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태양계 이야기 1164 - 카시니가 포착한 엔셀라두스의 유기물

 


(The process of light, soluble and reactive organic molecules making their way onto ice grains emitted in jets of water from Saturn's moon Enceladus, where they were detected by the Cassini spacecraft. Credit: NASA/JPL-Caltech)

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(Cassini image looking across the south pole of Saturn's icy moon Enceladus on 30 November 2010. Jets of water from the moon's underground ocean are visible bursting through cracks in the ice. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

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(How we think hydrothermal activity works on Enceladus, based on data from the NASA/ESA Cassini-Huygens mission. Credit: ESA)

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(This artist's impression depicts thermal jets venting through the icy surface at the southern polar region of Saturn's moon Enceladus. Credit: ESA/Science Office)

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토성과 그 위성들을 자세히 관측한 카시니 탐사선은 2017년 그 임무를 종료했습니다. 하지만 카시니호가 13년에 걸쳐 수집한 정보는 현재까지도 과학자들에게 새로운 정보를 제공하고 있습니다.

독일 베를린 자유 대학 및 슈튜트가르트 대학의 노자이르 카와자 (Nozair Khawaja, Freie Universität Berlin and the University of Stuttgart)와 동료들은 카시니 데이터 가운데, 특히 2008년 수집한 토성의 위성 엔셀라두스의 데이터를 다시 분석했습니다.

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카시니의 가장 큰 성과 중 하나는 바로 얼음 위성 엔셀라두스가 얼음과 수증기의 간헐천을 주변으로 뿜어내고 있다는 사실을 2005년에 밝혀낸 것입니다. 이는 엔셀라두스의 얼음지각 아래 있는 바다의 존재를 보여주는 움직일 수 없는 증거입니다.

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2008년 카시니호는 수백km까지 치솟아 오르는 간헐천의 분출물 사이를 통과했습니다. 주변의 차가운 우주에서 수증기 입자들은 아주 작은 얼음 입자가 되는데, 이를 직접 카시니호의 Cosmic Dust Analyzer (CDA) 장치로 수집해 분석하기 위해서 였습니다.

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연구팀은 이 데이터를 심도 있게 다시 분석했습니다. 엔셀라두스의 주변에 있는 토성의 고리는 엔셀라두스애서 나온 얼음 입자가 상당수 포함되어 있지만, 우주에서 오랜 시간 있으면서 방사선에 의해 물질이 변형되어 있을 가능성이 높습니다. 하지만 2008년에 얻은 데이터는 엔셀라두스에서 바로 나온 것이기 때문에 내부 상태를 더 정확하게 반영할 수 있습니다.

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데이터 분석 결과 연구팀은 여러가지 유기물 (aliphatic, (hetero)cyclic ester/alkenes, ethers/ethyl and, tentatively, nitrogen- and oxygen-bearing compounds)의 증거를 찾아낼 수 있었습니다. 이 유기물들은 지구에서는 더 복잡한 유기물을 구성하는 기본 재료들로 생명체와 연관이 있습니다. 이것 자체가 생명체의 증거는 아니지만, 생명체가 존재할 가능성은 한층 더 커진 셈입니다.

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유럽 우주국은 앞으로 엔샐라두스에 탐서선을 보내고 궁극적으로는 착륙선을 보낼 계획을 지니고 있습니다. 여기에서 생명체의 존재 가능성에 대한 더 결정적인 정보가 나올지도 모릅니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-09-cassini-complex-chemistry-enceladus-ocean.html

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Detection of Organic Compounds in Freshly Ejected Ice Grains from Enceladus's Ocean, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02655-y

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