기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 420 - 이오에는 마그마의 바다가 있다?


(뉴호라이즌스호가 목성에 플라이바이 했을 때 촬영한 위성 이오의 모습. 거대한 화산 분출이 확인되고 있음. This five-frame sequence of images from the New Horizons spacecraft captures the giant plume from Io's Tvashtar volcano.
Credits: NASA/JHU Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute  )


 이전에도 소개드린 바 있지만, 현재 알려진 태양계 최대의 활화산은 지구가 아니라 목성의 위성인 이오에 있습니다. 목성의 강력한 중력과 다른 위성의 중력에 의한 조석열(tidal heating)이 이오의 내부를 녹이고 용암을 뿜게 만드는 것입니다. 그 거대한 규모에 대해서는 이전에 포스팅한 적이 있습니다.


 태양계 최대의 화산 폭발 :  ​http://blog.naver.com/jjy0501/220084612990


 그런데 이전 갈릴레오 탐사선의 이미지를 분석한 과학자들은 이오의 화산이 예상과는 다른 위치에 있다는 것을 확인했습니다. 이는 만약에 이오의 맨틀이 이전에 생각했던 것과 같이 일부만 녹아있다고 생각하면 설명될 수 없는 현상이었죠. 이오의 맨틀이 부분적으로만 녹아 있다면 그 위에만 화산이 발생할 것이기 때문입니다.




 이 연구를 진행했던 메릴랜드 대학의 로버트 타일러(Robert Tyler of the University of Maryland)에 의하면 이오의 화산 활동은 시뮬레이션이 예측했던 장소에서 동쪽으로 30-60도 정도 벗어나 있었습니다. 연구팀은 이후 이를 어떻게 해석할 수 있는지를 계속 연구했습니다.

 애리조나 대학의 크리스토퍼 해밀튼 (Christopher Hamilton of the University of Arizona)은 가능한 메카니즘으로 점성이 높은 마그마가 주변의 암석층을 녹이고 이동했을 가능성을 제시했습니다. 이오의 내부에는 일종의 마그마의 바다가 있다고 생각할 수 있는데, 이들이 조석력의 차이에 의해 이동하면서 가지고 있는 열과 마찰열로 새로운 마그마의 바다를 만들 수 있습니다. 이를테면 고체 및 유체에 의한 조석 마찰열(solid and fluid tidal activity)이 있다는 것입니다.


(이오의 내부 구조의 모식도. 작은 위성이지만 내부에 액체 내지는 반액체 상태의 맨틀의 존재가 있는 것 같음. Credit : NASA/JPL )


 하지만 현재까지는 이런 마그마의 바다가 실제로 존재하는지, 그리고 맨틀의 크기와 점도 등에 대한 정보는 구할 수 없습니다. 이것을 알아내려면 이오 표면에 착륙선을 보내서 이오의 지진파를 측정해야 하기 때문입니다. 불행히 당분간 그런 탐사 계획은 없습니다.


 아무튼 평균 반지름 1821 km에 불과한 (달보다 약간 큰 정도) 작은 위성이지만, 내부에 마그마의 바다를 지금도 가진 위성이 있다는 것은 그 자체로 매우 흥미로운 일입니다. 언젠가 여기에도 탐사선이 직접 가서 이오의 내부 구조를 알아낼 날이 올 것으로 기대됩니다.


 참고


  



댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...