토성의 위성(달) '엔켈라두스'를 덮은 두꺼운 얼음 밑의 바다가 지구처럼 염도의 차이로 해류가 형성되며 물이 뒤섞이는 것으로 보인다는 연구 결과가 나왔다.
이는 엔켈라두스의 20㎞ 두께 얼음 밑 바닷물이 균일할 것으로 여겨온 기존 가설을 뒤엎는 것이다.
미국 캘리포니아공과대학(Caltech)에 따르면 지질·행성학 대학원생 애나 로보 등이 참여한 연구팀은 엔켈라두스의 얼음 형태를 토대로 해류 가능성을 분석한 연구 결과를 과학 저널 '네이처 지구과학'(Nature Geoscience)를 통해 발표했다.
토성에서 6번째로 큰 위성인 엔켈라두스는 지름이 약 500㎞로 지구가 가진 달의 7분의 1에 불과하다.
지난 2014년 토성 탐사선 카시니호가 근접 비행하면서 얼음 밑에 거대한 바다가 존재하는 증거를 발견하고, 남극 얼음의 틈 사이에서 온천처럼 분출되는 물 시료를 확보하면서 목성의 위성인 유로파와 함께 액체 상태의 물을 가진 천체로서 주목을 받아왔다.
얼음 덩어리와 같은 엔켈라두스의 바다는 지구와는 사뭇 다르다.
지구의 바다는 표면의 3분의 2를 덮고 있고, 평균 수심이 약 3.6㎞로 얕은 편이다. 태양 빛의 영향으로 수온은 수심이 깊어질수록 떨어지며, 바람의 영향을 받는 해류를 갖고있다.
엔켈라두스는 바다가 두꺼운 얼음 밑에서 위성 전체를 덮고 있고, 수심도 30㎞가 넘는다. 수온은 위성 핵(코어)의 열로 지구와는 반대로 아래에서 위로 올라갈수록 떨어진다.
연구팀은 이런 차이에도 두 바다가 짠물이라는 중요한 특성을 공유하고 있으며, 이때문에 비슷한 해류를 가진 것으로 분석했다. 남극대륙 주변의 남빙양 해류와 마찬가지로 엔켈라두스 바닷물이 염도의 차이로 물의 흐름을 만들고 있다는 것이다.
연구팀은 카시니호가 관측한 자료와 함께 논문 공동 저자로 남극대륙 주변의 물과 얼음의 상호작용으로 바닷물이 섞이는 과정을 연구해온 캘텍 앤드루 톰슨 교수의 기존 연구 결과 등을 토대로 이런 결론을 이끌어 냈다.
카시니호가 측정하고 계산한 중력과 열을 통해 엔켈라두스를 덮은 얼음이 적도보다는 극지에서 더 얇은 것이 확인됐는데, 이는 극지에서는 얼음이 녹고 적도에서는 더 어는 것과 관련됐을 가능성이 높은 것으로 분석됐다.
연구팀은 얼음이 얼면 소금이 방출되면서 주변의 바닷물은 염도가 더 높아지고, 반대로 얼음이 녹으면 염도가 낮아져 물의 흐름이 생기게 되는 것으로 설명됐다.
연구팀은 톰슨 교수의 연구 결과를 토대로 한 컴퓨터 모델을 이용해 얼음 구조로 확인된 얼음이 어느 지역과 녹는 지역이 해류로 연결되는 점을 보여줬는데, 이는 엔켈라두스 극지에서 적도에 이르는 해류가 형성돼 수온과 영양분 분포에 영향을 준다는 점을 나타내는 것이라고 했다.
톰슨 교수는 "엔켈라두스의 얼음 밑에서 어느 지역이 생명체에 가장 적합할지를 이해하는 것은 미래의 생명체 탐사 노력에 영향을 주게 될 것"이라고 했다.
<연합>
국제팀 press@jeonpa.co.kr
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토성의 달 엔켈라두스 얼음 밑 바다에 해류 존재 - 전파신문
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