[사이테크+] "목성 달 유로파 표면 아래 얕은 곳에 액체 물 있을 가능성"

美 연구팀 "유로파 표면 이중융기 구조, 얼음 아래 물 작용으로 형성"

목성의 달 유로파 표면 아래에 있을 것으로 추정되는 액체 상태 물이 표면으로 상승하다가 얼어붙으면서 산등성이 2개가 대칭을 이루는 '이중 융기'(double ridges) 구조가 만들어지는 과정을 설명하는 그림. 지구 그린란드에서도 이런 과정을 거쳐 만들어진 이중 융기 구조가 발견된다. [Justice Blaine Wainwright 제공. 재판매 및 DB 금지]

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 태양계에서 지구 외에 생명체가 존재할 가능성이 가장 큰 곳으로 꼽히는 목성의 달 유로파 표면 아래 얕은 곳에 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 크다는 연구 결과가 나왔다.

미국 스탠퍼드대 더스틴 슈뢰더 교수팀은 20일 과학저널 '네이처 커뮤니케이션'을 통해 얼음으로 뒤덮인 유로파 표면의 '이중 융기'(double ridges) 구조가 형성되는 과정에 대한 연구를 통해 이같은 결론을 얻었다고 밝혔다.

유로파는 표면이 20∼30㎞ 두께의 얼음 껍질로 덮여 있지만 이 얼음 아래에 거대한 바다가 있을 것으로 추정돼 오랫동안 지구 밖의 생명체를 찾는 과학자들을 매료시켜 왔다.

유로파 표면의 '이중 융기'(double ridges. 왼쪽) 구조와 지구 그린란드의 이중 융기 구조 비교. [Nature Communications 논문 캡처. 재판매 및 DB 금지]

연구팀은 유로파를 탐사한 보이저호와 갈릴레오 탐사선이 수집한 자료와 컴퓨터 모델링 연구를 통해 유로파 표면 전역에서 거미줄처럼 관측되는 이중 융기 구조가 어떻게 형성되는지 조사했다. 이중 융기 구조는 유로파 표면의 대표적인 지형이지만 그 형성 과정은 거의 밝혀지지 않았다.

이들은 이 연구에 미 항공우주국(NASA)이 지구온난화에 따른 지표면 변화가 해수면 상승에 미치는 영향을 연구하기 위해 2015∼2017년 얼음층 아래를 관측하는 레이더로 수집한 그린란드 지역 관측 자료와 지표면 고도 데이터 등을 활용했다.

이들은 이 과정에서 그린란드 표면에서 발견되는 알파벳 'M'자와 비슷한 단면을 가진 산마루 구조가 유로파 표면 전역에 걸쳐 관측되는 이중 융기 구조와 매우 유사하다는 사실을 발견했다.

표면 얼음 껍질(ice crust) 아래에 있는 액체 상태의 물에 의해 표면에 이중 융기(double ridges) 구조가 만들어지는 과정. [Nature Communications 논문 캡처. 재판매 및 DB 금지]

연구팀은 그린란드에서 발견되는 M자형 산마루는 유로파 표면에서 가장 유명한 지형인 이중 융기 구조의 축소판이라고 할 수 있다고 밝혔다.

유로파의 이중 융기 구조는 높이가 300ｍ, 길이가 수백㎞에 이를 정도로 규모가 크며 유로파 표면 전체에 걸쳐 거미줄 같은 선 형태로 관측된다.

연구팀은 표면 고도와 레이더 관측 자료 등을 활용해 그린란드의 이중 융기 구조가 표면의 얼음 껍질 아래에 있는 압축된 액체 상태 물이 얼음 균열을 통해 상승하다가 재동결되는 과정 등을 반복하면서 형성된다는 사실을 밝혀냈다.

이들은 유로파 표면의 이중 융기 구조도 이런 과정을 거쳐 형성된 것으로 보인다면서 이는 유로파에도 얼음 껍질 아래 비교적 얕은 곳에 액체 상태 물이 있을 가능성과 이 물이 유로파 표면 지형 형성에 절대적인 역할을 했을 가능성이 있음을 시사한다고 밝혔다.

슈뢰더 교수는 "이 연구에서 제시한 유로파의 이중 융기 구조 형성 메커니즘은 너무나 대담하고 복잡해 그린란드에서 유사한 현상을 발견하지 못했다면 밝혀내기 어려웠을 것"이라고 말했다.

공동연구자인 NASA 제트추진연구소(JPL) 그레고르 슈타인브리지 박사는 "사람들이 20년 동안 유로파의 이중 융기 구조를 연구했지만 지구에서 비슷한 현상을 발견하고 형성과정을 밝혀낸 것은 이번이 처음"이라며 "이는 어떤 원리가 유로파 표면 얼음 껍질의 특성을 결정하는지 이해하는 데 큰 진전을 이룬 것"이라고 말했다.

scitech@yna.co.kr

▶제보는 카톡 okjebo