타이탄 북반구서 구름 관측은 이번이 처음

(지디넷코리아=이정현 미디어연구소)제임스 웹 우주 망원경(JWST)이 토성의 위성인 타이탄의 구름 증거를 포착했다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 최근 보도했다.

타이탄은 토성에서 가장 큰 위성이며, 태양계에서는 목성 가니메데에 이어 두 번째로 큰 달이다. 탄화수소 화합물 등을 포함한 바다와 호수를 지니고 있어 지구 외 천체 중 태양계서 지표면에 안정적인 액체를 보유한 천체로 알려져 있어 전 세계 과학자들은 타이탄을 주목하고 있다.

2023년 7월 JWST가 촬영한 타이탄의 적외선 이미지. 타이탄 북반구의 메탄 구름을 보여준다. 왼쪽은 가시광선으로 촬영한 사진이고 오른쪽은 다양한 대기층을 보여주는 적외선 이미지다. (출처= NASA, ESA, CSA, STScI, Keck Observatory)

미 항공우주국(NASA)·유럽우주국(ESA) 연구진은 2022년 11월, 2023년 7월 JWST과 미국 하와이에 있는 WM 켁 천문대의 도움을 받아 타이탄 북반구의 대기에서 따뜻한 공기가 상승해 수증기가 올라가며 구름을 형성하는 ‘구름 대류’의 증거를 발견했다.

타이탄 남반구에서는 이전에도 구름이 관측된 적이 있지만, 바다와 호수 대부분이 위치한 북반구에서는 관측된 적이 없다. 해당 연구 결과는 최근 국제학술지 ‘네이처 천문학(Nature Astronomy)’에 발표됐다.

제임스 웹 우주 망원경이 2023년 7월 11일(위쪽)에 촬영한 사진, WM 켁 천문대가 2023년 7월 14일(아랫쪽)에 촬영한 타이탄의 사진. 이 사진들은 타이탄 북반구의 메탄 구름(화살표로 표시)을 보여준다. (출처= NASA, ESA, CSA, STScI, Keck Observatory)

해당 연구에 참여한 NASA 고다드 우주비행 센터 코너 닉슨은 "타이탄은 지구와 같은 기상 조건을 가진 유일한 태양계 천체다. 표면에 구름이 끼고 비가 내린다"고 성명을 통해 밝혔다.

과학자들은 이번 연구 결과가 타이탄의 미스터리를 푸는 데 도움이 될 수 있다고 보고있다. "JWST는 지상 관측과 함께 타이탄 대기에 대한 귀중한 새로운 통찰력을 제공하고 있으며, 향후 토성을 방문하는 유럽 우주국(ESA) 임무를 통해 훨씬 더 자세히 조사할 수 있기를 기대한다"고 논문 공동 저자 ESA 토마스 코넷은 밝혔다.

NASA 카시니 우주선이 본 타이탄의 모습 (출처=NASA/JPL/애니조나 대학)

이번에 JWST는 타이탄 북반구에서 구름 관측 외에도 새로운 유기분자 ‘메틸 래디칼(methyl radical)’을 발견했다. 타이탄의 호수와 바다는 메탄으로 가득 차 있기 때문에 이 화합물은 타이탄의 여러 화학 반응에서 핵심적인 역할을 할 것으로 예상되고 있다.

고다드 우주비행센터의 천체화학자이자 해당 연구 공동 저자인 스테파니 밀람은 “밀가루와 설탕이라는 원재료만 보고 그 다음 케이크를 보는 대신에 오븐에서 부풀어 오르는 케이크를 처음으로 볼 수 있게 됐다"고 이번 관측에 대해 비유했다.

NASA는 타이탄을 직접 탐사하기 위해 ‘드래곤플라이(Dragonfly)’라는 임무를 계획 중이다. 드래곤플라이는 2028년 스페이스X 팰컨 헤비 로켓에 실려 발사돼 2034년 타이탄에 도착할 예정이다. 이를 통해 타이탄의 잠재적 거주 가능성을 연구하고, 생명체의 흔적을 찾아낼 예정이다.

이정현 미디어연구소(jh7253@zdnet.co.kr)

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