Translate

2016년 5월 27일 금요일

태양계 이야기 499 - 카론의 균열 지형은 명왕성의 중력 때문



(NASA's New Horizons captured this high-resolution enhanced color view of Pluto's moon Charon, showing the crack on the icy moon. It was taken just before closest approach on July 14, 2015. The image combines blue, red and infrared images and the colors are processed to best highlight the variation of surface properties across Charon. Credit: NASA)


 명왕성의 가장 큰 위성인 카론 표면에는 독특하게 생긴 다수의 균열이 존재합니다. 이 균열의 생성 요인에 대해서는 아직 잘 모르지만, 내부의 지질활동 보다는 명왕성의 중력에 의한 조석력 (tidal force)의 차이 때문이라는 주장이 제기되었습니다. 


 로체스터 대학의 앨리스 퀼렌(Alice Quillen)과 그녀의 동료들은 시뮬레이션을 통해 명왕성과 카론의 중력이 균열 같은 지형의 원인이라는 가설을 제기했습니다. 


 카론은 지름 1,200km 정도의 천체로 암석의 핵과 물의 얼음으로 된 천체입니다. 따라서 지구처럼 내부의 방사성 동위원소 붕괴열로 인해 지질활동을 일으킬만큼의 열을 확보하기는 어렵습니다. 대신 명왕성과 매우 가까운 위치에서 공전하고 있습니다. 


 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이와 같은 중력에 의한 조석력이 표면에 어떤 힘을 가하는지를 연구했습니다. 지구와 달의 조석력은 우리 잘 알고 있다시피 밀물과 썰물의 차이를 만듭니다. 다만 달의 중력은 지구 표면에 균열을 일으키기에는 힘이 약합니다. 반면 카론과 명왕성은 거리도 매우 가깝고 얼음으로된 약한 지각을 지니고 있기 때문에 쉽게 균열이 일어날 수 있습니다. 




(동영상)  


 카론이나 명왕성 모두 단순한 얼음 천체임에도 불구하고 카론에는 거대한 균열이 있고 명왕성에는 다양한 얼음 화산 및 지질활동의 증거가 있는 것은 아마도 조석력이 큰 영향을 미쳤을 가능성이 높습니다. 물론 그 에너지는 이 두 천체의 중력에너지에서 나오는 만큼 지구 - 달처럼 조금씩 에너지를 잃어 거리가 멀어지게 됩니다. 다시 말해 이전에는 명왕성 카론이 지금보다도 더 가까웠을 가능성이 있습니다. 


 이와 같은 흥미로운 이야기를 포함해서 아직 명왕성과 카론에 대해서는 우리가 모르는 것들이 너무 많습니다. 뉴호라이즌호의 역사적 방문 후 우리는 이 얼음 천체에 대해서 조금씩 이해하고 알아가고 있습니다. 


 참고 



Alice C. Quillen et al, Crustal failure on icy Moons from a strong tidal encounter, Icarus (2016). DOI: 10.1016/j.icarus.2016.04.003 , preprint: http://arxiv.org/pdf/1512.02154v2.pdf. 




댓글 없음:

댓글 쓰기