(In this image captured by NASA's Cassini spacecraft in 2007, the plumes of Enceladus are clearly visible. The moon is nearly in front of the Sun from Cassini's viewpoint. Credit: NASA/JPL/Space Science Institute)
(This illustration shows the process of organic compounds making their way onto ice grains emitted in plumes from Saturn's moon Enceladus, where they were detected by NASA's Cassini spacecraft. Credit: NASA/JPL-Caltech)
태양계의 많은 위성 가운데 특별히 과학자들의 관심을 끄는 위성이 몇 개 있습니다. 목성의 위성 유로파, 토성의 위성 타이탄과 엔셀라두스가 그것으로 모두 표면이나 내부에 바다가 있다는 공통점이 있습니다. 이 가운데 엔셀라두스는 지름 500km 정도의 작은 천체임에도 불구하고 토성의 중력에 의해 내부가 가열되어 강력한 간헐천을 분출하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 따라서 미리 태양계 생명 탐사에서 가장 샘플을 확보하기 쉽다는 장점 때문에 중요한 탐사 목표 중 하나입니다.
베를린 자유 대학의 로자르 카와이아 (Nozair Khawaja, Free University of Berlin)가 이끄는 연구팀은 임무를 종료한 카시니 탐사선의 관측 장비 중 하나인 우주 먼지 분석기 Cosmic Dust Analyzer (CDA) 데이터를 분석해 엔셀라두스에서 분출된 물질이 다수 분포한 토성의 E 고리의 얼음 입자를 분석했습니다. 그 결과 이 얼음 입자 중 일부에서 질소와 산소를 포함한 저분자 방향족 물질 (Low-mass nitrogen-, oxygen-bearing, and aromatic compounds)가 있다는 사실을 확인했습니다.
이 물질의 기원은 엔셀라두스의 바닷속 열수 분출공일 가능성이 가장 높습니다. 지구에서도 비슷한 환경에서 같은 물질이 형성될 수 있기 때문입니다. 높은 수압과 고온 환경에서 적절한 물질 (탄소, 수소, 산소, 질소)가 있다면 이들이 화학 반을을 통해 무생물 환경에서도 다양한 유기물이 생성될 수 있습니다. 과학자들은 이런 유기물이 어쩌면 지구에서 최초의 생명체를 탄생시킨 기원일지도 모른다고 생각하고 있습니다. 당연히 엔셀라두스의 바다에서도 비슷한 일이 일어나고 있을지도 모릅니다. (개념도 참조)
다만 이를 확실히 검증하기 위해서는 당연히 엔셀라두스에 직접 탐사선을 보내 물질을 채취하고 성분을 분석해야 합니다. 그리고 궁극적으로는 두꺼운 얼음 지각을 뚫고 내부의 환경을 조사해야 합니다. 가까운 미래에 가능하지는 않겠지만, 언젠가는 인류가 답을 얻을 것으로 기대합니다.
참고
N Khawaja et al. Low-mass nitrogen-, oxygen-bearing, and aromatic compounds in Enceladean ice grains, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2019). DOI: 10.1093/mnras/stz2280
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