2개 태양계 왜소행성 "지하에 바다 존재 가능성" [우주로 간다]

왜소행성 에리스·마케마케, 물 존재 가능성 제기

우리 태양계 내에 존재하는 두 개 왜소행성의 지하에 물이 존재할 가능성이 높다는 연구 결과가 나왔다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 20일(현지시간) 보도했다.

제임스웹우주망원경(JWST)으로 수행한 연구에 따르면, 에리스(Eris)와 마케마케라(Makemake)라는 왜소행성은 지하에 물이 있는 바다를 유지하기에 충분한 지열 활동을 하고 있다는 증거가 포착됐다. 이번 연구 결과는 최근 국제학술지 이카루스에 발표됐다.

태양계 왜소행성 마케마케를 상상한 일러스트 (사진= ESO/L. Calçada/Nick Risinger (skysurvey.org))

■ 에리스·마케마케, 어떤 왜소행성?

2005년 카이퍼벨트 깊은 곳에서 발견된 에리스는 명왕성이 2006년 태양계 행성 지위를 잃는 데 결정적인 역할을 한 왜소행성이다. 

에리스 발견 당시 태양계의 열 번째 행성으로 인정해야 한다는 주장이 나왔으나, 비슷한 크기의 천체가 계속 발견되면서 국제천문연맹이 행성의 정의를 보다 엄밀하게 할 필요성을 느꼈다. 결국 2006년 8월 24일 통과된 새 정의에 의해 명왕성을 에리스와 함께 ‘왜소행성’으로 분류했다.

왜소행성 에리스를 상상한 이미지 (사진=NASA/ESA/STSCI)

에리스 발견 이후 두 달 후에 발견된 마케마케는 지름이 1430km로 에리스와 명왕성보다 약 1천km 작다. 에리스는 태양과의 거리가 144억km, 마케마케는 77억km로 매우 멀기 때문에 그 동안 베일에 쌓여있었다. 하지만, 최근 JWST로 관측한 결과 이 왜소행성들에 메탄의 증거가 밝혀졌다.

■ 내부서 메탄 생성 증거 포착

미국 텍사스 사우스웨스트연구소 크리스토퍼 글라인(Christopher Glein) 박사는 “에리스와 마케마케 내부에서 메탄을 생산하는 열 과정을 암시하는 증거를 발견했다”고 밝혔다.

그는 이 왜소행성에서 관측된 "중수소·수소 비율은 지하 깊은 내부에서 생성된 메탄의 지구화학적 기원을 가리킨다"며, "우리 자료는 암석 중심부의 온도가 상승해 메탄이 끓을 수 있음을 시사한다. 분자 질소도 생성될 수 있고 에리스에서 이를 확인했다."고 설명했다.

암석 물질로 이뤄진 핵과 바다의 열수(熱水) 반응으로 인해 에리스와 마케마케 내부 깊숙한 곳에서 메탄을 생성했을 것이라는 게 연구진의 설명이다. 이후 메탄은 가스 배출이나 화산 활동을 통해 지표로 올라오게 되었을 것이라고 밝혔다.

이러한 방식으로 메탄이 형성되려면 약 150도가 넘는 온도가 필요하다. 이 온도는 각 왜소행성의 암석 핵에 존재하는 방사성 동위원소가 붕괴하면서 열을 방출할 때만 가능하다.

글라인은 "뜨거운 내부 핵은 얼음 표면 아래에 잠재적으로 액체 물의 존재 가능성을 나타낸다"며, 에리스와 마케마케가 거주 가능한 바다를 포함하고 있을 가능성을 제기했다.