태양계 이야기 930 - 토성의 위성 타이탄에도 단층대가 있다.

 (Titan’s eccentric orbit causes variations in gravitational tidal forces. Credit: Burkhard,et al 2021)

(Possible slip directions on (a) Titan and (b) San Andreas Fault. Credit: Burkhard et al. (2021). Credit: University of Hawaii at Manoa)

 토성의 위성 타이탄은 태양계 위성 가운데 보기 드물게 두꺼운 대기와 호수가 있는 표면을 지니고 있습니다. 뿌연 안개 같은 탄화수소의 증기 때문에 표면 지형을 자세히 들여다볼 순 없지만, 나사의 카시니 탐사선은 레이더를 이용해서 타이탄의 탄화수소 호수와 다양한 지형을 관찰했습니다. 그 결과 타이탄이 지구처럼 복잡하고 다양한 지형을 지닌 위성이라는 사실이 밝혀졌습니다. 

 하와이 대학의 해양 및 지구 과학기술부(University of Hawai'i at Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST))의 과학자들은 타이탄 지각에 대한 연구 모델을 통해 얼음 지각 표면에 샌안드레스 단층 (San Andreas Fault)과 유사한 단층대가 존재할 가능성을 제기했습니다. 

 사실 얼음 지각에 단층이나 균열을 지닌 위성은 생각보다 흔합니다. 대표적인 위성은 목성의 위성인 유로파와 토성의 위성 엔셀라두스입니다. 이들은 표면에 큰 균열이 존재하며 이 균열에서 간헐적인 수증기 분출이 발생하고 있습니다. 지구의 지각과 맨틀처럼 얼음 지각 아래 액체 상태의 물이 존재하기 때문입니다. 그 에너지는 토성과 목성의 중력입니다. 

 그런데 유로파와 엔셀라두스가 그렇다면 타이탄도 역시 마찬가지일 가능성이 높습니다. 타이탄 역시 얼음 지각 아래 액체 상태의 물의 존재하며 토성을 타원 궤도를 따라 공전하면서 중력의 세기가 변해 단단한 얼음 지각에 균열이 생기고 힘을 받을 수 있기 때문입니다. 물론 단층이나 판 구조를 확인할 수 있을 만큼 카시니의 이미지가 선명하지는 않지만, 연구팀은 단층의 증거로 보이는 지형도 찾아냈습니다. 

 다만 단층이나 지각판 운동 같은 현상이 실제로 발생하는지 확인하기 위해서는 역시 지표를 직접 탐사할 필요가 있습니다. 이 임무는 타이탄 표면을 날아다니면서 탐사할 드래곤플라이 탐사선의 몫입니다. 

 드래곤플라이 : https://blog.naver.com/jjy0501/222466898311

 실제 타이탄의 지표와 지형을 상세히 조사하면 어떤 모습이 드러날 지 궁금합니다. 여담이지만, 단층이 있다면 지진도 있을 수 있을 것입니다. 이 부분도 앞으로 밝혀야 할 타이탄의 비밀일 것입니다. 

 참고 

San Andreas Fault-like tectonics discovered on Saturn moon Titan

 Liliane M.L. Burkhard et al, Strike-slip faulting on Titan: Modeling tidal stresses and shear failure conditions due to pore fluid interactions, Icarus (2021). DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114700