지구처럼 거대 호수 품은 타이탄, 지구와 다른 점은 [아하! 우주]

태양계에서 표면의 액체가 흐르는 장소는 단 두 곳이다. 바로 지구와 토성의 최대 위성 타이탄이다. 타이탄은 지구 지름의 40% 정도 되는 큰 위성으로 표면 온도는 평균 영하 180도인 얼음 행성이다. 이런 낮은 온도에서도 액체로 존재하는 메탄이나 에탄 같은 탄화수소가 강과 호수를 만든다.

타이탄은 탄화수소가 안개처럼 있어 표면을 직접 보기 어려우나 미 항공우주국(나사)의 카시니 탐사선은 합성 개구 레이더(Synthetic Aperture Radar·SAR)를 이용해 관측에 성공했다. 두꺼운 안개를 뚫고 표면을 탐사할 수 있는 SAR로 확인한 것은 호수와 강이었다. 지구처럼 큰 바다가 있는 건 아니었지만 크라켄 마레(크라켄해)는 면적이 50만㎢ 정도로 지구 카스피해보다 크다. 두 번째로 큰 호수인 리지아 마레(리지아해)도 12.6만㎢로 남한보다도 큰 면적을 자랑한다.

이렇게 큰 호수가 있다는 것은 호수로 흘러 들어가는 강도 있다는 의미다. 카시니 탐사선 레이더는 리지아 마레로 흘러가는 400㎞에 달하는 강인 비드 플루미나(Vid Flumina)강의 모습도 보여줬다. 타이탄의 강과 호수는 물이 아닌 액체 천연가스가 흘러가는 것이지만, 그 형태는 지구와 매우 흡사하다.

하지만 과학자들은 타이탄의 강과 호수가 지구와 완전히 같지는 않다는 사실도 발견했다. 브라운 대학의 샘 버치 교수가 이끄는 연구팀은 카시니 탐사선 레이더의 지형 데이터를 분석해 타이탄 강에는 지구에는 매우 흔한 삼각주 지형을 찾아보기 힘들다는 사실을 확인했다.

삼각주는 강이 호수나 바다로 흘러갈 때 갑자기 속도가 느려지면서 상류에서 내려온 흙과 모래가 쌓여 만들어진 부채꼴 모양의 지형이다. 지구에는 큰 강 하구라면 대부분 볼 수 있다. 지금은 메마른 사막 행성이지만 화성 역시 한때 많은 물이 표면에 흘렀던 행성이기 때문에 지금도 삼각주의 흔적은 남아 있다.

타이탄에선 삼각주로 보이는 지형이 1.3%에 불과했다. 카시니 탐사선 레이더의 해상도가 삼각주가 있어도 밝히지 못할 정도로 낮지는 않기 때문에 삼각주 지형 자체가 드문 것으로 판단된다. 다만 레이더 관측으로 밝힐 수 있는 것은 여기까지가 한계다.

타이탄의 모습을 자세히 연구하기 위해 나사는 차세대 타이탄 탐사선인 드래곤 플라이를 준비하고 있다. 태양계 탐사선 최초의 장거리 비행형 탐사선으로 타이탄의 낮은 중력과 두꺼운 대기를 이용해 장거리를 비행하면서 표면을 조사할 예정이다. 예정대로 2034년에 타이탄에 도달해 탐사를 시작하면 지구와는 다른 타이탄의 미스터리를 풀 수 있는 중요한 단서를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com