명왕성 위성 ‘카론’에 희귀 ‘암모니아 크레이터’ 존재

태양계에는 매우 다양한 크레이터(crater, 구덩이)가 있다. 그러나 암모니아 성분의 크레이터는 좀처럼 보기 힘든 존재다. 암모니아는 우리에게 고약한 냄새가 나는 기체로 친숙한 물질로 명왕성의 차가운 얼음 위성인 카론에서는 고체상태로 존재한다.

뉴호라이즌스호의 탐사에서 명왕성만큼이나 흥미로운 천체는 바로 위성인 카론이다. 카론의 지름은 명왕성의 절반으로 이 두 천체는 사실상 쌍성계나 다름없다고 보는 천문학자들도 있다. 명왕성과 카론의 질량 중심이 명왕성 밖에 있어 서로 두 천체가 이 점을 중심으로 공전하기 때문이다.

과학자들은 카론의 복잡한 지형을 보고서 이 천체가 과거 수많은 운석 충돌은 물론이고 다양한 지질활동이 있었다는 증거를 발견했다. 지름 1,200km가 조금 넘는 작은 천체지만, 이 위성에는 거대한 협곡은 물론 다양한 역사가 새겨져 있는 크레이터들이 있었다.

카론 표면을 촬영한 2.2 미크론(micron) 파장의 적외선 데이터를 분석한 과학자들은 한 가지 놀라운 사실을 발견했다. 크레이터 가운데 하나가 암모니아가 풍부하다는 사실을 밝혀낸 것이다. 암모니아 자체는 태양계에서 드문 물질은 아니지만, 이렇게 크레이터 안에서 발견되는 경우는 보기 드물다.

참고로 이 크레이터에는 비공식적으로 오르가나(Organa)라는 명칭이 붙었는데, 바로 근처에는 스카이워커 크레이터가 존재한다. 스카이워커 크레이터는 카론의 다른 크레이터처럼 물의 얼음으로 된 크레이터다. (이 이름을 보고 스타워즈 팬이라면 레아 오르가나 공주(Princess Leia Organa)와 제다이 기사인 루크 스카이워커 남매를 바로 떠올렸을 것이다. 사실 조금 떨어진 곳에 베이더 크레이터도 존재한다.)

오르가나 크레이터는 지름 5km 정도로 카론에서 가장 젊은 크레이터 중 하나다. 뉴호라이즌스호의 분석팀의 윌 그룬디(Will Grundy)는 이 크레이터가 어쩌면 국소적으로 암모니아가 풍부한 지형에 운석이 충돌했거나 혹은 충돌한 천체가 암모니아가 풍부한 것이 원인일 수 있다고 설명했다.

반면 워싱턴 대학의 빌 맥키넌(Bill McKinnon)은 이것이 얼음화산(cryovolcanism)의 증거일 가능성을 제시했다. 어쩌면 과거 카론의 얼음 지각 밑에 물의 얼음과 암모니아의 마그마가 존재했을 수 있다는 것이다. 어느 쪽이 옳은지는 더 분석이 필요하다.

과학자들은 뉴호라이즌스의 데이터를 분석할수록 이렇게 예상치 않았던 새로운 사실을 발견하는데 흥분하고 있다. 아직 도착하지 않은 데이터가 많은 만큼 계속해서 앞으로의 연구 역시 기대된다.

고든 정 통신원jjy0501@naver.com