[아하! 우주] 활화산만 150개..목성 위성 '이오'서 새 화산 발견

[서울신문 나우뉴스]

주노 탐사선이 관측한 목성의 위성 이오의 새로운 활화산. 사진에서 동그라미 안에 hot spot이라고 표시된 부분. 출처=NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

미 항공우주국(NASA)의 주노(Juno) 탐사선은 목성 주위를 도는 인공위성이 되어 태양계의 맏형인 목성을 매우 상세하게 관측하고 있다. 아직 관측이 마무리되지 않았지만, 이미 과학자들은 주노가 보내온 데이터를 통해 여러 가지 새로운 사실을 밝혀내고 있다. 하지만 아쉽게도 주노는 목성만큼이나 흥미로운 비밀을 간직한 목성의 거대 위성들은 탐사하지 않는다. 주노의 공전 궤도 자체가 위성과 멀리 떨어질 수밖에 없기 때문이다. 하지만 예외는 있다.

NASA의 주노 과학팀은 2017년 12월 16일에 있었던 목성 근접 때 주노의 JIRAM(Jovian InfraRed Auroral Mapper)에 포착된 목성의 위성 이오(Io)의 모습을 조사했다. 이 이미지는 이오에서 47만㎞ 떨어진 위치에서 찍은 것이지만, 여기에 이전에 보고되지 않은 새로운 열점(hot spot)이 존재했다. 극저온의 환경인 목성의 위성에서 뜨거운 열이 발생하는 경우는 사실 한 가지밖에 생각할 수 없다. 바로 화산의 존재다.

이오는 목성의 4대 위성 가운데 목성에 가장 가까운 위치에 있어 위성 내부가 목성의 중력에 의해 수축과 팽창을 반복한다. 그 결과 내부에서 뜨거운 열이 발생해 화산 활동이 활발히 일어난다. 사실 이오는 태양계에서 화산 활동이 가장 활발한 천체로 보이저 1, 2호 및 갈릴레오 탐사선, 지구의 망원경 관측을 통해 밝혀진 활화산의 숫자만 150개에 달한다. 화산 폭발 규모도 지구에서는 상상하기 힘든 대규모로 수백㎞ 높이의 분화가 관측되기도 한다. 이번에 발견된 새로운 화산은 상대적으로 규모는 작지만, 지구에서 관측하기 어려운 남극 주변의 화산이라는 점에서 의미가 있다.

이오의 화산은 매우 흥미로운 자연 현상이긴 하지만, 이오가 목성의 위성 탐사에서 1순위는 아니다. 목성의 위성 중 과학자들의 관심을 한 몸에 받는 곳은 바로 유로파다. 화산과 불의 위성인 이오와 달리 유로파는 표면에 균열이 있는 얼음 지각을 지니고 있다. 그리고 지금까지 관측된 여러 증거를 종합할 때 유로파는 얼음 지각 아래에 액체 상태의 물을 가지고 있는 것으로 생각된다. 더 나아가 상당히 큰 바다가 존재할 가능성도 있다. 바다가 있는 만큼 생명체 존재 가능성을 생각하는 것도 당연하다. 따라서 NASA의 다음 탐사 목표는 유로파다.

하지만 결국 언젠가 인류는 목성의 다른 위성에도 직접 탐사선을 보내 그 비밀을 상세하게 탐사할 것이다. 당장에는 우선순위에서 밀리지만, 이들 역시 흥미로운 이야기를 간직했다는 점에서는 뒤지지 않기 때문이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

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