토성 위성 해저 온천 발견, 연구팀 “관측과 실험을 통해 입증했다”

‘토성 위성 해저 온천 발견’

토성의 위성 엔켈라두스(Enceladus)의 해저에서 온천이 발견됐다. 지구가 아닌 곳에서 뜨거운 물이나 온천 활동이 탐지된 것은 이번이 첫 발견이다.

11일(현지시간) 과학 학술지 네이처는 미국 볼더 콜로라도대 쉬샹원 교수가 이끄는 다국적 연구팀의 논문을 게재했다.

토성 고리를 이루는 입자를 연구해온 연구팀은 “엔켈라두스에서 뿜어져 나오는 실리카(이산화규소) 입자는 해저온천에서 생성됐음을 관측 결과와 실험을 통해 입증했다”고 밝혔다.

지름이 약 500km인 엔켈라두스는 두꺼운 얼음층으로 표면이 덮여 있는데, 10년 전 미국과 유럽의 공동 탐사선 카시니호가 우주탐사를 통해 이 위성의 남극에서 얼음이 뒤섞인 화산 활동을 발견했다.

당시 데이터를 분석한 과학자들은 염류를 포함한 얼음 결정들이 화산에서 분출되고 있다는 사실을 발견했다. 이는 얼음층 아래에 바다가 있다는 점을 보여주는 것이다. 중력을 이용한 측정에 따르면 엔켈라두스의 남극에 있는 바다는 얼음 표면으로부터 30∼40km 내려간 곳에 있으며, 바다의 깊이는 약 10km다. 이를 토대로 과학자들은 엔켈라두스에서 분출되는 얼음 입자들이 토성 주변에 ‘E 고리’를 만든다는 사실을 밝혔다.

카시니 우주탐사에서는 또 E 고리에 지구상 모래의 주성분인 이산화규소(SiO₂) 나노입자가 있다는 사실도 밝혀졌다.

독일 슈투트가르트대의 프랑크 포스트베르크 교수 등에 따르면, E 고리에서 발견되는 이산화규소 나노입자의 크기로 볼 때 섭씨 90도 이상에서 염기성 물이 암석과 만났다가 갑자기 온도가 내려가는 조건에서 생긴 것으로 추정했다. 또 물의 수소이온농도(pH)가 8.5∼10.5로 지구의 바닷물보다 염기성을 더 띠고 있어야 하고, 염류의 농도는 4% 미만이라는 것이다.

이는 2000년 대서양 심해에서 발견돼 ‘잃어버린 도시(the Lost City)’라는 별칭이 붙은 해저온천과 유사한 조건이라는 게 연구팀의 설명이다. 해수면으로부터 800m 아래에 위치한 ‘잃어버린 도시’에는 칼슘으로 이뤄진 최고 높이 60m 규모의 깔때기가 해저로부터 솟아 있다. 박테리아와 관벌레, 조개 등 다양한 생명체가 발견됐다.

프랑스 낭트대의 가브리엘 토비 교수는 일부 과학자들이 이런 심해의 알칼리성 온천 지대에서 지구의 생명체가 처음 발생했으리라고 추측하기도 한다고 전했다.

외계 생명체가 있을지도 모르는 유력 후보 중 하나로 꼽혀 온 엔켈라두스에서 뜨거운 물이 분출되는 열수(熱水) 활동의 증거까지 발견되면서 학계의 관심을 모으고 있다.

연구팀은 “무엇보다 실리카 입자가 과거가 아니라 현재 활동 중인 해저 열수 활동으로 만들어졌다는 사실이 중요하다”고 밝혔다.

토성 위성에서 온천 발견 소식을 접한 누리꾼들은 “토성 위성 해저 온천 발견, 실제로 가보고 싶다” “토성 위성 해저 온천 발견, 이젠 지구같은 행성만 찾아내면 되겠다” “토성 위성 해저 온천 발견, 대박 신기하다” 등의 반응을 보였다.

동아닷컴 영상뉴스팀