허블 우주망원경이 촬영한 목성 위성의 3중합

자동차 경주장에서 연속적인 촬영을 하는 스포츠 사진기자들처럼 허블우주망원경이 목성의 줄쳐진 대기를 가로질러 움직이는 3개의 위성인 유로파와 칼리스토, 이오의 보기드문 모습을 촬영해냈다.
 

17세기 망원경을 이용하여 이 위성들을 처음으로 발견한 과학자 갈릴레오 갈릴레이를 기려 갈릴레오의 위성이라고 불리는 이 위성들은 최소 2일 주기, 최대 17일을 주기로 각각 목성 주위를 공전하고 있다.

 

이들이 목성의 전면을 가로지르면서 목성 대기 상공에 그림자를 드리우는 모습은 일반적으로 볼 수 있는 광경이다.

그러나 갈릴레오의 위성 중 3개 위성이 한꺼번에 목성의 전면을 가로지르는 모습은 드물게 발생하는 경우로서 이는 10년에 한두번 꼴로 발생하는 현상이다.

 

Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

 

사진1> 3개의 달과 그 그림자가 목성을 가로지르는 이벤트가 세계표준시 기준 2015년 1월 24일 6시 28분부터 시작되었다.

왼쪽부터 보이는 위성은 각각 칼리스토와 이오이다.

유로파와 칼리스토, 그리고 이오의 그림자가 왼쪽부터 오른쪽으로 도열해 있다.

유로파는 아직 화각에 들어오지 않았다.  

 

Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

 

사진2> 사진 1에 대한 주석 추가

이 사진은 이러한 이벤트의 시작시점에 촬영된 것으로 2015년 1월 24일 촬영되었다.

왼쪽부터 차례대로 칼리스토와 이오가 보인다.
이 사진에는 유로파는 보이지 않지만 유로파의 그림자와 칼리스토 및 이오의 그림자가 왼쪽부터 오른쪽으로 한줄로 늘어선 모습이 보인다.

 

Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

 

사진3> 3개의 달과 그 그림자가 목성을 가로지르는 이벤트는 세계표준시 기준 2015년 1월 24일 7시 10분에 종료되었다.

유로파가 왼쪽 아래로 그 모습을 드러내고 있다.

다른 위성들보다 좀더 천천히 움직이는 칼리스토가 유로파의 바로 상단 우측으로 보인다.

가장 빠른 속도로 공전하는 이오는 목성의 동쪽 가장자리에 위치하고 있다.

유로파의 그림자는 왼쪽에, 그리고 칼리스토의 그림자는 오른쪽에 있다.
(위성의 공전속도는 행성으로부터 멀어질수록 점점 줄어든다.)

 

 

사진4> 사진 3에 대한 주석 추가  Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

 

이 사진은 대략 42분 후 이러한 이벤트가 거의 끝나갈 때쯤 촬영된 것으로 하단 왼쪽에 유로파가 드디어 그 모습을 드러내고 있다.
유로파의 바로 위로는 천천히 공전하고 있는 칼리스토가 보인다.
가장 빠르게 공전하는 이오는 목성의 동쪽 모서리에 맞닿아 있고, 그 그림자는 이제 더 이상 보이지 않는다.

 

사진 왼쪽으로는 유로파의 그림자가, 그리고 오른쪽으로는 칼리스토의 그림자가 보인다.
(위성들의 공전속도는 행성으로부터의 거리가 늘어날수록 느려진다.)

 

이 일련의 사진에 등장하지 않는 나머지 갈릴레오 위성은 가니메데이다.
이 위성은 허블이 촬영한 화각의 바깥쪽에 있으며 이 이벤트의 한 부분으로 촬영되기에는 목성으로부터 너무나 멀리 떨어져 있는 상태였다.

 

사진에 담긴 위성들은 명백히 구분되는 색채를 보여주고 있다.

오래전에 형성된 크레이터가 가득 들어차 있는 칼리스토는 갈색으로, 대체로 균일한 얼음 표면을 갖춘 유로파는 노란빛이 도는 하얀색으로, 그리고 화산활동으로 인해 이산화황이 가득 들어차 있는 이오는 오렌지색으로 보인다.

 

위성의 그림자에서 보이는 흐릿함의 정도는 이 위성이 목성으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 따라 다르게 나타난다.

목성으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 위성일수록 그 그림자는 목성 표면에 좀더 넓게 퍼지면서 좀더 흐릿하게 나타난다.

 

이 사진은 허블 WFC3를 이용하여 가시광선 대역에서 촬영되었다.

 

 

Credit: NASA, ESA, and G. Bacon, L. Frattare, Z. Levay, and F. Summers (STScI/AURA)

 

* 출처 : 허블사이트 2015년 2월 5일 발표 뉴스
            http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/05/

 

참고 : 목성과 목성의 달에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.
           https://big-crunch.tistory.com/12346946

 

원문>

News Release Number: STScI-2015-05

Hubble Captures Rare Triple-Moon Conjunction

ABOUT THIS IMAGE:

Firing off a string of snapshots like a sports photographer at a NASCAR race, NASA's Hubble Space Telescope captured a rare look at three of Jupiter's largest moons parading across the banded face of the gas-giant planet: Europa, Callisto, and Io.

These so-called Galilean satellites (named after the 17th century scientist Galileo Galilei, who discovered them with a telescope) complete orbits around Jupiter ranging from 2 days to 17 days in duration. They can commonly be seen transiting the face of Jupiter and casting shadows onto its cloud tops. However, seeing three moons transiting the face of Jupiter at the same time is rare, occurring only once or twice a decade.

The Hubble image on the left (unlabeled at top left, labeled at bottom left) shows the beginning of the event, which took place on January 24, 2015. From left to right the moons Callisto and Io are above Jupiter's cloud tops. The shadows from Europa (not seen in the image), Callisto, and Io are strung out from left to right.

Near the end of the event, approximately 42 minutes later (right-side image), Europa has entered the frame at lower left. Slower-moving Callisto is above and to the right of Europa. Fastest-moving Io is approaching the eastern limb of the planet; its shadow is no longer visible on Jupiter. Europa's shadow is toward the left side of the image, and Callisto's shadow to the right. (The moons' orbital velocities are proportionally slower with increasing distance from the planet.)

Missing from the sequence is the moon Ganymede, which was outside Hubble's field of view and too far from Jupiter in angular separation to be considered part of the conjunction.

The moons in these photos have distinctive colors. The ancient, cratered surface of Callisto is brownish; the smooth icy surface of Europa is yellow-white; and the volcanic, sulfur-dioxide surface of Io is orange. The apparent "fuzziness" of some of the shadows depends on the moons' distances from Jupiter. The farther away a moon is from the planet, the softer the shadow, because the shadow is more spread out across the disk.

The images were taken with Hubble's Wide Field Camera 3 in visible light.

For additional information, contact:

Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
410-338-4514
villard@stsci.edu

Zolt Levay
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
410-338-4907
levay@stsci.edu

Object Name: Jupiter

Image Type: Astronomical

Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)