안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.
목성은 내부에 압력으로 인해 액체화된 가스질 맨틀과, 지구와는 비교하기 힘들 만큼 거대한 금속-암석질 핵을 갖고 있다. 목성의 강력한 중력과 자기장은 모두 이러한 거대한 핵과 맨틀로 이루어진 질량에서 나오는 것이며, 만약 목성이 가스만으로 이루어졌다면 이를 붙잡아 둘 구심점 없이 카이퍼 벨트로 흩어졌을 것이다. 즉, 현존하는 가스 행성들은 단지 가스가 많은 행성일 뿐이고, 가스가 많다는 것은 그 정도의 가스들을 붙잡는 무거운 핵이 내부에 존재한다는 뜻이다.
그 다음으로 흔히 하는 오해가 암석질 핵이 있다는 것까진 이해하되, 가스층은 순수한 기체만으로 이루어져 대기권과 액체면의 명확한 경계가 없을 거라는 건데, 이는 사실과 다르다. 어떠한 물질이든 액체는 특정 밀도에 도달하면 입자간에 상호결합력과 장력이 강해져 덩어리지기 때문에 특정 깊이 이상으로 들어가면 매우 무거운 밀도의 액체로 덩어리진 바다 표면이 나타날 것이며 이조차도 지구형 행성보다는 훨씬 깊게 들어가야 한다.
어쨌든 목성은 기본적으로 다른 목성형 행성들과 마찬가지로 가스가 많지만 상술했듯 기체 밑으로 내려가도 금속 수소로 이루어진 바다에 착수하고, 그 밑 중심부엔 금속핵이 존재하기 때문에 바다보다 무겁다면 결과적으로 중심핵에 가라앉게 된다.
주노 탐사선의 관측 결과에 의하면 목성의 핵은 위 그림처럼 구형의 고체가 아니라 가스와 고체가 혼합된 형태로 목성 지름의 절반정도로 행성 전체에 넓게 퍼져있다. 지구 질량의 대략 10배인 슈퍼지구와 충돌한 뒤 서로의 핵이 합쳐지면서 생겨난 현상일 가능성이 높다고 한다. # 이는 토성도 마찬가지인데 이쪽은 무려 행성 전체의 60%가 핵이다. #
