"토성의 달 얼음아래 거대한 바다"

토성의 달 엔셀라두스(Enceladus)표면을 덮고 있는 두꺼운 얼음 아래에서 거대한 바닷물 존재 증거가 확인됐다. 이는 이 위성에 미생물이 살 수 있다는 의미다.

美항공우주국(NASA·나사)은 3일(현지시간) 토성탐사선 카시니호의 중력측정결과를 바탕으로 토성의 달 엔셀라두스에서 액체로 된 물이 흐르는 증거를 확인했다고 발표했다. 이같은 증거를 제시한 과학자들의 중력 측정 데이터와 관련논문은 사이언스지 4월 4일자에 실렸다.

과학자들은 카시니가 이 위성 가까이 돌면서 확보한 중력측정 결과를 바탕으로 한 지역에서 30~40km 두께의 얼음층 아래에 약 10km정도 깊이로 거대한 바닷물이 흐른다는 것을 확인알 수 있었다.

논문 공저자인 데이비드 스티븐슨 칼텍교수는 바다의 크기는“미국슈피리어호(82,103 km2, 우리나라 남한면적의 0.8배)크기”라고 밝혔다.과학자들은 이미 지난 2005년 카시니가 이 위성 남극근처에 있는 구멍에서 뿜어져 나오는 수증기를 관측함으로써 얼음으로 된 엔셀라두스 표면 아래 물이 흐를 것으로 추정해 왔지만 증거를 찾지 못해 왔다.

하지만 새로이 확보한 중력측정데이터는 지름 500km인 엔셀라두스 위성의 일부 지역 지각 아래 물이 흐른다는 증거를 제시해 주었다.

논문 공저자인 새미 아스마르 나사 제트추진연구소 연구원은 “우리는 속도측정용 스피드건에 사용되는 은 도플러효과 컨셉을 통해 중력을 측정했다”고 말했다. 그는 “우주선이 엔셀라두스 근처를 지날 때 중력장 변화에 따라 우주선 속도가 변화하는데 이를 바탕으로 특정지역 중력장 변화를 연구한 결과 거대한 물이 존재한다는 결론에 도달했다고 말했다.

카시니는 엔셀라두스 가까이로 19번이나 비행했는데 지난 2010~2012년에 3차례 비행을 통해 정확한 궤도를 측정했다.

이들은 엔셀라두스 위성의 산이나 지하구조의 차이 등으로 발생하는 중력장의 변화가 카시니호의 속도를 미세하게나마 변화시켰다는 점에 착안했다. 과학자들은 카시니호와 지구의 딥스페이스네트워크 기지국 간에 오가는 무선주파수신호 분석을 통해 초당 90미크론(1미크론=1천분의 1 mm)정도의 비행경로 변화를 확인했다. 이 비행데이터는 남극끝 지역의 내부에서 다른 지역의 내부에서보다 높은 밀도를 가진 무언가가 있다는 증거를 보여주었다.

과학자들은 표면이 침하돼 중력이 떨어지는 남극의 특정 지역이 큰 지반 규모에 비해 예상외로 중력이 떨어진다는 사실을 발견했다. 이는 연구자들로 하여금 지반침하에 의한 중력저하의 효과가 표면 아래 있는 뭔가를 통해 뒤집히고 있다는 결론을 내리게 했다.

논문 수석저자인 루치아노 레스 로마 사피엔자대학교교수는 “카시니호의 남극지역 중력측정 결과는 네거티브 중력이상을 보였지만 카메라로 촬영된 거대한 지반 침하에도 불구하고 그리 크지 않았다”며 “따라서 우리는 지각아래 깊은 곳에 이 사라진 질량을 벌충할 좀더 밀도높은 물질이 있어야 한다고 생각하게 됐다. 이에따라 이 아래에 얼음보다도 7% 정도 밀도가 높은 액체로 된 물이 있을 가능성이 크다는 결론을 내렸다. 우리는 중력 이상의 정도를 바탕으로 저수지의 규모를 산정했다“고 말했다.카시니호가 중력측정데이터를 바탕으로 한 엔셀라두스에 물이 있다는 증거 발견은 이 위성에 생명체가 살 가능성을 제기해 준다는 점에서 과학자들을 열광케 하고 있다.