기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 549 - 명왕성의 얼음 밑에도 바다가 있을까?



(7월 13일 명왕성에서 76만 8000km 떨어진 지점에서 촬영한 사진. Pluto nearly fills the frame in this image from the Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) aboard NASA’s New Horizons spacecraft, taken on July 13, 2015 when the spacecraft was 476,000 miles (768,000 kilometers) from the surface. This is the last and most detailed image sent to Earth before the spacecraft’s closest approach to Pluto on July 14. The color image has been combined with lower-resolution color information from the Ralph instrument that was acquired earlier on July 13. This view is dominated by the large, bright feature informally named the “heart,” which measures approximately 1,000 miles (1,600 kilometers) across. The heart borders darker equatorial terrains, and the mottled terrain to its east (right) are complex. However, even at this resolution, much of the heart’s interior appears remarkably featureless—possibly a sign of ongoing geologic processes.
Credits: NASA/APL/SwRI) 


 명왕성은 비교적 작은 천체에 임에도 불구하고 매우 복잡할 뿐 아니라 젊은 지형을 가지고 있습니다. 명왕성 표면에는 크레이터의 숫자가 적을 뿐 아니라 아예 없는 지형도 존재하는데, 이는 명왕성의 얼음 지형이 새롭게 변했다는 것을 의미합니다. 이는 명왕성의 얼음 지각아래 액체 상태의 물을 의심하게 만드는 소견입니다. 


 브라운 대학의 지질학자 브랜던 존슨(Brown University geologist Brandon Johnson)과 그의 동료들은 나사의 뉴호라이즌스호가 보내온 데이터와 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 명왕성의 얼음 아래 물이 있을 가능성을 조사했습니다. 


 연구팀이 주목한 것은 명왕성 표면에 하트 모양으로 존재하는 너비 900km의 거대 평원인 스푸트니크 평원(Sputnik Planum)입니다. 이 평원이 형성된 이유에 대해서는 다양한 가설이 존재하는데, 이중에는 지름 200km 이상의 다른 천체와 충돌한 흔적이라는 주장도 있습니다. 


 만약 충동설이 사실이라면 스푸트니크 평원이 있는 지역에는 큰 크레이터가 생겨 움푹들어가야 합니다. 하지만 실제로 오히려 이 지역이 다른 지역에 비해서 나와 있는 모습입니다. 뉴호라이즌스호 데이터는 이 지역에 양성 질량 이상 positive mass abnormaly 이 있음을 보여주고 있습니다. 


 그 이유 중 하나는 이 지역이 명왕성의 위성인 카론을 바라보는 지역으로 항상 중력의 영향을 받고 있기 때문입니다. 하지만 그것만으로는 이곳에 질량이 쏠린 이유를 설명하기 어렵습니다. 이곳에 거대한 크레이터 대신 하트모양의 거대한 지형이 형성된 이유는 아래에 액체 상태의 층이 있고 이 액체가 빈 곳을 메웠다고 설명하면 쉽게 이해될 수 있습니다. 


 연구팀은 다양한 시뮬레이션을 통해서 액체가 얼마나 존재했는지와 그 염도를 계산했습니다. 물의 층이 없는 경우에서 200km 크기의 층이 있는 경우까지 조사한 결과 30% 염도의 짠 물로 되어 있는 100km 이내 두께의 층이 있을 가능성이 가장 큰 것으로 나왔습니다. 


 만약 사실이라면 태양계에서 아주 먼 곳까지 물이 존재하는 셈이라서 매우 놀라운 일이라고 할 수 있습니다. 더구나 어떻게 액체 상태의 층이 존재할 수 있는지 역시 미스터리한 일이 아닐 수 없는게 명왕성의 작은 크기로 봤을 때 내부에 액체층을 만들만한 열을 생성하기 힘든데다 카론의 중력의 힘만으로 충분한 열을 만들 수 있을지도 다소 의문이기 때문입니다. 


 뉴호라이즌스호의 탐사 이후 명왕성의 비밀이 많이 풀렸지만, 새로운 궁금증이 생긴것도 사실입니다. 언젠가 새로운 탐사선이 도달해서 이 비밀을 풀수 있기를 기대합니다. 


 참고 


Brandon C. Johnson et al. Formation of the Sputnik Planum basin and the thickness of Pluto's subsurface ocean., Geophysical Research Letters (2016). DOI: 10.1002/2016GL070694 





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/

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...