태양계 위성 중 유일하게 대기 가진 '타이탄'서 구름 포착

웹 망원경 잡고 켁 망원경 확인…계절적 기상변화 입증

웹망원경 NIRCam으로 포착한 타이탄 (서울=연합뉴스) 웹 망원경 근적외선카메라로 포착한 타이탄으로 왼쪽은 저층 대기와 구름, 오른쪽은 대기와 표면에 초점을 맞춰 포착한 것으로, 북극 인근에 구름 A, B가 잡혀있다. [ NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI). Science: Webb Titan GTO Team/ 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = '제임스 웹 우주망원경'(JWST)이 태양계에서 달 다음으로 많은 관심을 받는 위성인 '타이탄'의 대기에서 구름을 관측했다.

2일 미국 항공우주국(NASA)과 외신 등에 따르면 웹 망원경은 토성의 가장 큰 위성인 타이탄의 대기를 적외선으로 관측해 구름을 포착했다.

타이탄은 태양계에서 대기를 가진 유일한 위성으로, 대기 밀도가 지구의 네 배에 달한다. 대기의 주성분이 질소와 메탄이어서 흐릿한 오렌지색을 띠는데, 짙은 연무가 빛이 반사되는 것을 방해해 관측을 까다롭게 만든다.

웹 망원경은 지난달 4일 북극 인근의 메탄으로 된 바다인 '크라켄 마레'(Kraken Mare) 상공 등에서 근적외선카메라(NIRCam)로 밝게 빛나는 두 개의 구름을 잇달아 포착했다.

물이 아닌 메탄과 에탄이지만 태양계에서 지구 외에는 유일하게 표면에 바다와 강, 호수를 가져 구름을 형성하고, 이 구름이 메탄 비를 내리는 것으로 분석됐다.

웹 망원경의 타이탄 대기 관측에 참여한 NASA 고더드 우주비행센터의 행성과학자 코너 닉슨은 웹 망원경 블로그를 통해 "타이탄 북반구 중부지역에서 태양 빛을 받아 표면 온도가 오르는 늦여름께 구름이 형성될 것으로 예측돼 왔다"면서 "웹 망원경의 구름 포착은 컴퓨터 기후모델의 예측을 입증하는 것이라는 점에서 흥미롭다"고 했다.

웹 이미지에서 구름을 포착한 국제 연구팀은 하와이 W.M.켁 천문대와 공조해 문제의 구름이 이동하고 모양이 변하는지 등을 추가 관측했다.

켁 망원경 타이탄 관측팀을 이끄는 버클리 캘리포니아대학 천문학 교수 임케 데 파테르는 "이틀 뒤(6일) 타이탄을 관측하면서 구름이 사라졌을까 봐 걱정했지만, 기쁘게도 모양은 바뀐 것으로 보였지만 같은 자리에 구름이 있었다"고 했다.

웹(왼쪽)과 켁 망원경이 이틀 간격으로 포착한 타이탄 [NASA, ESA, CSA, W. M. Keck Observatory, A. Pagan (STScI). Science: Webb Titan GTO Team 제공/ 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr

대기 컴퓨터분석 전문가들은 웹과 켁 망원경의 관측 자료를 분석한 끝에 4일과 6일 각각 포착된 구름이 같은 것인지 확신할 수는 없지만 타이탄의 대기에서 계절적 기상 변화가 있다는 점을 확인해주는 것이라는 결론을 내렸다.

연구팀은 웹 망원경 근적외선분광기(NIRSpec)로도 대기를 관측했으며 현재 분석을 진행 중이다. 이 분광 자료는 타이탄 저층 대기와 표면의 성분을 토성 탐사선 '카시니'보다 더 자세히 파악할 수 있게 해줘 타이탄 남극에서 관측된 밝게 빛나는 부분에 관한 정보를 제공해 줄 것으로 기대되고 있다.

또 내년 5, 6월에는 웹 중적외선장비(MIRI) 등을 이용한 추가 관측이 이뤄져 타이탄이 태양계에서 유일하게 대기를 가진 위성이 된 이유 등을 파악할 수 있는 단서를 얻을 것으로 예상된다.

닉슨 박사는 "타이탄 대기는 메탄 구름과 폭풍뿐만 아니라 늘 대기가 있었는지 등 과거와 미래에 관해 말해줄 수 있다는 점에서 대단히 흥미롭다"면서 "초기 결과에 크게 만족한다"고 했다.

eomns@yna.co.kr

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