갈릴레이 위성
갈릴레이 위성은 목성을 공전하는 위성들 중에서 가장 크고 밝아 망원경으로 쉽게 관측할 수 있는 네 개의 위성, 즉 이오(Io), 유로파(Europa), 가니메데(Ganymede), 칼리스토(Callisto)를 일컫는 말이다. 이 위성들은 1609년 말 또는 1610년 초에 이탈리아의 천문학자 갈릴레오 갈릴레이에 의해 독립적으로 발견되었으며, 이는 역사적으로 매우 중요한 의미를 갖는다.
개요
갈릴레이 위성은 목성의 가장 안쪽부터 차례로 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토의 순서로 배열되어 있다. 이들은 태양계 내의 모든 위성 중 가장 크고 질량이 큰 위성들에 속하며, 특히 가니메데는 태양계 전체 위성 중에서 가장 크고 행성인 수성보다도 크다. 이 위성들의 발견은 당시 지배적이던 지구 중심설(천동설)에 반대하고 태양 중심설(지동설)을 지지하는 강력한 증거가 되었다.발견
갈릴레오 갈릴레이는 자신이 제작한 망원경을 이용하여 1609년 말 또는 1610년 1월 초에 목성 주변에서 밝은 네 개의 점을 발견했다. 그는 이 점들이 목성 주위를 공전하는 것을 관측하고, 이들이 별이 아닌 목성의 위성임을 깨달았다. 이 발견은 당시 천문학계에 큰 충격을 주었다. 왜냐하면 고대 그리스 철학 이후로 모든 천체는 지구 주위를 돈다는 천동설이 지배적이었는데, 목성을 도는 위성의 존재는 지구만이 아닌 다른 천체도 중심이 될 수 있음을 보여주었기 때문이다. 갈릴레이는 이 위성들을 자신의 후원자였던 메디치 가문을 기리기 위해 '메디치별'(Medicean Stars)이라고 명명했다.독일의 천문학자 시몬 마리우스도 거의 같은 시기에 이 위성들을 독립적으로 관측하고 기록했다. 현재 사용되는 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토라는 이름은 마리우스가 1614년에 제안한 이름으로, 그리스 신화에서 주피터(로마 신화의 목성 신; 그리스 신화의 제우스)의 연인 또는 애인들의 이름에서 유래했다.
네 개의 위성
갈릴레이 위성들은 크기, 구성 성분, 지질학적 활동성 면에서 서로 다른 특징을 보인다.- 이오 (Io): 목성에서 가장 가까운 갈릴레이 위성이다. 태양계에서 화산 활동이 가장 활발한 천체로, 수백 개의 화산과 용암 지대가 끊임없이 활동하고 있다. 이는 목성의 강력한 중력으로 인한 조석 가열(Tidal heating) 때문이다.
- 유로파 (Europa): 얼음으로 덮인 표면 아래에 액체 상태의 물로 이루어진 거대한 바다가 존재할 가능성이 높다고 여겨진다. 이 바다는 생명체가 존재할 수 있는 환경일 가능성 때문에 과학자들의 큰 관심을 받고 있다. 표면은 비교적 매끄럽고 균열이 많다.
- 가니메데 (Ganymede): 태양계에서 가장 큰 위성으로, 행성인 수성보다도 크다. 자체 자기장을 가지고 있으며, 이는 위성 중에서는 유일한 특징이다. 얼음과 암석으로 이루어져 있으며, 오래된 어두운 지역과 젊은 밝은 지역이 섞여 있다.
- 칼리스토 (Callisto): 목성에서 가장 멀리 떨어진 갈릴레이 위성이다. 지질학적 활동이 거의 없어 표면이 매우 오래되었고 충돌 분화구로 가득하다. 내부 구조가 다른 갈릴레이 위성들처럼 완전히 분화되지 않은 것으로 보인다.