토성의 위성, 타이탄 충격적인 근황 🤯 | 타이탄 호수의 모습이 바뀌고 있다?!

표면의 액체 호수를 갖고 있는 천체는 우리 태양계에서 몇 곳이나 있을까요 지구 하나 그렇지 않습니다 사실은 두 곳이 있습니다 다른 한 곳은 토성 주변을 맴도는 토성의 가장 거대한 위성 타이탄이 타이탄은 토성 못지 않게 아주 짙은 구름으로 표면을 감추고 있습니다 그래서 타이탄의 구름 속에 어떤 세계가 숨어 있을지는 오랜 비밀로 남아 있었죠 2007년 드디어 카시니 탐사선이 직접 토성과 타이탄 곁을 지나가면서 레이더 관측을 통해 그 구름 아에 숨어 있는 세상의 진짜 모습을 확인했습니다 놀랍게도 타이탄의 표면에는 지구처럼 크고 작은 액체 호수와 바다가 있었죠 물론 태양으로부터 멀리 떨어져 있기 때문에 타이탄의 기온도 우리 지구에 비해서 훨씬 낮습니다 표면의 기온은 평균 -19도 달하죠 당연히 H2O 물은 이미 다 얼어붙어 버릴만큼 끔찍한 추위입니다 타이탄 표면의 호수와 바다를 채우고 있는 액체의 주 성분은 따라서 물이 아니라 에테인 메테인 같은 탄화수소 분이죠 흥미롭게도 너무나 추운 곳이다 보니 타이탄의 선 단단하게 얼어붙은 물 얼음 덩어리가 마치 우리 지구에서의 돌멩이 같은 역할을 하기도 합니다 당시 카시니의 주로 타이탄의 북극 지역에서 주변 지도를 그렸습니다 지금까지 타이탄 표면에서 확인된 호수 중에서 가장 거대한 곳은 그 면적만 무려 50만 제곱 km 달하는데요 지구에 존재하는 가장 거대한 내륙 바다 카스피 보다도 더 넓은 면적이이 거대한 호수에는 전설속 바다 괴물의 이름 크라켄의 이름이 붙기도 했습니다 타이탄에 지구처럼 이런 거대한 호수와 바다가 존재한다면 자연스럽게 이런 질문이 따라옵니다 타이탄의 호수와 바다에도 파도가 치고 있을까요 머지하는 미래 타이탄에 방문한다면 인류가 메테인의 바다 위에서 파도 타기를 즐길 수 있을까요 최근 오랫동안 논란 속에 있던이 타이탄 호수의 파도의 존재를 보여주는 놀라운 증거가 발견되었습니다 우주먼지 현자 타임즈 우리 지구의 바다처럼 파도가 출렁거리고 있는이 타이탄의 메테인 바다에 관한 이야기를 를 소개합니다 사실 꽤 최근까지 타이탄 호수와 바다에서 파도가 존재하고 있을지 여부는 치열한 논쟁거리 중 하나였습니다 앞서 카시니 탐사선이 촬영한이 사진을 보면 타이탄 표면의 한 곳에서 아주 밝게 빛나는 작은 점을 볼 수 있지요 이건 바로 타이탄의 액체 우수 표면 위로 태양빛이 비춰지면서 밝게 반사된 순간을 포착한 겁니다이 호수는 거대한 크라켄 호수 서쪽 가장 자리에 붙어 있는 또 다른 작은 호수 징포족 부르죠 중국에 위치한 징포족 이름을 그대로 갖다 붙였습니다 이러한 관측을 근거로 오랫동안 천문학자들은 타이탄 호수의 표면은 마치 거울처럼 아주 매끈매끈 할 것이라 생각했죠 그리고 지구의 호소와 달리 거대한 파도가 출렁거리지 않을 것이라 생각했습니다 그런데 잘 생각해 보면 지금껏 토성과 타이탄을 가장 선명한 