천왕성 위성 4곳에 내부 바다 존재 가능성?

천왕성에 속하는 위성 중 4개에는 수십 km에 달하는 수심을 갖춘 바다층이 존재할 수 있다는 최신 연구가 발표됐다.

천왕성에는 주성처럼 극한 얼음으로 이뤄진 위성이 적어도 27개 있다. 이 연구 대상이 된 5대 위성은 아리엘, 움브리엘, 티타니아, 오베론, 미란다. 지구물리학연구저널(Journal of Geophysical Research)에 게재된 연구 논문에선 이들 위성 중 4개에서 코어와 얼음층 사이에 바다층이 있을 가능성을 시사하고 있다.

미항공우주국 나사(NASA) 제트추진연구소 JPL 연구팀은 준행성과 위성 같은 작은 천체는 행성 과학자가 지금까지 준행성인 케레스와 명왕성, 토성 위성인 미마스 등 일부 뜻밖의 장소에서 바다 흔적을 발견한 적이 있다며 우리가 완전히 이해하지 못하는 메커니즘이 작동하고 있다고 밝혔다.

연구팀은 탐사기 보이저2호가 취득한 천왕성 데이터를 검토했다. 또 지상에서의 관측 결과와 나사 갈릴레오, 카신, 던, 뉴호라이즌 등 미션 성과를 활용해 컴퓨터 모델을 구축해 위성별 표면이 얼마나 다공성인지를 측정했다.

그 결과 5개 위성 중 큰 천체 4개가 바다를 갖기에 필요한 내부 열을 유지할 수 있는 것으로 보인다. 지금까지 타타니아 이외 3개 위성은 바다 층을 얼지 못하게 할 정도로 열을 유지하기에는 너무 작다고 생각되어 왔다.

연구팀은 또 위성 암석으로 이뤄진 맨틀에 열원이 될 수 있는 걸 발견해 바다 층을 따뜻하게 할 수 있을 것으로 봤다. 5개 중 가장 작은 미란다는 내부 열을 급속하게 잃고 있던 것으로 보인다.

이 바다에는 염화물과 암모니아가 존재할 수 있다고 한다. 이런 물질은 바다를 액체 상태로 유지하는 부동액 같은 역할을 할 수 있다. 천왕성은 구세대와 신세대 우주망원경 등이 관측한 모습이 공개됐을 뿐 허블우주망원경에 의한 최근 이미지는 천왕성을 덮은 거대한 흰 반점을 포착해 이 행성 극관이 커지고 있을 가능성을 보여준다. 또 제임스웹우주망원경이 촬영한 사진을 보면 고리까지 제대로 찍힌 모습을 볼 수 있다. 근접 미션이 실현되면 멀리에서 관측하는 것보다 훨씬 천왕성이나 위성에 대한 이해가 높아질 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.