[카드뉴스] 토성의 위성 ‘타이탄’ 호수는 어떻게 만들어 졌을까?
[카드뉴스] 토성의 위성 ‘타이탄’ 호수는 어떻게 만들어 졌을까?
  • 보도본부 | 조재휘 기자
  • 승인 2019.11.27 11:00
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[시선뉴스 조재휘 / 디자인 최지민] 토성은 아름다운 고리를 가지고 있어 많은 이들의 사랑을 받는 행성이다. 지금까지 밝혀진 토성의 위성은 수십 개이며 그 가운데 신비한 위성인 ‘타이탄’이 있다.  

타이탄은 토성의 위성 중에서 크기가 가장 크다. 또한 타이탄은 질량이 크고 표면온도가 낮기 때문에 태양계 행성의 위성 54개 중 유일하게 대기(大氣)를 갖고 있고 표면에 안정된 액체를 가지고 있다.

하지만 지구와 달리 이 액체는 물이 아니다. 가스인 메탄과 에탄이 타이탄의 혹독한 추위로 인해 액체가 되어 비처럼 내리고 강을 만들고 호수를 채워 물처럼 담겨있는 것이다.

이때까지 이 메탄 호수들은 침식에 의해 형성된 것으로 알려져 왔지만 가장자리가 급경사로 된 일부 작은 호수는 액체 질소가 폭발해 만들어진 것이라는 새로운 연구 결과가 나왔다.

미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)는 이탈리아 G.다눈치오 대학의 쥐세페 미트리 박사가 이끄는 국제연구팀이 타이탄에 있는 호수의 가장자리가 급경사로 수백미터가량 치솟아 있는 것은 액체 질소 폭발에 의한 것이라는 새로운 연구 결과를 과학 저널 '네이처 지구과학(Nature Geoscience)' 최신호에 발표했다고 밝혔다.

연구진은 타이탄 표면에 모여있던 액체 질소가 데워지면서 폭발해 웅덩이를 만들고 액체 상태의 메탄이 채워지게 됐다고 설명했다. 이번 연구 결과는 기존 액체로 된 메탄이 기반암 격인 얼음층과 고체 유기 화합물을 녹여 형성된 것으로 설명해오던 것과는 반대되는 것이다.

특히 연구팀은 기존 모델로 타이탄 북극 인근에 있는 호수인 ‘위니펙 레이커스’의 형성을 설명할 수 없지만 액체 질소의 폭발로는 충분히 설명할 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다.

위니펙 레이커스는 토성 탐사선 '카시니'호가 2년 전인 2017년, 토성 대기로 뛰어들어 산화하기 전 근접 비행을 하면서 수집한 레이더 이미지에서 가장자리가 수면 고도보다 높게 벽처럼 형성되어 있는 것으로 나타나 있다.

연구팀은 이렇게 호수 가장자리가 급격한 경사를 이루며 수면보다 높게 형성돼 있는 것은 폭발로 내부 물질이 밖으로 쓸려나갈 때 만들어지는 것과 일치하는 것으로 분석했다.

이어 연구팀은 타이탄이 지구 기준으로 설명하면 혹독한 추위에 휩싸여 있지만 대기 중 온실가스 역할을 하는 메탄이 태양 빛과의 화학작용으로 고갈될 때는 기온이 내리고, 늘어날 때는 오르는 변화를 겪어온 것으로 분석했다. 메탄의 화학 반응으로 냉각과 온난화의 시대를 거쳐왔다고 보고 있다. 이 과정에서 기온이 상대적으로 더 내려갈 때는 대기 중 질소가 늘어나면서 질소 비가 내렸을 것으로 추정했다.

현재 타이탄은 두꺼운 대기와 약한 중력으로 차세대 탐사 기술을 성공적으로 적용할 수 있는 후보지로 주목받고 있는 만큼 이제 타이탄에 대한 또 어떤 새로운 탐사가 이루어질지 기대가 모인다.


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