐사선 주노의 마이크로파 관측과 중력 측정을 합치면, 구름 꼭대기에서 약 300~500km 아래까지 뿌리를 내린 것으로 추정됩니다. 폭에 비하면 얇은 접시 같지만, 지구의 태풍이 대기 아래쪽 십여 km에 머무는 것과 비교하면 훨씬 깊습니다.

갈릴레이 위성 4형제: 불, 얼음, 거인, 노인

갈릴레이가 본 네 위성은 지금 「갈릴레이 위성」이라 부릅니다. 같은 무렵 독일의 시몬 마리우스도 이 위성들을 관측했고, 오늘날 쓰는 이오·유로파·가니메데·칼리스토라는 이름은 마리우스가 제안한 것입니다. 네 위성은 성격이 놀랄 만큼 다릅니다.

위성	지름	특징
이오	약 3,643km (달보다 조금 큼)	태양계에서 화산 활동이 가장 활발한 천체. 목성과 다른 위성의 조석력에 몸이 늘었다 줄었다 하며 내부가 달궈짐
유로파	약 3,122km (달보다 조금 작음)	매끈한 얼음 껍질 아래 짠 바다가 있다고 봄. 바다의 물 양이 지구 바다의 두 배쯤일 수 있다는 추정
가니메데	약 5,268km	태양계 최대의 위성으로 행성인 수성(약 4,879km)보다 큼. 스스로 자기장을 가진 유일한 위성
칼리스토	약 4,821km	표면이 충돌구로 빽빽함. 수십억 년 동안 거의 변하지 않은 「늙은 얼굴」

네 위성은 목성에서 가까운 순서대로 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토입니다. 안쪽일수록 조석력을 세게 받아 뜨겁고 활발합니다. 이오는 이 힘 때문에 녹은 암석을 뿜어내고, 유로파는 얼음 아래 물이 얼지 않은 채 남아 있으며, 멀리 있는 칼리스토는 조용히 식어 버렸습니다. 거리 하나가 네 세계의 운명을 갈랐습니다.

과학자들이 가장 주목하는 곳은 유로파입니다. 액체 물, 암석에서 녹아 나온 화학 물질, 에너지라는 생명의 세 조건이 갖춰졌을 가능성이 있기 때문입니다. 다만 「생명이 있다」는 것은 아직 가설일 뿐, 확인된 사실은 아닙니다.

목성을 찾아간 탐사선들: 연표

• 1973~1974년 파이어니어 10·11호: 처음으로 목성 곁을 지나며 근접 사진을 보냄.
• 1979년 보이저 1·2호: 이오의 활화산과 목성의 희미한 고리를 발견.
• 1994년 7월: 슈메이커-레비 9 혜성 조각 20여 개가 목성에 차례로 충돌. 지구보다 큰 검은 자국이 몇 주 동안 남음.
• 1995~2003년 갈릴레오: 처음으로 목성 궤도를 돈 탐사선. 유로파 지하 바다의 유력한 증거를 찾음. 임무 끝에 유로파를 오염시키지 않으려 목성 대기로 뛰어들게 함.
• 2016년 7월~ 주노: 극 궤도로 목성을 돌며 내부 구조와 극지방의 소용돌이 무리, 오로라를 관측.
• 2030년 도착 예정 유로파 클리퍼: 2024년 10월 14일 발사된 NASA 탐사선. 유로파를 50번 가까이 스쳐 지나며 얼음 껍질과 바다를 조사할 계획.
• 2031년 도착 예정 주스(JUICE): 2023년 4월 14일 발사된 유럽우주국 탐사선. 가니메데·칼리스토·유로파를 조사하고, 마지막에는 가니메데 궤도에 들어갈 계획.

주노는 2011년 8월 발사돼 약 5년 만인 2016년 7월 목성에 닿았습니다. 태양에서 멀리 떨어진 곳에서도 태양전지판으로 움직이는 탐사선이라는 점이 특별합니다. 주노는 목성의 핵이 생각처럼 작고 단단한 덩어리가 아니라 넓게 퍼진 「흐릿한 핵」일 수 있다는 결과를 내놓았고, 극지방에 태풍 여러 개가 다각형으로 늘어선 모습을 처음 보여 주었습니다. 연장 임무를 거치며 가니메데·유로파·이오 근접 비행도 했습니다. 2025년 9월 연장 임무 기간이 끝난 뒤 계속 운용 여부가 NASA 예산 결정에 달린 상태로 알려졌고, 2026년 상반기에도 관측 자료를 보냈다는 보도가 이어졌습니다. 정확한 임무 종료 시점은 NASA 공식 발표를 확인하세요.

목성으로 가는 길은 멉니다. 주스는 2024년 달·지구, 2025년 금성, 2026년 9월 28일 지구를 차례로 스치며 속도를 얻었고, 2029년 1월 지구를 한 번 더 지나야 목성으로 향합니다. 유로파 클리퍼도 2025년 화성, 2026년 12월 지구를 스치는 궤도로 가고 있습니다. 행성의 중력을 빌려 연료를 아끼는 「중력 도움」입니다.

보이지 않는 거인: 자기장과 오로라, 희미한 고리

목성의 진짜 크기는 눈에 보이는 구름보다 훨씬 큽니다. 내부의 금속 상태 수소가 돌며 만드는 자기장이 태양계 행성 중 가장 강해서, 자기장이 미치는 영역(자기권)이 태양 반대쪽으로 토성 궤도 근처까지 길게 뻗어 있다고 봅니다. 만약 이 자기권이 맨눈에 보인다면 밤하늘에서 보름달보다 몇 배 크게 보일 것이라는 설명도 있습니다. 이 자기장에 갇힌 강한 방사선은 탐사선에게 큰 위험이어서, 주노는 핵심 전자 장비를 두께 1cm 안팎의 티타늄 상자에 넣어 보호했습니다. 극지방에는 지구보다 훨씬 강한 오로라가 늘 빛나고, 목성에도 토성처럼 고리가 있지만 먼지로 되어 있어 아주 희미합니다. 이 고리는 1979년 보이저 1호가 처음 발견했습니다.

