(An artist's concept of a comet or asteroid impact on Jupiter's moon Europa. Credit: NASA/JPL-Caltech)
(Tyre, a large impact crater on Europa. Credit: NASA/JPL/DLR)
목성의 위성 유로파는 표면에 크레이터가 거의 없는 독특한 위성으로 얼음 지각이 계속해서 새로 생성되면서 크레이터를 없앴다고 보고 있습니다. 이는 지각 아래 바다의 존재를 시사하고 있습니다.
그런데 사라진 크레이터들이 유로파에 아무런 영향을 미치지 않는 것은 아닙니다. 텍사스 대학의 연구팀은 소행성이나 혜성이 두꺼운 얼음 지각을 완전히 뚫지 않고 중간까지만 가도 바다 내부에 다양한 물질을 전달할 수 있다는 연구 결과를 발표했습니다.
목성 궤도에서는 지구보다 더 자주 소행성 충돌이 일어날 수 있습니다. 지름 수십km의 큰 소행성과 혜성은 얼음 지각을 뚫고 바다에 생명 활동에 필요한 물질들을 전달할 수 있겠지만, 그보다 작는 소행성은 얼음 지각 중간까지 파고들 것입니다.
하지만 여기서 중요한 사실은 충돌 에너지에서 나온 열은 얼음을 녹일 뿐 아니라 물이 얼음보다 밀도가 높아 균열을 타고 아래로 가라앉는다는 것입니다.
지구의 암석 지각과 다른 일이 얼음 지각에서 일어납니다. 지구에서 수km의 두께를 지닌 빙하 위 호수도 결국 균열을 타고 내려가 지반에 닿는 것처럼 유로파의 얼음 아래 호수도 주변 얼음을 녹이면서 균열을 더 크게 만들고 아래로 내려갑니다. 이 과정은 수백년이 걸릴 수도 있습니다,
(A computer-generated simulation of the post-impact melt chamber of Manannan Crater, an impact crater on Europa. The simulation shows the melt water sinking to the ocean within several hundred years after impact. Credit: Carnahan et al.)
연구팀은 지각 중반에 도달한 크레이터의 경우 녹은 물의 40%는 바다에 도달한다고 추정했습니다. 지름 0.8km의 소행성이 충돌하는 경우 오리건 주에 있는 크레이터 레이크 (60km^2 면적의 큰 화산 분화구 호수)를 가득 채울 물을 바다에 공급할 수 있습니다.
따라서 탄소 유기물과 다양한 미네랄을 지닌 소행성과 혜성에 유로파의 바다에 물질을 공급할 수 있는 기회는 무척 많았을 것입니다. 2030년 대 유로파를 탐사할 유로파 클리퍼가 이에 대한 결정적 증거를 찾아낼지도 모릅니다.
아마도 가장 극적인 일은 유로파 클리퍼가 관측할 무렵 소행성이 유로파에 충돌해 실시간으로 어떤 일이 일어나는지 관측하는 것입니다. 과학자들에게는 꿈 같은 일이 현실이 되는 셈인데, 실제로 일어나기를 기대해 봅니다.
덧붙여 태양계 이야기도 이제 1000회를 맞이했습니다. 처음 시작했을 때는 태양계 주요 행성에 대한 소개용 포스트로 20여회 정도 연재 포스트를 생각했으나 이후 연재를 계속해서 지금까지 오게 됐습니다. 13년 만에 1000회를 맞이하게 되서 소소한 축하를 해봅니다. 올해 한 해 잘 마무리 하시고 내년에도 태양계 이야기와 다른 포스트로 찾아 뵙겠습니다.
참고
https://phys.org/news/2022-12-comet-impacts-ingredients-life-europa.html
Evan Carnahan et al, Surface‐To‐Ocean Exchange by the Sinking of Impact Generated Melt Chambers on Europa, Geophysical Research Letters (2022). DOI: 10.1029/2022GL100287
태양계 이야기 1000회 축하드립니다! 새로운 소식을 접할 때마다 놀라움의 연속입니다. 감사합니다!
답글삭제감사합니다. ^^
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