태양계 이야기 986 - 지구에서 관측한 유로파와 가니메데의 가장 상세한 이미지

(Europa. Credit:ESO/King & Fletcher)

(Ganymede. Credit: ESO/King & Fletcher)

지상 망원경 관측 역사상 가장 선명한 유로파와 가니메데의 이미지가 얻어졌습니다. 목성의 위성인 유로파와 가니메데는 최근 나사의 주노 탐사선이 근접해 관측헀지만, 사실 지구와 우주 망원경을 통해 지속적인 관측이 이뤄지고 있습니다.

탐사선이 비교할 수 없을 정도로 가까이 다가가기는 하지만 스쳐 지나치기 때문에 주기적인 변화를 관측하기 어렵기 때문입니다. 사실 최근 이뤄진 주노의 유로파 근접 관측도 갈릴레오 탐사선 이후 20년이 넘는 공백 기간을 갖고 있습니다.

영국 레스터 대학 물리 및 천문학과 (University of Leicester's School of Physics and Astronomy) 의

과학자들은 칠레 고산 지대에 위치한 유럽 남방 천문대 (ESO)의 VLT를 이용해 두 위성을 관측했습니다.

본래는 8m급 주경을 지닌 망원경 네 대로 이뤄진 VLT로도 이 위성들을 상세히 관측하기 어렵습니다. 하지만 연구팀은 VLT/SPHERE 장치를 이용해 근적외선 영역에서 반사 스펙트럼 (reflectance spectrum)을 얻어 표면 구성물질과 지형에 대한 정보를 얻고 이를 다시 재구성에 지도를 만들었습니다.

이렇게 만든 가니메데와 유로파의 이미지는 당연히 주노가 보내온 것과 비교해서 매우 흐릿하지만, 지상 망원경 이미지 가운데서는 가장 선명한 모습을 보여주고 있습니다. 그 해상도는 150km 정도로 세부적인 상황은 판단하기 어려워도 표면 지형의 변화나 혹은 간헐천 분출 등을 파악하는 것은 가능합니다.

연구팀은 현재 건설중인 초대형 지상 망원경인 ELT에 이 기술을 적용할 경우 해상도가 크게 개선될 것으로 기대하고 있습니다. 앞으로 거대 망원경과 최신 이미지 처리 기술이 발전하면 태양계 천체는 물론 멀리 떨어진 외계행성의 모습에 대해서도 더 많은 것을 알아낼 수 있을 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2022-10-sharpest-earth-based-images-europa-ganymede.html

Oliver King et al, Compositional Mapping of Europa Using MCMC Modeling of Near-IR VLT/SPHERE and Galileo/NIMS Observations, The Planetary Science Journal (2022). DOI: 10.3847/PSJ/ac596d

Oliver King et al, Global Modeling of Ganymede's Surface Composition: Near-IR Mapping from VLT/SPHERE, JGR: Planets (2022). doi.org/10.1029/2022JE007323

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