2015년 12월 10일 목요일

태양계 이야기 454 - 짙은 대기를 뚫고 타이탄의 표면을 관측한 카시니

(Credit: NASA )

 토성의 위성 타이탄은 톨린 같은 물질이 포함된 두꺼운 대기를 가지고 있기 때문에 육안으로 보면 그냥 노란 공처럼 보입니다. 지구와는 달리 가시광 영역에서는 표면을 볼 수 없는 천체이죠. 하지만 가시광보다 긴 파장에서는 표면을 뚫고 관측이 가능합니다.
 카시니 탐사선은 2015년 11월 13일 T-114로 명명된 플라이바이를 진행하면서 다시 타이탄의 표면을 관측했습니다. 탐사선의  visual and infrared mapping spectrometer (VIMS)를 이용해 1.3/2.0/5.0 미크론(micron) 영역에서 관측을 시행한 결과 위의 사진처럼 타이탄의 적도 부근의 지표를 확인할 수 있었습니다. 이번 관측은 타이탄 상공 1만km라는 매우 가까운 거리에서 이뤄졌습니다.
 사진에서 1.3㎛ 파장은 파란색, 2.0㎛ 파장은 녹색, 5.0㎛ 파장은 붉은색으로 표시해 합성했습니다. 적외선 영역은 본래 색상이 없기 때문이죠. 카시니 탐사선은 이전에도 적외선 영역에서 타이탄의 표면을 계속 관측해 왔습니다.

(이전 관측 사진들. The three mosaics shown here were composed with data from Cassini's visual and infrared mapping spectrometer taken during the last three Titan flybys, on Oct. 28, 2005 (left image), Dec. 26, 2005 (middle image), and Jan. 15, 2006 (right image). These false-color images were constructed from images taken at the following wavelengths: 1.6 microns (blue), 2.01 (green), and 5 microns (red). The viewing geometry of the December flyby is roughly on Titan's opposite hemisphere from the flybys in October and January. There are several important features to note in the images. The first is that the south polar cloud system was very bright during the December flyby, while during the October and January flybys, it is barely visible, indicating that the atmosphere over Titan's south pole is very dynamic. In the December (middle) mosaic, a north polar hood that is bright at 5 microns is visible. Its composition is unknown. The north polar hood is barely seen in the October (left image) and January (right image) data. Visible in the October and January images just south of the equator is Tui Reggio, a region nicknamed the "chevron." This region is very bright at 5 microns and is among the brightest features on Titan at that wavelength. Tui Reggio is thought to be a surface deposit, probably of volcanic origin, and may be water and/or carbon dioxide frozen from the vapor. The January flyby data show that the western margins of Tui Reggio have a complex flow-like character consistent with eruptive phenomena. Credit: NASA/JPL/University of Arizona)
가장 위의 사진에서 보이는 부위는 토성을 향한 면으로 검은 색의 사구(Dune) 지형이 펼쳐진 장소입니다. 이 독특한 지형은 북반구를 향한 지역은 펜살(Fensal)이라고 부르고 남반구를 향한 지역은 아즈틀란(Aztlan)이라고 부릅니다. 사진에서 왼쪽 위에는 타이탄에서 가장 거대한 충돌 분화구인 멘르바(Menrva)가 있습니다. 지름이 거의 440km에 달하는 대형 크레이터입니다.  

 이 충돌 크레이터는 지표가 매우 젊은 타이탄에서 아주 큰 크레이터입니다. 타이탄은 두터운 대기와 기상 현상 때문에 지구처럼 크레이터가 오래 보존되기 힘들기 때문입니다. 다만 여전히 뿌옇게 보이는 적외선 영역 이미지로는 이 크레이터의 상세한 지형을 알기가 어렵습니다. 이 문제를 해결할 방법은 레이더 처럼 더 긴 파장을 이용하는 것입니다. (아래 사진)

(A huge annular feature with an outer diameter of approximately 440 kilometers (273 miles) appears in this image taken with Cassini's Titan radar mapper. It resembles a large crater or part of a ringed basin, either of which could be formed when a comet or asteroid tens of kilometers in size slammed into Titan. This is the first impact feature identified in radar images of Titan. The surface of Titan appears to be very young compared to other Saturnian satellites. In Titan's case, debris raining down from the atmosphere or other geologic processes may mask or remove the craters. The pattern of brightness suggests that there is topography associated with this feature; for example, in the center of the image there appear to be mounds each about 25 kilometers (15 miles) across. Since they are dark on their lower edges that face away from the radar and bright on the opposite face, they must be elevated above the surrounding terrain. Credit: NASA/JPL-Caltech/ASI)

 카시니 임무 덕분에 우리는 타이탄에 대해서 이전에는 불가능한 수준으로 자세한 정보를 얻는데 성공했습니다. 다만 인류의 호기심은 여기에서 멈추지 않을 것입니다. 머지 않아 카시니는 퇴역할 것입니다. 그러나 미래에 카시니를 뛰어넘는 탐사선이 토성을 방문할 것으로 믿어 의심치 않습니다.



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