해상도로 촬영한 이미지는이 카시니 탐사를 통해 확보했던 데이터가 전부입니다 게다가 카시니 탐사선은 2017년 9월 15일 서서히 괴 도를 줄이고 결국 토성의 짙은 구름 속에 다이빙하면서 미션을 끝마쳤고 그 이후로 지금까지 별다른 업데이트는 없습니다 그렇다면 타이탄의 호수 위에서 파도가 치고 있는지 아닌지를 대체 뭘 근거로 이야기할 수 있을까요 이번 연구에서 천문 학자들은 조금 특별한 포인트에 주목했습니다 타이탄의 호수 표면 그 자체가 아니라 그 가장자리 호수가의 모습이죠 지구의 해안가 호수 가장자리는 파도가 치면 조금씩 지형이 깎이고 모양이 변화하는 풍화침식 겪고 있습니다 만약 타이탄의 호수에서도 거대한 파도가 계속 만들어지고 있다면이 파도의 작용으로 인해 타이탄 호수가의 모습도 조금씩 변할 수 있습니다 천문 학자들은 앞서 카시니 탐사로 확인했던 크라켄 호수 리자 호수와 같은 여러 호수가의 가장자리 형태를 제한하기 위해서 서로 다른 세 가지 모델을 만들었습니다 첫 번째 아무런 풍화 침식도 벌어지지 않는 모델 두 번째 타이탄의 얼음 표면 사이로 물이 스며 들어오면서 호수 가장자리 저녁에 걸쳐 일정한 속도로 균일하게 침식이 벌 지는 모델 세 번째 호수 가장자리 곳곳에서 파도가 치면서 물리적인 방식으로 호수의 가장자리가 불규칙하게 깎여 나가는 모델 그리고이 세 가지 중에서 어떤 모델이 실제 관측된 타이탄 호수가의 가장자리 형태를 가장 잘 제어하는지 확인했지요 특히 마지막 두 가지의 모델 호수 가장자리가 침식되는 방식을 다르게 한 두 가지의 결과를 비교하면 꽤 흥미로운 차이를 발견할 수 있습니다 처음엔 울퉁불퉁하고 구불구불한 모양 갖고 있던 타이탄의 호수 가장자리 전역에서 균이 한 침식이 벌어진다고 가정하면 위치에 상관없이 거의 모든 지역이 균일하고 부드럽게 깎여 나갑니다 다만 육지가 조금 호소 안쪽으로 튀어나와 있는 곧 부분만 크게 깎여 나가지 않고 계속 형태를 유지하는 경향을 보이죠 반면 파도가 치면서 직접 호수의 가장자리가 깎여 나가고 있다고 가정한 세 번째 모델에선 명확한 차이가 나타납니다 호수 안쪽으로 육지가 넓게 들어오면서 노출된 가장자리 부분은 파도가 칠 때 밀려오는 액체 유입량이 큽니다 따라서 훨씬 뚜렷하게 호수의 가장자리가 부드럽게 깎여 나가죠 반면 육제 안쪽으로 호수가 깊게 스며들어 있는 좁은 강줄기 같은 지역에선 파도가 칠 때 밀려들어오는 액체 유입량은 많지 않습니다 그래서 이러한 지역은 가장자리가 눈에 띄게 부드럽게 깎이지 않고 원래 모습을 오랫동안 유지하죠 그 결과 넓은 가장자리 쪽은 부드럽게 변하는 반면 중간중간 사방으로 가늘게 뻗어 들어가는 강줄기 같은 경계는 처음의 모습 그대로 계속 뾰족하고 복 복잡한 형태를 유지합니다 그래서 얼핏 보면 타이탄의 호수들은 마치 사방으로 가느다란 가닥을 복잡하게 뻗고 있는 스파게티 괴물의 모습을 떠올리게 하죠 흥미롭게도 실제 타이탄에서 관측했다 호수의 모습과 