목성은 지구를 지켜 주는 방패일까

「목성이 거대한 중력으로 혜성을 빨아들여 지구를 지켜 준다」는 이야기가 널리 퍼져 있습니다. 1994년 혜성 충돌 장면이 이 생각을 굳혔습니다. 하지만 컴퓨터 모의 실험 연구들을 보면 그렇게 간단하지 않습니다. 목성은 어떤 천체는 태양계 밖으로 내던지지만, 어떤 천체는 오히려 안쪽으로 밀어 넣기도 합니다. 소행성대의 소행성이 지구 쪽으로 튀어 오는 데에도 목성의 중력이 한몫합니다. 그래서 지금은 「목성은 방패이기도 하고 투수이기도 하다」 정도로 보는 것이 정확합니다.

2026~2027년 겨울, 목성을 직접 만나는 법

목성은 금성 다음으로 밝은 행성이어서 도시에서도 쉽게 보입니다. 이번 겨울은 특히 좋습니다. 목성은 2027년 2월 11일 충을 맞습니다. 지구가 태양과 목성 사이를 지나는 때로, 해 질 무렵 동쪽에서 떠서 밤새 하늘에 머뭅니다. 위치는 사자자리 부근입니다. 8일 뒤인 2월 19일에는 화성도 충을 맞아, 붉은 화성과 하얀 목성이 같은 무렵 밤하늘의 주인공이 됩니다. 화성 이야기는 화성 편에 정리했습니다.

1. 10~12월: 목성은 밤늦게 동쪽에서 뜹니다. 새벽 남쪽 하늘에서 가장 밝은 별처럼 보이는 것이 목성입니다.
2. 1~2월: 저녁 8~9시면 동쪽 하늘에 높이 올라옵니다. 오리온자리와 쌍둥이자리를 지나 왼쪽 아래로 눈을 옮기면 찾기 쉽습니다. 겨울 별자리 길잡이는 겨울철 별자리 글을 참고하세요.
3. 쌍안경: 손을 난간이나 벽에 기대고 보면 목성 옆에 작은 점 2~4개가 일직선으로 늘어선 것이 보입니다. 갈릴레이가 본 바로 그 장면입니다. 매일 밤 자리가 바뀌고, 위성 하나가 목성 뒤에 숨어 3개만 보이는 날도 있습니다.
4. 작은 망원경: 배율 50배 정도면 줄무늬 두 개가 보입니다. 대적점은 목성이 돌아 앞면으로 올 때만 보이므로, 천문 앱이나 관측 단체가 알려 주는 대적점 통과 시각을 확인하세요.

목성의 밝기와 등급이 어떻게 정해지는지는 겉보기등급·절대등급 글에서 다뤘습니다. 행성 전체의 배치는 태양계 한눈에 보기에서 다시 볼 수 있습니다.

다음 편 예고

목성 다음 정거장은 고리의 행성입니다. 다음 편 「토성」에서는 2025년 지구에서 고리가 거의 사라져 보였던 이유, 물보다 평균 밀도가 낮다는 말의 진짜 뜻, 메탄 비가 내리는 위성 타이탄과 얼음 분수를 뿜는 엔켈라두스, 2017년 토성에 뛰어든 카시니의 마지막 임무를 정리합니다.

자주 묻는 질문

Q. 목성에 착륙할 수 있나요?

할 수 없습니다. 목성은 수소와 헬륨으로 된 가스 행성이라 단단한 땅이 없습니다. 내려갈수록 기체가 짙어지고 압력과 온도가 높아져, 1995년 갈릴레오의 탐사 장치도 약 150km 내려가 한 시간 가까이 버틴 뒤 신호가 끊겼습니다.

Q. 대적점은 정말 작아지고 있나요?

네. 1800년대 후반 약 4만 km였던 폭이 1979년 약 2만 3,000km, 2010년대 이후 1만 6,000km 안팎으로 줄었습니다. 앞으로 사라질지는 아직 알 수 없습니다.

Q. 목성의 위성은 몇 개인가요?

2026년 3월 기준 101개가 확인되었습니다. 대부분 지름 몇 km의 작은 천체이고, 새 위성이 계속 발견되어 숫자는 앞으로도 바뀔 수 있습니다. 가장 큰 네 개가 갈릴레이 위성입니다.

Q. 쌍안경으로 목성의 위성이 보이나요?

보입니다. 7배 정도 쌍안경을 단단히 고정하면 목성 옆에 작은 점 2~4개가 일직선으로 늘어선 것을 볼 수 있습니다. 매일 밤 위치가 바뀌니 며칠 이어서 그려 보면 재미있습니다.

Q. 이번 겨울 목성은 언제 가장 잘 보이나요?

2027년 2월 11일 충 무렵입니다. 해 질 녘 동쪽에서 떠서 밤새 보이며 사자자리 부근에 있습니다. 1~3월 저녁 하늘에서 쉽게 찾을 수 있습니다.

Q. 목성 탐사선은 지금 몇 대가 가고 있나요?

2026년 10월 기준 NASA의 유로파 클리퍼(2030년 도착 예정)와 유럽우주국의 주스(2031년 도착 예정)가 가는 중입니다. 2016년부터 목성을 돈 주노의 운용 연장 여부는 NASA 발표를 확인하세요.