수성엔 얼음 있다?…물 존재 증명 임박 - 서울

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수성엔 얼음 있다?…물 존재 증명 임박

서울신문|입력 2011.12.16 12:11 

태양에서 가장 가까운 '수성'. 이 뜨겁고 메마른 행성에도 물이 존재한다는 증거가 발견되고 있어 학계가 주목하고 있다.

14일(현지시각) 미 내셔널지오그래픽 뉴스는 미항공우주국(NASA)이 수성탐사선 메신저호가 보내온 최신 정보를 토대로 수성 극점 분화구 지점에서 발견된 '밝은 반점'이 고체 상태의 물을 나타낸 증거일 수 있다고 밝혔다고 보도했다.

↑ 수성서 얼음 흔적 발견
 

수성에 물이 존재한다고 하면 이상하게 생각할지 모르지만, 수성의 자전축은 크게 기울어 있지 않기에 극점에 있는 분화구 속은 태양광에 노출되지 않아 그림자 부분이 존재할 것이라고 학자들은 지적해 왔다.

또 수성에는 지구와 달리 열을 가둘 수 있는 대기가 거의 없어 항상 그림자로 된 장소가 있다면 '콜드 트랩' 될 수 있다고 한다. 여기서 콜드 트랩은 행성간 공간에서 흘러들어온 물질의 파편과 증기가 자라나는 서리(얼음) 속에 영구적으로 갇힌 영역을 뜻한다.

이런 콜드 트랩은 지구 위성인 달의 남극 지점에서도 발견됐다. 또 최근 달에는 대량의 얼음이 존재하는 것으로 밝혀졌다. 아울러 지난 1991년에는 달의 극점 일부에서 밝게 빛난다는 관측 결과가 나온 바 있다.

극점이 밝게 나타나는 이유는 레이더 전파를 강하게 반사했기 때문이며, 이는 물 혹은 얼음의 존재를 나타낸 전형적인 증거라고 수성탐사 연구팀은 말한다.

NASA 에임스 연구센터의 행성학자 앤서니 콜라프리트 박사는 "흰 반점에는 상당한 양의 얼음이 존재할 수도 있다."고 설명했다.

그는 이어 "레이더가 이처럼 반사하려면 순수한 얼음(순도 90% 이상)이 필요하다고 대부분의 학자는 생각하고 있다. 최소 몇 m 이상의 두께일 것"이라고 덧붙였다. 콜라프리트 박사는 이번 연구에는 불참했다.

수성탐사 계획 중의 한 목표는 수성의 분화구 내부를 조사하는 것이다. 이 계획에 참여한 워싱턴 카네기연구소 행성학자 숀 솔로몬 박사는 "이번 정보를 토대로 새롭게 두 연구가 진행되고 있다."면서 "레이더 사진에 나타난 밝게 빛나는 부분과 콜드 트랩은 커다란 연관성이 있을 것"이라고 설명했다.

첫 번째 새 연구는 수성의 북극 지역을 삼차원 지형도로 제작하는 것으로, 메신저호의 레이더고도 측정법을 사용해 시뮬레이션했다. 그 결과, 실제 수성 북극에는 영구적으로 태양광이 닿지 않는 영역이 존재하는 것으로 판명됐으며 "(그림자) 영역의 위치는 레이더에 비치는 밝은 퇴적물과 일치한다."고 솔로몬 박사는 밝혔다.

두 번째 연구에서는 메신저호에서 보내온 6개월분의 사진을 사용한 남극 지역의 조사다. 솔로몬 박사의 말을 따르면 이 남극의 연구에서도 레이더의 밝은 지점은 퇴적물로 보이는 위치 모두 실제로 영구적인 그림자 영역이 분명하다.

하지만 이 밝은 지점이 실제로 물이나 얼음인지는 아직 최종적으로 결론이 나지 않고 있다. 콜드 트랩에 잡히는 것은 물만이 아니라 이산화황도 밝게 나타난다고 한다.

이에 대해 연구팀은 다음 방법으로 수성 표면에서 방출되는 중성자를 측정해 이 행성의 수소량을 조사하는 것이라고 설명했다.

현재 과학자들은 중성자 측정 정확도를 높이기 위해 메신저호의 중성자 검출장치를 조정하고 있다. "3~4개월 이내에 결과를 낼 것"이라고 솔로몬 박사는 말했다.

하지만 수소가 발견했다고 해서 그것이 또 물의 존재를 증명할 결정적인 증거는 아니라고 한다. 최근 달에 존재한 물에 대한 최종 확인은 폐기 로켓을 분화구에 충돌시켜 튄 파편을 관측해 증명했다. 수성에서는 이런 실험이 시행된 적이 없다.

달 충돌 실험에 참여한 브라운대학의 행성학자 피터 슐츠 박사는 "수성에서 무엇이 발견될지는 아직 아무도 모른다."고 설명했다.

사진=NASA

윤태희기자th20022@seoul.co.kr