비교해 보면 파도가 치고 있다고 가정한 모델이 타이탄 호수의 모습을 가장 잘 설명하고 있습니다 이렇게 천문학자들은 타이탄 호수 가장자리에 대한 분석을 통해서 타이탄의 호수에도 거대한 파도가 치고 있을 것이란 간접적인 증거를 확보했죠 이번 발견을 통해서 타이탄에서 비록 호수를 채우고 있는 액체의 주 성분이 물이 아닌 전혀 다른 메테인이 할지라도 지구에서 럼 바람이 불고 그에 떠밀려 호수 표면이 출렁거리는 파도까지 발생한다는 것을 알 수 있습니다 즉 지구 바깥 다른 전체 표면에도 액체로 채워진 바다와 호수가 존재한다면 그곳에서도 우리 지구의 바다 지구의 호수에서 벌어지는 일들이 비슷하게 벌어질 수 있다는 것을 생각해 볼 수 있죠 이러한 파도의 존재는 타이탄 호수의 생태를 추정하는 중요한 단서가 될 수 있습니다 파도는 물리적으로 수와 바다 표면의 물질과 더 깊은 심층의 물질이 골고루 섞이게 해주는 물리적인 역할을 할 수 있지요 또한 이번 분석에서 알 수 있듯이 호수와 바다의 가장자리 해안가의 지형을 천천히 바꾸는 침식을 일으키면서 보다 더 다양한 생태계가 다양한 환경에서 살 수 있는 지질학적인 계기를 마련하기도 합니다 또 이러한 과정을 통해서 타이탄 대륙에 가라앉아 있던 화학성분들이 다시 파도와 함께 부서지고 호수와 바닷 속으로 녹아드는 화학적인 작용까지 도움을 줄 수 있죠 즉 파도라는 건 육지와 바다의 경계에서 생태의 칵테일을 더 복잡하고 다양하게 뒤섞어 주는 존재라고 볼 수 있습니다 만약 우리가 타이탄의 호수가 앉아서 풍경을 바라본다면 낮게 깔린 두껍고 지독한 메테인의 구름 아래에서 거대하게 출렁거리고 있는 호수의 파도를 볼 수 있겠죠 그리고 그 파도와 부딪히면서 호수 가장자리 절벽에 있던 암석과 얼음들이 조금씩 깎여 나가는 장면까지 볼 수 있을 겁니다 그저 토성 겨을 멤도는 작은 위성 중 하나일 것이라 생각했던 타이탄도 우리 우리 지구 못지 않게 아주 아름답고 복잡한 지질학적 환경을 갖추고 있는 또 다른 세계였던 것이죠 당시 카시니 탐사선은 단순히 타이탄 곁을 지나가는 것을 넘어서 직접 분리한 착륙선을 타이탄의 구름 속으로 떨어뜨리 탐사까지 진행했습니다 카신의 분리된 하이원스 착륙선은 인류 역사 사 처음으로 지구 바깥 다른 행성의 표면도 아닌 다른 위성 표면에 착륙하는데 성공했죠 짙은 구름을 뚫고 무사히 착륙한 하이언스 구름 속에 숨어 있던 타이탄의 표면 진짜 모습을 확인했습니다 타이탄의 대기권과 호수를 가득 채우고 있는 메테인의 존재는 타이탄의 외계 생명체가 살 수 있을지 모른다는 가능성을 더 기대할 수 있는 근거가 되고 있죠 과학에 높은 메테인의 함량은 물론 지구 생명체에게 독이 될 수 있겠지만 한편으론 메테인의 생명 활동을 할 때 남기는 중요한 부산물이 합니다 어쩌면 타이탄을 가득 채고 있는 메타인 a 존재는 그곳에 숨어 살고 있을지 모르는 외계 생명체들의 날숨의 흔적일 수도 있는 거죠 천문학자들은 