기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양게 이야기 248 - 카론의 얼음 지각 밑에도 바다가 있었을까 ?



 지구 - 태양 거리의 29 배보다 더 먼 저 멀리 있는 명왕성과 그 위성들은 가장 강력한 망원경을 사용해도 제한적으로 밖에 관측할 수 없는 매우 희미한 존재들입니다. 크기 자체도 이제는 행성의 반열에서 내려와야 할 정도로 작은 명왕성이지만 그 주변에는 지금가지 알려진 것만 해도 5 개나 되는 위성들이 존재합니다. 만약 우리가 명왕성을 직접 관측하게 된다면 상상했던 것 이상을 발견하게 될지도 모릅니다. 

 참고 

 뉴호라이즌스 호 : http://jjy0501.blogspot.kr/2012/06/42.html


 2015 년 7월, 다른 문제가 없다면 9 년간의 대장정 끝에 명왕성 탐사선 뉴 호라이즌스 (New Horizons) 호가 명왕성과 그 위성 근처를 지나면서 상세한 관측 결과를 지구로 전송하게 될 것입니다. 그 때가 되면 지금까지 우리가 명왕성에 대해서 궁금했던 여러가지 사실을 알게 됨과 동시에 전혀 알 수 없었던 새로운 사실을 알게 될 것입니다. 그런데 뉴 호라이즌스호가 도착하기 전에 여기에 대한 예측을 해보는 것도 재미있는 일일 것입니다. 몇몇 과학자들은 명왕성과 그 위성들에 대한 예측을 내놓고 있는데 그 중에는 명왕성이나 그 위성에 '바다' 도 들어 있습니다. 



(명왕성과 그 위성에 대한 상상도. 명왕성의 위성에서 바라본 명왕성과 카론 This artist concept shows Pluto and some of its moons, as viewed from the surface of one of the moons. Pluto is the large disk at center. Charon is the smaller disk to the right.
Image Credit: NASA, ESA and G. Bacon (STScI)) 


 명왕성은 반지름 1150 km 정도의 왜행성 (dwarf planet) 으로 지구의 18% 불과한 반지름을 가지고 있습니다. 사실 달보다 작죠. 하지만 반지름이 600 km 의 위성인 카론을 가지고 있습니다. 사실 명왕성과 카론은 1:2 사이즈로 질량이 대략 1:8 정도 이기 때무넹 어떤 의미에서는 쌍성계라고 할 수 있습니다. 이들의 질량 중심은 명왕성 밖에 위치하는데 태양계에서 비교적 큰 천체 가운데서는 유일하게 질량 중심이 내부가 아닌 외부에 존재하는 시스템이기도 합니다. 



(두 천체의 질량 중심을 공전하는 명왕성과 카론.  명왕성 주변을 카론이 공전한다고 이야기 할 수도 있지만 사실상 쌍성계에 가장 가까운 천체.  http://en.wikipedia.org/wiki/File:Pluto-Charon_System.gif )


 명왕성이든 카론이든 - 229 ℃ 에 근접하는 극저온의 세상에 있습니다. 그런데 어떻게 바다가 존재할 수 있을까요. 해답은 태양계의 바다의 존재가 의심되는 다른 위성들에 있습니다. 대표적으로 목성의 위성인 유로파나 토성의 위성인 엔셀라두스가 그렇습니다. 이들 위성들은 목성과 토성의 강력한 중력에 의한 조석 작용으로 내부에 마찰이 발생해서 두꺼운 얼음 지각 밑에는 액체 상태의 물이 존재하기에 충분한 열이 존재할 것으로 보고 있습니다. 그리고 그 표면에는 순식간에 다시 얼어붙은 얼음의 균열이나 혹은 수증기 간헐천 같은 매우 구체적인 증거도 존재합니다. 


 참고 




(카시니가 촬영한 엔셀라두스의 근접 사진/ 가상 컬러 사진   This is a mosaic of images showing cracks in Saturn's moon Enceladus taken by the Cassini spacecraft during its close flyby on March 9 and July 14, 2005.
Image Credit: NASA/JPL/Space Science Institute ) 


 나사의 알리사 로든 ( Alyssa Rhoden of NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland) 과 그녀의 동료들은 저널 이카루스 (Icarus) 에 발표한 논문에서 과거 카론의 지각 밑에도 바다가 있었을 가능성이 있다고 언급했습니다. 그런데 어떻게 그것이 가능할 수 있을까요 ? 


