생명체 존재 가능성 높은 '유로파' 대기서 수증기 상존 확인

한쪽 반구에만 비대칭 존재..허블망원경 자외선 관측 자료 활용

얼음 밑에 바다를 가진 목성 위성 '유로파' (서울=연합뉴스) 미국의 목성탐사선 갈릴레오호가 1997년 6월 약 120만㎞ 밖에서 포착한 유로파 이미지. 왼쪽은 자연색이고 오른쪽은 표면의 음영이 드러나도록 보정한 것이다. 2021.10.15. [NASA, NASA-JPL, University of Arizona 제공/ 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 얼음으로 덮여있는 목성의 위성(달) '유로파'(Europa) 대기에 수증기가 상존하는 것으로 확인됐다.

하지만 궤도 진행 방향에서 뒤쪽 반구에서만 수증기가 퍼져있고 앞쪽에서는 그렇지 않은 비대칭적 구조인 것으로 나타났다.

미국 항공우주국(NASA)에 따르면 스웨덴 왕립 공과대학(KTH) 행성천문학자 로렌츠 로스 연구원이 이끄는 연구팀은 1999~2015년에 허블우주망원이 관측한 자료를 활용해 유로파 대기에 수증기가 퍼져있는 것을 찾아내 학술지 '지구물리학 연구 회보'(Geophysical Research Letters)에 발표했다.

지구의 달보다 약간 작은 유로파는 얼음 밑에 거대한 바다를 가져 외계 생명체가 존재할 가능성이 높은 곳으로 꼽히고 있다.

이곳에서는 지난 2013년 약 200㎞ 높이로 물기둥이 치솟을 때 지구의 10억분의 1밖에 안 되는 대기압에도 수증기 방울이 맺히는 것이 허블망원경에 포착된 바 있지만 국지적이고 일시적이었다.

유로파 표면의 얼음 사이로 치솟는 물기둥 상상도 [NASA/ESA/K. Retherford/SWRI 제공/ 재판매 및 DB 금지]

로스 연구팀은 허블 우주망원경영상분광기(STIS)의 자외선 관측 자료를 뒤져 유로파가 각각 다른 궤도 위치에 있던 1999년과 2012년, 2014년, 2015년 자료를 분석해 물(H₂O)을 구성하는 산소(O) 함유량을 파악해 수증기 존재를 확인했다.

연구팀은 같은 방법을 활용해 최근 목성의 최대 위성으로 수성보다 큰 '가니메데'(Ganimede) 대기에서도 수증기를 찾아냈다.

연구팀은 유로파의 수증기가 일시적인 것이 아니라 광범위한 지역에 걸쳐 상존하고 있다는 것을 밝혀냈지만 수증기가 유로파의 궤도 진행 방향에서 뒤쪽에서만 발견된 이유까지 규명하지는 못했다.

로스 연구원은 "가니메데와 유로에서 수증기를 관측한 것은 얼음 위성의 대기에 관한 이해를 넓혀주는 것"이라면서 "유로파 표면 온도가 가니메데보다 낮다는 점에서 유로파에서 안정적 수증기가 포착된 것은 가니메데보다 더 놀랍다"고 했다.

유로파는 가니메데보다 더 많은 빛을 반사해 표면 온도가 화씨 60도가량 낮다. 낮에도 영하 260도에 달하는데 얼음 상태에서 액체로 전환되는 과정을 거치지 않고 곧바로 수증기로 승화하는 것으로 분석됐다.

연구팀은 이번 연구 결과가 얼음 위성의 대기 구조에 대한 이해를 넓혀 현재 진행 중인 목성 위성 탐사선 준비에 도움을 줄 것으로 기대했다.

NASA가 준비 중인 '유로파 클리퍼'와 유럽우주국(ESA)의 '목성 얼음 위성 탐사선'은 현장 탐사를 통해 태양에서 약 8억㎞ 떨어진 곳에서도 생명체가 존재할 수 있는지 확인하게 된다.

eomns@yna.co.kr

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