태양 바로 옆 수성, 얼마나 작아졌나 봤더니 [우주로 간다]

美 조지학대학 연구진, "수성 반지름, 탄생 이후 2.7~5.6km 감소"

(지디넷코리아=이정현 미디어연구소)태양 바로 옆에 있는 수성은 45억년 전 처음 형성된 이후 지속적으로 식으면서 크기가 줄어들고 있다고 알려져 있다.

그렇다면 수성은 45억 년 동안 얼마나 작아졌을까? 

이런 의문을 풀어줄 연구 결과가 공개됐다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 최근 보도했다. 그 해답을 담은 논문은 국제학술지 ‘AGU 어드밴시스(AGU Advances)’에 실렸다.

NASA 메신저호가 수성을 처음으로 통과한 후 촬영한 고해상도 모자이크 이미지 (출처=NASA/존스홉킨스대 응용물리학연구소/워싱턴 카네기 연구소)

수성은 지속적으로 수축하면서 암석 표면이 압력을 받아 ‘충산단층(Thrust fault)’이 생긴다. 연구진들은 그 동안 수성의 표면 일부가 이런 단층으로 인해 어떻게 융기됐는지를 관찰하면서 수성이 얼마나 수축했는지 추정해 왔다.

하지만, 이 방법을 통해서는 수성의 반지름이 약 1~7km까지 줄어들었을 것으로 보여 추정치들 간의 편차가 너무 크다는 문제가 있었다.

이전 추정치는 모두 융기된 지형의 길이와 수직 고도의 차이를 반영하는 방법으로 계산됐다. 하지만, 이 방법은 데이터셋에 포함된 단층의 수에 따라 추정치가 달라지는 문제가 있었다.

이번 연구를 한 미국 조지아대학 지질학과 스테판 R. 러브리스와 크리스찬 클림차크가 새로운 방식으로 접근했다. 

연구진은 단층 수에 의존하지 않고 데이터셋에서 가장 큰 단층이 수축을 얼마나 흡수하는 지를 측정한 뒤 이를 확대해 전체 수축량을 추정하는 방식을 채택했다.

연구진은 새로운 접근법을 사용하여 세 가지 다른 단층 데이터셋을 분석했다. 하나는 5천934개의 단층, 다른 하나는 653개의 단층을 포함한 데이터셋, 다른 하나는 100개의 단층을 포함한 데이터셋이었다.

연구진은 이 방법을 통해 어떤 데이터셋을 사용하든 수성이 2~3.5km의 수축했다는 결과를 얻었고, 이 결과치와 냉각에 의한 단층 형성 이외의 냉각 과정에 의해 유발되었을 수 있는 추가 수축에 대한 기존 추정치를 결합해 수성이 형성 이후 수성의 반지름이 총 2.7~5.6km 감소했을 가능성이 있다고 결론지었다.

이번 연구 결과는 수성의 장기적인 열 역학적 역사에 대한 이해를 심화하는 데 도움이 될 수 있으며, 화성처럼 단층이 있는 다른 행성들의 지각 운동을 조사하는 데에도 동일한 방법론을 사용할 수 있다고 연구진들은 밝혔다.

이정현 미디어연구소(jh7253@zdnet.co.kr)