 유로파나 엔셀라두스의 경우 목성이나 토성의 강력한 중력이 그 힘의 근원입니다. 연구팀은 카론이 지금과는 달리 과거에는 이심률 (타원의 찌그러진 정도. 0 이면 완전한 원이고 0 에서 1 미만 까지는 타원) 이 컸을 수도 있다고 보고 있습니다. 그렇게 되면 명왕성 - 카론 사이의 중력에 의해서 카론의 얼음 지각이 갈라지고 내부에 마찰열이 생길 수 있다고 보고 있습니다. 


 그러나 둘다 가까이 위치한 작은 천체이기 때문에 시간이 지나면서 지금처럼 조석력에 의해 고정된 궤도를 공전하게 되었을 것입니다. 결국 현재는 내부까지 완전히 얼어있다고 보는 것이 타당한 추론일 것입니다. 하지만 과거 그런 일이 실제로 있었다면 현재에도 그 흔적인 표면의 균열이 보존되어 있을 수 있고 이것은 뉴호라이즌스호의 관측으로 결론이 날 수 있을 것입니다. 


 이전에 제기된 명왕성의 고리에 대한 추정 이후 상당히 흥미로운 이야기이긴 한데 만약 이 가설을 지지하는 증거가 있다면 우주 어느 곳에서도 생각보다 액체 상태의 물은 만들어지기 쉽다는 이야기가 될 것이기 때문입니다. 만약 생명 탄생에 필요한 다른 요소들 - 탄소, 질소, 인 - 이 같이 존재한다면 의외로 우주에서는 생명체가 탄생할 공간이 넓을 지도 모르는 일입니다. 


 물론 아직까지 이런 것들은 추정에 불과할 뿐입니다. 진짜 궁금증이 풀리는 것은 바로 뉴 호라이즌스호가 명왕성계에 도달하는 2015 년 7월 이후일 것입니다. 어쩌면 진짜 궁금증이 발생하는 것은 그 때부터인지도 모르지만 말이죠. 


 참고 



     


라벨:

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

인슐린 주사 일주일에 한 번만 맞아도 된다?

   당뇨병은 관리가 까다로운 만성 질병 중 하나입니다. 특히 인슐린 주사가 필요한 경우에는 더 관리가 어렵습니다. 하루에 주사를 몇 번씩 맞아야 하면 찌르는 것도 고통이고 실수로 건너뛰거나 용량을 실수하는 경우도 드물지 않습니다. 특히 고령 환자의 경우 더 위험할 수 있습니다. 이런 문제를 극복하기 위해 여러 제약 회사들이 새로운 투여 방법과 인슐린 제제를 내놓고 있습니다.   최근 2상 임상 시험을 마친 노보 노디스크 ( Novo Nordisk )의 인슐린 아이코덱 ( icodec )은 일주일에 한 번 투여하는 장시간 인슐린 제제입니다. 아이코덱은 효소에 의해 분해되는 것을 막는 변형 인슐린 분자로 혈액에서 알부민과 결합해 서서히 분리되기 때문에 한 번 주사로도 일주일이나 효과를 유지할 수 있습니다.   하지만 이렇게 장시간 작용하는 인슐린 제제의 경우 환자의 식사나 운동 같은 상황 변화에 인슐린 농도가 적절하게 유지되지 않을 가능성이 있습니다. 이번 2상 임상시험에서는 247명의 당뇨 환자를 두 그룹으로 나눈 후 실험군은 일주일에 한 번씩 아이코덱을 투여받고 매일 위약을 투여받았습니다. 그리고 대조군은 반대로 일주일에 한 번씩 위약을 투여받고 하루에 한 번씩 장시간 인슐린 제제인 란투스 (Lantus, glargine) 100U을 투여받았습니다.   26주에 걸친 임상 실험 결과 하루에 한 번 란투스를 투여받은 그룹이나 일주일에 한 번 아이코덱을 투여받은 그룹에서 특별한 합병증 차이를 발견할 수 없었습니다. 혈당 조절의 지표인 당화 혈색소 (HbA1c) 농도 역시 아이코덱 그룹에서 1.33% 감소한 반면 란투스 그룹에서 1.15% 정도 감소해서 큰 차이는 없었습니다. 그렇다면 하루에 한 번 투여하는 대신 일주일에 한 번 투여하는 것이 더 편리하고 실수로 두 번 투여하거나 건너 뛸 위험성이 적을 것입니다. 이 연구 결과는 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨 ( New England Journal...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기