기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 258 - 엔셀라두스에서 찾아낸 101 개의 간헐천


​
 이전에 여러번 소개드린데로 지름 500 km 에 불과한 토성의 위성인 엔셀라두스는 토성의 중력에 의한 조석력의 힘으로 내부의 얼음이 녹아 바다를 가지고 있는 것으로 보이며 여기서 얼음과 수증기의 간헐천을 분출하고 있습니다. 수백 km 까지 분출되는 거대 간헐천은 작은 위성에 걸맞지 않지만 자연의 경이라고 할 수 있습니다.
​
​
 토성의 위성 엔셀라두스 : ​http://jjy0501.blogspot.kr/2012/07/96.html

 엔셀라두스의 얼음 수증기를 만드는 힘 : http://jjy0501.blogspot.kr/2013/08/Forces-Controlling-Enceladus-Jets.html
​
​
​
 엔셀라두스에 대한 우리가 가진 지식의 대부분은 바로 나사의 카시니 탐사선에서 얻어진 것인데, 최근 과학자들이 카시니가 보내온 엔셀라두스의 데이터를 분석해 총 101 개의 개별적인 간헐천을 엔셀라두스에서 찾아냈다는 소식입니다.
​
​
​

(엔셀라두스의 간헐천의 개념도.  This artist's rendering shows a cross-section of the ice shell immediately beneath one of Enceladus' geyser-active fractures, illustrating the physical and thermal structure and the processes ongoing below and at the surface.
Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute  )
 
 
 지각 아래에서 수증기가 뿜어져나오는 것 자체는 지구의 간헐천과 엔셀라두스의 간헐천 모두가 비슷하지만 엔셀라두스는 미약한 중력을 가지고 있는데다 대기가 없는 차가운 위성이라는 큰 차이가 있습니다. 따라서 이 수증기는 곧 얼음으로 바뀌어 수증기 + 얼음의 간헐천의 모습이 됩니다. 그 높이는 약한 중력 때문에 수백 km 에 달하는 장관을 이룹니다.
 
 

(엔셀라두스의 간헐천의 실제 이미지.  This view looks across the geyser basin of Saturn's moon Enceladus, along fractures spewing water vapor and ice particles into space. Cassini scientists have pinpointed the source locations of about 100 geysers and gained new insights into what powers them.
Image Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI  )
 
 
 나사의 카시니 이미지 팀의 리더인 캐롤린 포코 (Carolyn Porco, leader of the Cassini imaging team from the Space Science Institute in Boulder, Colorado) 와 그녀의 동료들은 2010 년 카시니 데이터를 이용해서 엔셀라두스의 표면에 과연 몇개나 되는 간헐천이 어떻게 분포하고 있는지를 연구했습니다. 이 결과에 따르면 이 시점에 엔셀라두스 표면에는 101 개의 확인할 수 있는 간헐천이 있었다고 합니다.
 
 
 물론 더 해상도가 높은 이미지를 구하거나 현지에서 조사하면 수천개가 더 나올 지도 모르겠지만 아무튼 최소한 100 개 이상의 간헐천을 지구가 아닌 다른 천체에서 발견한 셈입니다. 이것만으로도 놀라운 발견이라고 할 수 있죠.
 
 
(엔셀라두스의 간헐천을 세는 방법 This graphic shows a 3-D model of 98 geysers whose source locations and tilts were found in a Cassini imaging survey of Enceladus' south polar terrain by the method of triangulation.
Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute  ) 
 
 
 미래 나사의 탐사 계획중에는 탐사선을 이 간헐천 사이로 지나가게 하면서 물질을 채취하는 것도 있습니다. 액체 상태의 물과 에너지원, 그리고 유기물이 있다면 어쩌면 저 두꺼운 엔셀라두스의 얼음 지각 아래 생명체나 그 비슷한 것이 존재할 수 도 있습니다. 만약 태양에서 이렇게 멀리 떨어진 곳에 만에 하나라도 진짜 생명체가 존재한다면 이는 인류 역사상 가장 놀라운 발견이 될 것입니다. 특히 간헐천에서 나오는 수증기에서 그 흔적을 발견할 수 있다면 말이죠.  물론 그 가능성이 높다고 판단할 근거는 없지만 한번 시도해볼 만한 가치는 있을 것입니다.
 
 
 그 거대함을 고려할 때 우주 어딘가 아마도 지구 이외에도 생명체가 존재하는 천체는 있을 수 있습니다. 문제는 대부분 지구에서 수십 수백 광년 이상 떨어져 있다는 것입니다. 우리가 직접 가서 확인할 수 있는 경우는 근 미래에는 태양계 내에 있는 천체 뿐인데 엔셀라두스는 화성, 유로파와 함께 그 중에서도 가장 흥미로운 케이스가 될 것입니다.
 
