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푸른 빛이 쉴 새 없이 반짝이는 목성의 오로라는 지구의 오로라와는 또 다른 신비로움을 연출한다. 목성의 극지에 이런 독특한 오로라가 만들어지는 이유는 미스터리로 남아있었다. 

중국 홍콩대, 미국 알래스카 페어뱅크스대팀은 목성의 극지방이 다른 태양계 행성들과 달리 독특한 자기장 위상 구조를 가지고 있다는 연구결과를 국제학술지 ʻ사이언스 어드밴시스’ 4월 9일자에 발표했다. 

오로라는 태양에서 방출된 전자 또는 양성자가 행성의 자기장에 이끌려 들어와 대기 입자들과 충돌해 빛을 내는 현상이다. 자기장이 강한 자기력선을 따라 입자들이 이동한다. 

공동연구팀은 자체개발한 자기유체역학 모델을 이용해 목성 극지역의 자기장을 시뮬레이션했다. 1cm3 당 0.2의 개수밀도(단위 부피당 입자수)를 가진 태양풍이 초속 400km로 불어오는 상황을 가정하고 태양풍 속 입자들이 목성의 자기장과 어떻게 상호작용하는지, 이때 오로라는 어떻게 형성되는지 분석했다.

그 결과 목성의 극지역은 우주로 열린 자기력선이 분포하는 영역이 단 9%에 불과한 것으로 나타났다. 나머지 영역에는 북극과 남극을 연결하는 닫힌 자기력선이 분포하는데 해당 영역에서 오로라가 발생했다. 이는 극지역에 주로 열린 자기력선이 분포하는 지구와 차이가 나는 부분이다. 지구는 열린 자기력선 때문에 극지방이 아닌 지구자기위도 70° 내외의 고위도 지역에서만 오로라가 발생한다.
피터 델라메레 알래스카 페어뱅크스대 지구물리학연구소 교수는 “자기권을 이해하는 방식의 패러다임 전환을 가져온 연구”라고 평가했다. doi: 10.1126/sciadv.abd1204