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2014년 8월 14일 목요일

태양계 이야기 265 - 타이탄의 호수위에 흐르는 구름



 호숫가 위에 떠있는 구름이 어디론가 흘러가는 장면은 상상만 해도 목가적이고 서정적입니다. 지금까지 이런 장면은 표면에 액체 상태의 물을 가진 지구에서만 목격되었지만 나사의 카시니 탐사선이 보내온 영상에 의하면 태양계에서 지구를 제외하면 액체 상태의 표면을 가진 유일한 천체인 타이탄에서도 비슷한 일이 발생할 수 있다고 합니다. 단 타이탄은 영하 200 도의 극한적 환경이며 호수는 물이 아니라 액화 천연가스와 비슷한 성분으로 구성되어 있다는 차이가 있지만 말이죠.  



(타이탄 표면의 호수에서 구름이 발생해 흘러가는 연속 사진
This animated sequence of Cassini images shows methane clouds moving above the large methane sea on Saturn's moon Titan known as Ligeia Mare.
The spacecraft captured the views between July 20 and July 22, 2014, as it departed Titan following a flyby. Cassini tracked the system of clouds as it developed and dissipated over Ligeia Mare during this two-day period. Measurements of the cloud motions indicate wind speeds of around 7 to 10 miles per hour (3 to 4.5 meters per second).
The timing between exposures in the sequence varies. In particular, there is a 17.5-hour jump between the second and third frames. Most other frames are separated by one to two hours. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute )  


 위의 사진은 2014 년 7 월 20 일에서 22 일 사이 촬영된 것으로 타이탄에서 확인된 두번째로 큰 호수 인 리지아 마레 (Ligeia Mare, 약 10 만 평방 킬로미터로 남한 면적 만한 호수. http://blog.naver.com/jjy0501/100161390100  참조 ) 위에서 구름이 형성되는 모습이 찍혀 있습니다. 수증기 대신 메탄으로 된 이 구름은 초속 3 - 4.5 미터 정도의 바람에 의해 정처없이 흘러가고 있습니다.  


 지구와는 달리 타이탄의 연기 같이 흐린 대기와 액체 탄화 수소로 된 호수 때문에 거울같은 호수 표면에 구름이 흘러가는 장면은 기대하기 힘들겠지만 아무튼 지구 이외의 천체에서 이런 장면이 목격된 것은 처음 있는 일이라고 하겠습니다. 그런데 사실 이 장면은 과학자들이 기다리고 있었던 부분이기도 했다고 합니다.  



(구름이 형성된 리지아 마레의 사진. 타이탄의 북극에 가까우며 타이탄 최대의 호수인 크라켄 마레와 인접해 있음. As NASA's Cassini spacecraft sped away from Titan following a relatively close flyby, its cameras monitored the moon's northern polar region, capturing signs of renewed cloud activity.
Cassini scientists noted a decrease in clouds everywhere on Titan after a large storm in 2010, and expected clouds to return sooner, based on computer models of Titan's atmosphere. Continued monitoring should help them determine if the clouds' appearance signals the beginning of summer weather patterns, or if it is an isolated occurrence.
A streak of methane clouds is seen here, near center, over the large methane sea known as Ligeia Mare. A movie sequence, PIA18420, shows these clouds in motion over a two-day period.
An image taken on July 21, 2014 using the Cassini spacecraft's narrow-angle camera was reprojected to create this orthogonal view. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute )


 토성의 위성인 타이탄은 토성과 함께 계절을 같이 하는데 (즉 지구년으로 30 년이 1 년) 사실 지금이 봄철이라고 합니다. 과학자들은 타이탄이 더 많은 햇빛을 받음에 따라서 탄화 수소들이 더 증발하면서 다향한 기상 현상을 일으킬 것으로 예상하고 있었습니다. 그런데 2010 년 한번 큰 폭풍이 있고 난 이후 호수들이 존재하는 타이탄의 북반구는 몇번 구름이 낀 것 이외에는 청명한 (?) 날씨가 이어졌습니다.  


 그러나 이제 슬슬 타이탄의 여름이 다가오면서 호수 표면에서 증발되는 메탄의 양의 증가하고 이들 중 일부는 구름을 형성하게 될 것으로 보입니다. 이와 같은 현상은 사실 기다렸던 것이라고 할 수 있겠습니다. 카시니 과학자들은 이제 다가올 타이탄의 여름 기후에 큰 관심을 가지고 있습니다. 지구 이외에 사계절이 뚜렷한 천체로 타이탄을 들 수 있겠는데 여름의 기후는 다른 계절과는 상당히 다른 양상을 보일 것으로 예상되고 있기 때문입니다.  


 과연 카시니가 타이탄에서 앞으로 어떤 현상을 발견할 수 있을 지 궁금합니다.  



참고  




        

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