토성 위성 ‘미마스’ 땅 속에 바다 숨어있다

NASA의 토성 탐사선 ‘카시니’가 촬영한 미마스의 모습. 위키미디어 제공.

토성 둘레를 도는 위성 중 하나인 ‘미마스’의 땅속에 바다가 숨어있을 수 있다는 계산 결과가 도출됐다. 

발레리 레이니 프랑스 파리천문대 박사 연구팀은 미마스의 궤도 분석 결과 지하에 바다가 있을 것으로 추정되는 연구 결과가 나왔다고 8일 국제학술지 ‘네이처’에 발표했다. 

연구팀은 미마스의 궤도 특이성을 기준으로 봤을 때 미마스 내부를 구성하는 시나리오는 두 가지가 있을 것으로 추정했다. 얼음으로 덮인 길쭉한 형태의 고체 핵이 존재하거나 해양이 존재할 가능성이다. 

연구팀은 미국항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 ‘카시니’가 획득한 수천 개의 이미지 자료를 분석해 미마스가 토성 주위를 돌 때 일어나는 정확한 스핀과 궤도 운동을 재구성했다. 그리고 미마스와 같은 방식으로 회전하려면 단단한 내부를 가지고 있을 수는 없다는 계산 결과를 도출했다. 

연구팀의 계산에 따르면 미마스는 두께 15마일(약24km)의 얼음 표면으로 덮여있으며 지하 45마일(약72km) 깊이에 바다가 숨어있을 것으로 보인다. 바다는 미마스 부피의 절반 이상을 차지하고 바다 밑바닥의 온도는 섭씨 수십 도에 달할 것으로 예상했다. 

천문학적 관점으로 볼 때 미마스의 바다는 비교적 젊은 상태라고 평가했다. 2500만년 전에 강력한 조석력에 의해 미마스 중심부에 변형이 일어났고 이때 발생한 열이 얼음을 녹여 미마스 내부에 바다를 형성한 것으로 보인다는 추정이다. 
 
이번 연구로 미마스는 토성 위성인 타이탄, 엔셀라두스, 목성 위성인 유로파, 가니메데와 함께 지하에 바다가 있을 것으로 추정되는 위성에 합류하게 됐다. 해양의 발견은 곧 생명체가 존재할 가능성을 의미한다. 연구팀은 “미마스가 따뜻한 물을 함유하고 있기 때문에 생명체가 존재할 가능성을 배제하지 않을 것”이라며 “하지만 바다가 형성된지 수천만년 밖에 안 된 게 사실이라면 생명체가 출현할 충분한 기회가 없었을 수도 있다”고 설명했다.

[문세영 기자 moon09@donga.com]