목성 위성 '유로파' 해저화산 활동 있을만큼 내부 뜨겁다 - 동아사이언스

얼음밑 바다서 생명체 에너지 공급 '열수구' 역할 가능성

목성 궤도에서 여섯 번째 위성 유로파에 근접한 유로파 클리퍼 탐사선 상상도

[NASA/JPL-Caltech 제공/ 재판매 및 DB 금지]

목성의 위성 '유로파'의 내부가 얼음 밑 바다의 암석층을 녹여 해저 화산을 형성할 만큼 뜨거울 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이는 지구에서처럼 해저 열수구를 만들어 생명체 존재 가능성을 높여줄 수 있는 것으로 지적됐다.

미국 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)에 따르면 체코 카렐대학의 마리에 베호운코바 교수가 이끄는 연구팀은 컴퓨터 3D 모델링을 통해 유로파 해저에서 최근까지 화산 활동이 있었으며 지금도 진행 중일 수 있다는 결과를 얻어 과학 저널 '지구물리학 연구 회보'(Geophysical Research Letters)에 발표했다.

연구팀은 3.5일 주기로 목성을 돌고 있는 유로파가 태양계에서 가장 큰 행성인 목성의 강력한 중력 영향을 받아 내부에서 열이 발생하면서 암석층을 부분적으로 녹여 해저 화산을 만들어내는 것으로 분석했다.

공전 주기가 1.7일로 유로파보다 목성 더 가까이 있는 위성 '이오'에서는 수백 개의 화산에서 용암이 흘러나오고 화산 가스가 400㎞까지 치솟는 등 목성의 중력으로 인한 화산 활동이 분명하게 포착됐으나 유로파에서도 이런 화산 활동이 이뤄지고 있는지는 불분명했다.

베호운코바 연구팀은 3D 모델링을 통해 목성의 중력이 유로파 내부에서 열을 생성하고 해저화산 활동을 만들어내는 과정을 상세하고 정밀하게 보여 준 것으로 평가됐다.

[NASA/JPL-Caltech/Michael Carroll 제공/ 재판매 및 DB 금지]

연구팀은 특히 극지 인근의 고위도 지역을 해저 화산활동 가능성이 가장 높은 곳으로 예측하면서 장기간에 걸쳐 어떻게 변화해 왔는지도 분석했다.

유로파에 해저 화산이 존재한다면 지구의 심해 해저에서 미생물에 '연료'를 공급하는 열수구와 같은 역할을 할 것으로 기대되고 있다. 지구에서는 바닷물이 뜨거운 용암과 만나면서 화학에너지를 제공하는데 햇빛이 들지 않는 심해에서는 이 화학에너지가 빛 대신 생명체를 유지하는 기능을 한다.

베호운코바 교수는 "이번 연구 결과는 유로파의 얼음 밑 바다가 생명체 출현에 적합한 환경일 수 있다는 또 하나의 증거를 추가하는 것"이라면서 "유로파는 수십억 년간 화산 활동을 유지해온 드문 천체 중 하나로, 지구를 제외하면 많은 물과 오래된 에너지원을 가진 유일한 천체일 수도 있다"고 했다.

이번 연구 결과는 NASA가 2024년에 발사할 탐사선 '유로파 클리퍼'(Europa Clipper)를 통해 검증받게 된다.

유로파 클리퍼는 2030년께 목성에 도착해 궤도를 돌며 수십차례에 걸쳐 유로파에 근접 비행하며 위성을 덮은 얼음 표면을 자세히 관측하고 대기 시료를 수집하는 등의 탐사 임무를 수행하게 된다. 생명체 탐사가 목표는 아니지만, 근접 관측을 통해 유로파가 생명체를 지탱할 수 있는 능력을 갖췄는지를 알 수 있을 것으로 보인다.

연합뉴스

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