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[아하! 우주] 토성 위성 타이탄서 ‘모래폭풍’ 첫 발견…지구와 닮았다

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▲ 타이탄의 모래폭풍을 상상한 그래픽(출처=IPGP/Labex UnivEarthS/University Paris Diderot – C. Epitalon & S. Rodriguez)



지구와 묘하게 닮은 토성 위성인 타이탄에서 사상 처음으로 모래 폭풍이 포착됐다.

최근 프랑스 파리 7대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 카시니호의 데이터를 분석한 결과 타이탄의 적도 부근에서 모래 폭풍이 관측됐다고 밝혔다.

지금까지 태양계 내에서 모래폭풍이 일어나는 곳으로 밝혀진 천체는 지구와 화성 뿐으로 그만큼 타이탄이 지구와 닮았다는 것을 의미한다. 지름 5150㎞, 표면온도는 - 170℃로 매우 낮은 타이탄은 지구와 마찬가지로 구름이 있으며 비가 내리고 호수와 광대한 모래언덕(사구)이 존재한다.

다만 이는 지구와는 성분이 다르다. 타이탄의 대기는 메탄 구름을 가진 질소가 대부분이며 호수 역시 물로 가득찬 지구와는 달리 액체 탄화수소로 이루어져 있다. 또한 타이탄은 지구보다 두꺼운 대기를 가진 독특한 위성으로 역동적인 기후 시스템을 가진 것으로도 보인다. 이같은 이유로 타이탄은 태양계 내에서 생명체 존재 가능성이 가장 높은 곳으로 꼽혀 NASA의 차기 탐사 대상으로도 올라있다.

▲ 카시니호가 촬영한 데이터. 적도 부근 밝은 선이 모래폭풍으로 추정된다.(출처=NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University Paris Diderot/IPGP/S. Rodriguez et al. 2018)



이번에 연구팀은 카시니호가 지난 2009년과 이듬해 몇차례의 근접비행(Fly by·플라이바이)을 통해 얻어진 데이터를 통해 타이탄의 적도 부근에서 일어나는 먼지폭풍을 분석해냈다. 연구를 이끈 세바스찬 로드리게스 박사는 "타이탄은 매우 활동적인 위성"이라면서 "타이탄의 적도 지역을 덮고있는 거대한 모래언덕은 활동적이고 지속적으로 변화한다"고 설명했다. 이어 "타이탄의 강력한 바람은 지구와 화성처럼 유기 먼지를 전 지역으로 운반할 수 있다는 것을 보여준다"고 덧붙였다.



한편 타이탄은 위성이지만 태양계에서 유일하게 사구 지형이 관찰된 위성이자 두꺼운 대기를 지니고 있다. 대기의 구성 성분은 독특하게도 메탄이나 이보다 더 복잡한 탄화수소 분자로 인해 대기가 짙은 노란색 안개처럼 보인다. 그리고 태양계에서 유일하게 탄화수소가 응결되어 비와 눈으로 내린다.    

이번 연구결과는 지구과학 분야 유명 학술지인 ‘네이처 지오사이언스'(Nature Geoscience) 24일자에 발표됐다.  

박종익 기자 pji@seoul.co.kr

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