April 21,2019

토성의 달 ‘타이탄’ 북반구에서도 비·계절 증거 확인

산화한 카시니호 2016년 이미지 자료서 찾아내

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토성의 최대 위성 '타이탄'

토성의 최대 위성 ‘타이탄’ ⓒ NASA/JPL/애리조나대학

토성의 가장 큰 위성인 타이탄은 인류가 알고 있는 천체 중 유일하게 비가 내리는 곳이다.

미국의 토성 탐사선 카시니호가 지난 2004년 타이탄에 도착했을 때 남반구는 여름이었다. 카시니는 이곳에서 구름과 메탄 비를 관측했으며, 이후 북반구에서도 비슷한 관측이 이뤄질 것으로 기대됐다.

그러나 북반구의 비나 구름은 전혀 포착되지 않아 타이탄을 관측해온 천문학자들 사이에서 미스터리로 여겨져 왔다.

카시니호는 2017년 9월 20년에 걸친 탐사 여정을 마치고 토성 대기권에 뛰어들어 산화하면서 지구와 영원히 작별했지만 이전 관측 자료를 통해 그 미스터리를 푸는 열쇠를 던져줬다.

미국 아이다호대학 물리학 박사 과정의 라자니 딩그라가 이끄는 연구팀은 카시니호가 2016년 6월 7일 찍은 타이탄 북극의 이미지에서 빗물 흔적을 발견했다고 미국지구물리학회(AGU) 저널인 ‘지구물리연구 회보(Geophysical Research Letters)’에 실린 논문에서 밝혔다.

카시니의 근적외선 장비인 가시광·적외선 분광기(VIMS)로 포착한 이 이미지에는 북극 인근 7만4천500여㎢에 걸쳐 빛이 반사되는 현상이 잡혀있다. 이는 이전 이미지나 그 이후 이미지에는 나타나지 않았다.

연구팀은 단기적으로 나타난 이런 현상이 메탄 비로 젖은 표면이 태양 빛을 반사하다가 증발하면서 비롯된 것으로 분석했다.

AGU는 그러나 안개에 의해 이런 빛 반사 현상이 일어났을 가능성도 완전히 배제할 수는 없는 것으로 지적했다.

딩그라 연구원은 이번 연구결과와 관련한 보도자료를 통해 “젖은 보도가 빛을 받아 반짝이는 것을 보는 것 같았다”고 했다.

연구팀은 특히 이 메탄 비가 타이탄 북반구에서 여름의 시작을 처음으로 알리는 것으로 해석했다.

타이탄은 지구처럼 자전축이 기울어져 있어 계절이 있으며, 반구가 태양과 마주했을 때는 여름, 태양의 반대편으로 기울어졌을 때는 겨울이 된다.

타이탄의 한 계절은 지구의 7년에 해당하며, 동지나 하지 등 지점(至點·solstice)에는 약 14년마다 도달한다.

타이탄 기후모델은 타이탄 북반구의 하지인 2017년 이전에 북반구에서도 여름이 시작돼 남반구 여름에서 목격된 구름이 형성되고 비가 내릴 것으로 예측했다.

그러나 2016년까지 구름은 관측되지 않았으며, 딩그라 연구팀의 이번 연구 결과는 타이탄의 계절에 관한 이해를 넓히는데 도움을 줄 것으로 보인다.

딩그라는 “늦었지만 (북반구에) 여름은 왔고 앞으로 왜 늦게 됐는지를 분석해야 한다”고 했다.

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