기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 868 - 타이탄에 있는 바다의 깊이는?


 

(An artistic rendering of Kraken Mare, the large liquid methane sea on Saturn’s moon Titan. Credit: NASA/John Glenn Research Center)



 토성의 위성 타이탄은 태양계에서 지구처럼 표면에 액체 상태의 바다가 있는 유일한 위성입니다. 다만 물의 바다가 아니라 메탄이나 에탄 같은 탄화수소의 바다라는 점이 큰 차이점입니다. 나사의 카시니 탐사선은 타이탄의 두꺼운 구름을 뚫을 수 있는 레이더를 이용해서 타이탄의 바다의 면적과 구성 물질을 알아냈습니다. 레이더에 반사율은 물질의 표면 상태와 특성에 따라 다르기 때문에 이를 분석할 수 있는 것입니다. 하지만 가장 큰 바다 혹은 호수인 크라켄 마레 (Kraken Mare)에서는 레이더 신호가 제대로 반사되지 않았습니다. 



 코넬 천체물리학 및 행성과학 센터의 발레리오 포기알리 (Valerio Poggiali, research associate at the Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science (CCAPS))가 이끄는 연구팀은 카시니의 레이더 데이터를 분석해 크라켄 마레의 비밀을 풀어냈습니다. 연구팀은 크라켄 마레의 가장 자리의 옅은 만인 모레이 사이누스 (Moray Sinus)의 깊이는 85m 정도라는 사실은 확인했습니다. 바닥에서 반사된 레이더파가 있었기 때문입니다. 또 레이더 반사파를 추가로 분석하면 70%는 메탄이고 16%는 질소, 14%는 에탄인 것으로 나타났습니다. 이 구성은 타이탄에서 두 번째로 큰 바다인 리게이아 마레 (Ligeia Mare)와 비슷했습니다. 



 연구팀은 이 데이터를 종합할 때 크라켄 마레의 중앙부 깊이가 최대 300m 이상이라서 레이더가 반사되지 못하고 다 흡수된 것으로 판단했습니다. 타이탄에 잠수함을 보낸다면 움직일 공간은 충분한 셈입니다. 참고로 크라켄 마레의 면적은 50만㎢에 달해 카스피해보다 훨씬 크고 미국, 캐나다의 5대호를 모두 합친 크기입니다. 크기와 깊이를 감안하면 타이탄 표면 바다 부피의 80%가 크라켄 마레에 집중된 것으로 보입니다. 



 하지만 이렇게 큰 바다를 채우는 데 걸린 시간은 위성의 나이를 생각하면 상대적으로 짧은 1000만년 정도면 충분합니다. 타이탄에 도달하는 태양 에너지는 지구의 1/100 수준이지만, 서서히 일어나는 반응도 누적되면 타이탄 전체를 변화시킬 수 있는 것입니다. 



 현재 나사는 타이탄의 바다를 탐사할 수 있는 잠수함 형태의 탐사선을 계획하고 있습니다. ( https://blog.naver.com/jjy0501/220271836934 참조 ) 이번 연구 결과는 타이탄 잠수함의 필요성과 가능성을 함께 보여준 셈입니다. 



 참고 



https://newatlas.com/space/titan-ocean-depth-radar-cassini/


https://phys.org/news/2021-01-astronomers-titan-largest-sea-feet.html


V. Poggiali et al, The Bathymetry of Moray Sinus at Titan's Kraken Mare, Journal of Geophysical Research: Planets (2020). DOI: 10.1029/2020JE006558


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 ...