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2016년 10월 7일 금요일

태양계 이야기 554 - 토성의 위성 디오네에도 바다가 있을까?



(This southerly view of Dione shows enormous canyons extending from mid-latitudes on the trailing hemisphere, at right, to the moon's south polar region. This view looks toward the Saturn-facing side of Dione (1,126 kilometers, or 700 miles across) and is centered on 22 degrees south latitude, 359 degrees west longitude. Credit: NASA)


 태양계의 몇몇 위성에는 얼음 지각 아래 바다의 존재가 의심되는 것들이 있습니다. 대표적인 위성은 목성의 위성인 유로파와 토성의 위성인 엔셀라두스입니다. 이 위성에서는 간헐천의 증거는 물론 바다의 존재를 강력하게 시사하는 크레이터가 거의 없는 표면 구조를 지니고 있어 얼음 지각 아래 액체 상태의 물이 있을 가능성이 매우 큽니다. 


 하지만 몇몇 과학자들은 그 이외에 다른 위성에도 바다가 있을지 모른다고 생각하고 있습니다. 벨기에 왕립 천문대의 연구팀은 토성의 다른 위성인 디오네 역시 100km 얼음 지각 아래 바다가 있을지 모른다는 내용을 저널 Geophysical Research Letters에 발표했습니다.


 디오네는 엔셀라두스보다 좀 더 먼 궤도에서 공전하는 위성으로 지름 1100km 정도 되는 얼음 위성입니다. 밀도는 물의 1.4배 정도로 구성으로 봤을 때는 암석의 핵과 얼음으로 구성된 것으로 생각됩니다. 하지만 현재까지 디오네에서 얼음 화산이나 혹은 간헐천으로 생각되는 수증기의 증거가 발견된 적은 없습니다. 다만 표면에 균열 같은 지형을 지닌 얼음 위성이라는 점이 특징입니다. 


 하지만 디오네 역시 토성과 주변 위성의 중력에 의한 조석력이 차이가 생길 수 있습니다. (참고로 디오네는 토성에서 37.8만km, 엔셀라두스는 23.8만km 거리에서 공전) 연구팀에 의하면 엔셀라두스처럼 디오네 역시 중력의 차이에 의해 내부에 열이 발생할 수 있으며 이로 인해 액체 상태의 물이 있을 수 있다는 것입니다. 


 물론 디오네가 엔셀라두스에 비해서 매우 크고 거리가 토성에서 더 멀기 때문에 액체 상태의 물은 매우 깊은 얼음 지각 속에 숨겨져 있는 것으로 보입니다. 따라서 표면에서 봤을 때는 바다의 증거를 찾기 어려운 것으로 보입니다.


 디오네의 바다는 아직은 이론적인 존재입니다. 실제로 있다고 해도 깊이를 생각하면 간헐천 같은 구체적 증거를 발견하기가 쉽지 않습니다. 그러나 만약 이들의 주장이 옳다면 태양계에는 생각보다 많은 바다가 존재하는 셈입니다. 여기에 모두 생명체가 살 가능성은 희박하지만, 미래 인류의 중요한 탐사 목표 가운데 하나가 될 것입니다. 


 언젠가 이 얼음 위성에 지각을 뚫고 실제 물을 채취하면 그 안에는 우리가 상상하지 못했던 정보가 담겨 있을지 모릅니다. 


 참고 


  Mikael Beuthe et al. Enceladus' and Dione's floating ice shells supported by minimum stress isostasy, Geophysical Research Letters (2016). DOI: 10.1002/2016GL070650 


  

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