타이탄 역시 목성과 토성 주변을 맴도는 다른 얼음 이성 유로파는 엔셀라두스 마찬가지로 꽁꽁 얼어붙은 그 얼음 표면 아래에서 액체 물로 채워진 거대한 바다가 있을 거라 기대합니다 타이탄의 밀도를 분석한 결과에 따르면 타이탄 전체 부피의 40에서 60% 되는 거대한 크기의 지하 바다가 있을 가능성이 있죠 만약이 추측이 맞다면 조그만한 타이탄이 품고 있는 액체 바다의 전체 양은 우리 지구 표면에 고여 있는 바다의 전체 양보다 여섯 배나 더 많다고 볼 수 있습니다 이처럼 타이탄은 우주 생물학적 적인 관점에서도 꼭 들러야 하는 좋은 타겟인 거죠 아쉽게도 토성 곁을 돌았던 유일한 탐사선 카시니의 미션이 막을 내리면서 현재 토성 곁에 그 누구도 자리를 지키고 있지 않습니다 토성 탐사 역사는 잠시 쉼표를 찍고 있죠 그래서 천문 학자들은 다시 토성과 타이탄을 더 제대로 살펴보기 위한 새로운 미션을 준비하고 있습니다 2030년경 발사를 준비하고 있는 차세대 타이탄 미션 드래곤플라이 미션이이 미션은 조금 특별합니다 바로 프로펠러가 달려 있는 드론을 뛰어서 타이탄 곳곳을 비행하면서 호수와 하늘을 직접 살펴보는 탐사 미션이 우린 이미 앞서 화성 탐사선 퍼서비어런스 통해서 지구 바깥 다른 천체 하늘에서 드론을 하늘에 띄우는데 성공했습니다이 경험을 발판삼아서 이젠 그 이름에 걸맞게 정말 잠자리처럼 타이탄 하늘의 곳곳을 비행하는 드론까지 꿈꾸고 있죠 머지 하나 드래곤플라이 미션이 성공한다면 우린 실제로 타이탄 호수의 출렁거리는 파도의 모습을 선명하게 볼 수 있을지도 모르겠습니다 오늘은 특별히 저 우주 먼지가 새롭게 출간한 따끈따끈한 신간을 소개해 드리겠습니다 지구에 갇힌 채 별의 정체가 무엇인지 밝혀냈던 천문 학자부터 그 별까지의 거리를 채고 우주의 지도를 완성하고 나아가 지구의 중력을 벗어나 우주 마원 경으로 우주를 관측하는 꿈을 실현시켰다 이야기까지 우리 우주 그리고 천문학의 비밀을 밝혀냈던 여덟 명의 천문학자들의 아주 디테일하고 사적인 이야기까지 가득 담겨 있는 따끈따끈한 신간인데 별의 실체를 처음 밝혀냈던 세실리아 페인 별까지의 거리를 채고 우주의 지도를 그릴 수 있게 해주었던 헬리아 레빗 우주가 팽창하고 있다는 사실을 발견한 에드윈 허블 그리고 별의 최후 죽음을 예측한 수브라마니안 찬드라 세카르 블랙홀의 존재를 예측했던 스티븐 호킹 또 우주의 거대한 비밀 암흑 물질의 증거를 발견한 베라루빈 지구의 중력을 벗어나 우주 여행을 실현시킬 수 있는 기초를 세웠던 콘스탄틴 치올코프스키 그리고 허불 우주마 경이라는 놀라운 계획을 실현시키며 우주 마경의 시대를 열었던 낸시 그레이스 로먼 지 우리에게 우주의 비밀을 밝혀주었던이 여덟 명의 천문 학제 야기가 궁금하신 분들의 많은 관심 부탁드리겠습니다 그러면 저는 앞으로도 더 다양한 천문학자 또 천문학적 발견들을 여러분께 소개해드리면서 다시 인사드리도록 하겠습니다 우주 먼자 여러분 감사합니다 안녕 Ah