목성의 가장 큰 위성 ‘가니메데’서 수증기 흔적 발견 [우주로 간다]

과학자들이 목성에서 가장 큰 위성인 가니메데에서 수증기 흔적을 발견했다고 엔가젯 등 외신들이 26일(현지시간) 보도했다.

스웨덴 왕립공과대학(KTN) 로렌츠 로스(Lorenz Roth)가 이끄는 연구팀은 1998년~2010년 지난 20년간 허블 우주망원경에 장착돼 있는 우주망원경 영상분광기(STIS)가 촬영한 이미지를 조사했다. 그 결과 얼어붙은 지표면의 얼음이 승화해 만들어진 수증기를 포착했다고 밝혔다.

주노 탐사선의 주노캠 이미저로 촬영한 가니메데 위성의 모습 (사진= NASA/JPL-칼텍h/SwRI/MSSS)

1998년 미국 항공우주국(NASA)은 허블 STIS에서 촬영한 자외선 이미지를 통해 특이한 형태의 오로라 현상을 발견했다. 이를 통해 NASA는 가니메데가 약한 자기장을 가지고 있으며 대기 중에 산소 원자가 있을 것이라고 추정했다.

하지만, 이번에 KTN 연구진은 과거 NASA의 1998년 자료와 1998년~2010년의 STIS 자료를 다시 분석해 가니메데에는 산소 원자가 없다는 사실을 밝혀냈다. 때문에 과거 포착한 오로라 현상을 설명하기 위해서는 산소 원자가 아닌 다른 것이 필요하며, 가니메데의 오로라 현상은 가니메데의 대기에 수증기가 존재할 경우에 생길 수 있다고 설명했다.

'가니메데'에서 1998년 관측된 오로라 현상 (사진=NASA/ESA/Lorenz Roth)

또, 연구진은 가니메데 적도의 표면 온도가 얼음이 수증기를 방출할 만큼 충분히 따뜻해질 수 있으며, 이 곳에서 지표면에 승화가 일어나 수증기가 발생할 수 있을 것으로 추정했다.

가니메데는 지표면 밑에 바다를 숨기고 있는 얼음 위성으로, 태양계에서 가장 큰 위성이다. 가니메데는 태양계 행성인 수성보다 크며, 자체 자기장을 가진 태양계 유일의 위성이다.

이전 연구 결과에 따르면 가니메데 표면 아래 얼음 층에 지구보다 더 많은 양의 물의 존재한다고 알려졌다. 가니메데 지하에 숨어있는 바다는 수심이 지구보다 10배 가량 깊은 97㎞ 정도로, 두꺼운 얼음 층(약 153㎞) 아래에 숨어 있는 것으로 NASA는 분석했다.

이번 가니메데의 수증기 관측은 2022년 발사돼 목성 탐사를 진행하는 유럽우주국(ESA) 목성 탐사선 '주스'(JUICE·Jupiter Icy Moons Explorer)를 통해 향후 더 자세히 확인될 예정이다. 주스 탐사선은 2029년 목성에 도착해 목성과 목성의 가장 큰 위성 3개를 조사할 예정이다.