🪐 목성 대적점 크기 변화, 140년치 관측 숫자를 직접 정리하며 알게 된 놀라운 사실들 정리

📑 목차

• 📊 엑셀에 목성 지름 숫자를 옮겨 적다가 이상한 걸 발견했다
• 🪐 200년 치 기록을 늘어놓으면 이렇게 된다
• 📉 줄어드는 속도 자체가 일정하지 않다는 게 더 흥미로웠다
• 🔍 세 가지 원인 중에서 나는 '깎여 나간다' 쪽에 더 무게를 둔다
• 🌀 그래서 대적점은 사라질까

📊 엑셀에 목성 지름 숫자를 옮겨 적다가 이상한 걸 발견했다

작년에 천문 동호회 게시판에서 대적점 관련 스레드를 읽다가, 사람들이 인용하는 크기 숫자가 글마다 조금씩 다르다는 걸 알아챘다. 어떤 글은 4만 킬로미터라 하고, 어떤 글은 2만 킬로미터가 안 된다고 했다. 궁금해서 직접 연도별로 표를 만들어봤다. 결과는 예상보다 훨씬 가파른 그래프였다.

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🪐 200년 치 기록을 늘어놓으면 이렇게 된다

1879년, 지구 관측자들이 대적점의 긴 지름을 처음으로 신뢰할 만하게 측정했을 때 나온 값이 대략 4만 1천 킬로미터였다. NASA 고다드 우주비행센터의 행성과학자 에이미 사이먼(Amy Simon) 연구팀이 2018년 The Astronomical Journal에 발표한 논문 "Historical and Contemporary Trends in the Size of Jupiter's Great Red Spot"은 이 오래된 관측 기록부터 보이저 1·2호가 목성을 스쳐 지나간 1979년(약 2만 3335킬로미터), 그리고 허블 우주망원경이 매년 목성을 촬영해온 OPAL 프로그램의 자료(2014년 기준 약 1만 6500킬로미터)까지 하나의 시계열로 엮었다. 140년 사이 크기가 절반 이하로 줄어든 셈이다. 사이먼 본인이 2014년 NASA 보도자료에서 밝힌 표현을 빌리면, 당시 목성 대적점 크기 변화는 매년 약 930킬로미터씩 폭이 줄어들고 있었다.

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📉 줄어드는 속도 자체가 일정하지 않다는 게 더 흥미로웠다

표를 만들면서 내가 진짜 놀랐던 부분은 크기가 줄었다는 사실이 아니라 줄어드는 '속도'가 널뛰기를 한다는 점이었다. 사이먼 연구팀의 2018년 논문에 따르면 2012년에서 2014년 사이 수축 속도가 유독 빨라졌다가, 그 이후로는 다시 완만해졌다. 대적점이 그냥 꾸준히 바람 빠지듯 줄어드는 거라면 속도가 일정해야 하는데, 실제로는 그렇지 않다. 단순한 '자연 소멸' 서사로는 설명이 안 되는 부분이라, 나는 이 구간이 이 이야기 전체에서 제일 중요한 단서라고 본다.

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🔍 세 가지 원인 중에서 나는 '깎여 나간다' 쪽에 더 무게를 둔다

원인으로 흔히 꼽히는 건 세 가지다. 첫째, 주변의 작은 소용돌이나 폭풍이 대적점 가장자리에 부딪히며 물질을 뜯어가는 경우. 둘째, 대적점 내부 바람 속도가 오히려 빨라지면서 소용돌이가 좁고 길쭉하게 압축되는 경우. 셋째, 목성 대기 자체의 2차원 난류 특성상 큰 소용돌이가 시간이 지나며 서서히 에너지를 잃는 경우.

이 중 내가 가장 신뢰하는 건 첫 번째다. 이유는 간단하다. 나머지 둘은 대부분 모델과 장기 평균에 기댄 해석인 반면, 첫 번째는 실제로 카메라에 찍혔기 때문이다. 필리핀 세부의 아마추어 관측자 크리스토퍼 고(Christopher Go)를 비롯한 관측자들이 2019년 5월 대적점 가장자리에서 붉은 물질이 실제로 '플레이크'처럼 뜯겨 나가는 장면을 지상 망원경으로 연속 촬영했고, 이 사진들은 그해 Sky & Telescope에도 보도됐다. 눈으로 확인된 사건이 있다는 건 통계적 추세보다 훨씬 설득력 있다. 물론 내부 바람 속도 변화(2009~2020년 사이 허블 관측에서 최대 8%가량 증가한 것으로 나타났다)도 동시에 일어나고 있으니, 세 원인이 서로 배타적이라기보다는 깎여 나가는 사건이 방아쇠 역할을 하고 내부 압축이 뒤따르는 조합이라고 보는 쪽이 더 그럴듯하다.

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🌀 그래서 대적점은 사라질까

여기까지 숫자를 늘어놓고 나서 내가 내린 결론은, 대적점이 완전히 사라질 가능성보다는 지금보다 훨씬 작고 둥근 형태로 안정화될 가능성이 더 크다는 쪽이다. 2014년 이후 수축 속도가 눈에 띄게 느려졌다는 사이먼 팀의 관측 결과가 그 근거다. 계속 일정한 속도로 줄었다면 앞으로 몇십 년 안에 없어진다는 계산도 가능했겠지만, 실제 데이터는 그렇게 단순하게 흘러가지 않았다. 보이저가 찍었던 1979년의 대적점과 지금 우리가 보는 대적점은 이미 다른 폭풍이라고 봐도 무방하다. 나는 이 변화가 앞으로 10년 안에 다시 한번 속도를 바꿀 거라는 쪽에 걸고 싶다.