 
 참고
  

댓글

이 블로그의 인기 게시물

렘 수면이 식이 패턴에 영향을 준다?

  ( Using a techniqu e called optogenetics, the activity of cells in the brain can be specifically suppressed with light pulses. Credit: Pascal Gugler / Insel Gruppe )  수면 중 빠른 안구 운동이 발생하는 렘 (REM) 수면은 아직도 그 기능이 완전히 밝혀지지 않았지만, 수면에서 매우 중요한 부분이라는 사실은 확실합니다. 렘 수면은 꿈과 관련이 깊으며 전체 수면 시간이 부족하지 않더라도 렘 수면 시간이 짧으면 다음날 집중력이 떨어지고 많이 피곤하게 됩니다. 아마도 렘 수면 시간 동안 여러 가지 기능과 작업이 이뤄짐을 시사하는 결과입니다.   베른 대학교 ( University of Bern )의 과학자들은 쥐를 이용한 동물 모델을 통해서 렘 수면이 식이 패턴에 미치는 영향을 조사했습니다. 연구팀은 렘 수면이 외측 시상하부 ( lateral hypothalamus)에 영향을 주어 식욕을 조절할 수 있다는 증거를 발견했습니다. 외측 시상하부는 모든 포유류에서 볼 수 있는 시상하부의 작은 핵으로 식욕을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각됩니다. 과거 과학자들은 렘 수면 동안 외측 시상하부가 활성화되는 것을 확인했지만, 렘 수면이 실제 식욕을 조절하는지에 대해서는 알지 못했습니다. 렘 수면 동안 외측 시상하부만 차단할 방법이 없었기 때문입니다.   연구팀은 빛으로 살아있는 세포를 조절하는 기술인 광유전학 (optogenetic) 방식으로 렘 수면 중인 쥐의 외측 시상하부 활동을 차단했습니다. 그 결과 쥐의 식욕이 저하되는 것을 확인할 수 있었습니다. 불과 하루 간 차단만으로도 4일 정도 효과가 지속될 정도로 식욕에 대한 영향이 컸습니다. 이는 렘 수면이 식욕을 적절하게 유지하는 데 도움을 준다는 점을 시사합니다.   사실 최근에 다이어트에 대한 수요가 폭발해서 ...

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...

비타민 D - 우울증 예방 효과는 없다

   다른 비타민과 마찬가지로 비타민 D는 사람이 살아가는데 반드시 필요한 비타민입니다. 비타민 D가 부족한 경우 뼈에 심각한 문제가 생길 수 있습니다. 그런데 한 가지 더 흥미로운 사실은 여러 질병에서 비타민 D 부족이 관찰된다는 것입니다. 예를 들어 우울증의 경우에도 비타민 D 부족이 보고된 바 있습니다. 일부 연구자들은 햇빛을 받아 생성되는 비타민 D 부족이 계절성 우울증 장애 (seasonal affective disorder)의 원인일지 모른다고 생각해왔습니다.   하지만 하버드 의대와 메사추세스 종합 병원(MGH)의 연구팀은 비타민 D3 (cholecalciferol) 보충제를 사용한 대규모 임상 시험에서 비타민 D 복용이 우울증 예방에 특별한 효과가 없다는 사실을 확인했습니다. 이 연구는 종합 비타민제 혹은 단독으로 사용되는 비타민 D 보충제가 질병 예방에 효과가 있는지를 알아보기 위한 것으로 평균 67세의 건강한 성인 남녀 18,353명을 대상으로 진행되었습니다. 연구 참여자들은 두 그룹으로 나뉘어 콜레칼시페롤 (비타민 D3) 2000 IU 혹은 위약을 받아 5년간 복용했습니다. 우울증의 정도는 8-item Patient Health Questionnaire depression scale [PHQ-8]로 측정했습니다.   이 연구에서는 분명한 비타민 D 결핍증이 있는 경우는 제외했는데, 의학적으로 보충이 필요한 정도의 결핍이라면 치료를 하는 게 맞지 위약을 5년이나 주는 것은 윤리적으로 문제가 있기 때문입니다. 따라서 연구의 목표는 비타민이 부족하지 않은 건강한 사람에서 비타민 보충제가 혹시 우울증 예방에 효과가 있는지를 알아보려는 것입니다.   연구 결과 실험군과 대조군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 없었습니다. 우울증 발생률은 두 그룹에서 별로 차이가 없었으며 연구 시작과 종료 시점에 그룹 내에서도 별 차이가 없었습니다. 따라서 비타민 D가 부족하지 않...