(The center of Ceres' mysterious Occator Crater is the brightest area on the dwarf planet. The inset perspective view shows new data on this feature: Red signifies a high abundance of carbonates, while gray indicates a low carbonate abundance.
Credits: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/ASI/INAF)
왜행성 세레스는 발견된지 200년 넘게 상세한 연구가 이뤄지지 못했습니다. 그러나 탐사선 던에 의해 상세한 관측이 진행되면서 그 비밀이 하나씩 밝혀지고 있습니다. 사실 던이 세레스의 궤도에 도달하기 전 과학자들은 허블 우주 망원경 관측으로 세레스의 표면에 밝은 점(bright spot)이 있다는 것은 알고 있었습니다. 다만 당시에는 표면 밝기가 다소 불균일하다 정도였지 지금처럼 상세한 데이터를 가지지 못했죠.
세레스의 밝은 점은 다른 소행성에서는 보지 못했던 매우 독특한 구조이기 때문에 과학자들의 주목을 받았습니다. 이 부분이 밝게 보이는 이유에 대해서는 헥사 하이드레이트를 비롯한 물질 때문이라는 점이 밝혀졌습니다.
하지만 이것으로 세레스의 모든 비밀이 풀린 것은 아닙니다. 던이 보내온 데이터를 분석한 결과 새로운 사실들이 새롭게 밝혀지고 있습니다.
던의 가시 및 적외선 매핑 분광기(visible and infrared mapping spectrometer)의 수석 연구자인 마리아 크리스타나 데 산치스 (Maria Cristina De Sanctis)와 그녀의 동료들은 오카터 크레이터(Occator) 밝은 점에 탄산염 광물(carbonate minerals)이 풍부하다는 사실을 밝혀냈습니다.
오카터 크레이터는 지름 92km에 달하는 대형 크레이터로 중앙에는 10km 정도 크기의 거대한 중심 구덩이가 있습니다. 여기에는 매우 밝은 점이 있는데, 이 크레이터가 생성된지 8천만년 정도로 젊기 때문에 잘 보존된 밝은 지형으로 생각되고 있습니다. (사진 참조)
탄산염 광물은 지구에서는 흔하게 발견할 수 있지만, 사실 지구 밖 태양계의 천체에서는 높은 농도로는 보기 어려운 물질 가운데 하나입니다. 이번에 발견된 탄산염 광물의 농도는 지구 밖에서 발견된 것 가운데 가장 높다고 합니다. 특히 우리에게도 매우 친숙한 물질인 탄산 나트륨 (sodium carbonate)이 가장 흔한 종류였습니다.
지구에서 탄산 나트륨은 보통 열수 환경(hydrothermal environments)에서 형성됩니다. 물론 충돌한 소행성에 물과 탄산염이 풍부하지는 않을 것이기 때문에 이는 세레스 내부에서 기원했을 가능성이 높습니다. 다시 말해 세레스 내부에 물이 존재한다는 것입니다. 과학자들은 이것이 세레스 내부에 존재하는 바다의 잔존물이거나 혹은 국소적으로 존재하는 물(remnants of an ocean, or localized bodies of water)에 의한 것이라고 보고 있습니다.
세레스는 아마도 소행성대 밖에서 형성된 것으로 보이는데, 덕분에 암모니아나 물이 풍부한 천체입니다. 표면에는 대부분 얼음 형태로 물이 존재하겠지만, 이번 연구 결과는 세레스가 내부에 국소적이거나 아니면 얇은 층이라도 내부 열수 활동 ( interior hydrothermal activity)을 가지고 있다는 가설을 지지합니다. 이것이 지하수 같은 환경인지 바다같은 환경인지는 아직 판단하기는 이르지만, 세레스 같은 작은 천체에도 열수 환경이 있을 수 있다는 것은 매우 놀라운 일이 아닐 수 없습니다.
물론 지금도 열수 환경이 존재하는지 여부는 알수 없는 일이지만, 미래 태양계 생명체 탐사에서 새로운 목표가 될 가능성이 있습니다. 더 나아가 먼 미래 태양계 외곽으로 인류가 진출한다면 중요한 미네랄과 물의 자원 공급원이 되지 않을까하는 상상도 해봅니다.
참고
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