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'얼음 왕국' 명왕성에 최대 7㎞ 높이 얼음화산 지형

송고시간2022-03-30 16:18

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태양계 끝의 제9행성에서 왜소행성으로 지위가 강등된 명왕성의 표면에서 최대 7㎞에 달하는 높이의 얼음화산 지형이 발견됐다.

미국 사우스웨스트연구소(SwRI) 등에 따르면 겔시 싱어 박사가 이끄는 연구팀은 미국 항공우주국(NASA) 탐사선 '뉴허라이즌스'(New Horizons)가 전송한 이미지에서 찾아낸 독특한 지형을 분석한 결과를 과학 저널 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications)에 발표했다.

뉴허라이즌스 프로젝트 부책임자인 싱어 박사는 "우리가 분석한 특별한 구조는 적어도 지금까지는 명왕성에서만 발견된 것"이라면서 "침식이나 다른 지질학적 작용보다는 얼음화산 활동으로 엄청난 양의 물질을 분출해 탐사선이 근접 관측한 반구의 전체 지형을 덮은 것으로 보인다"고 설명했다.

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뉴허라이즌스호 2015년 근접촬영 이미지 분석 결과

명왕성 스푸트니크평원 남서부의 얼음화산 지형
명왕성 스푸트니크평원 남서부의 얼음화산 지형

[NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute 제공/ 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 태양계 끝의 제9행성에서 왜소행성으로 지위가 강등된 명왕성의 표면에서 최대 7㎞에 달하는 높이의 얼음화산 지형이 발견됐다.

얼음화산 여러 개가 분출하며 형성한 것으로 추정되는 이 지형들은 태양계 내 다른 곳에서는 찾아볼 수 없는 독특한 것으로 제시됐다.

미국 사우스웨스트연구소(SwRI) 등에 따르면 겔시 싱어 박사가 이끄는 연구팀은 미국 항공우주국(NASA) 탐사선 '뉴허라이즌스'(New Horizons)가 전송한 이미지에서 찾아낸 독특한 지형을 분석한 결과를 과학 저널 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications)에 발표했다.

연구팀은 태양 빛이 제대로 닿지 않아 얼음으로 덮인 명왕성의 내부에서 분출된 물질이 지속해 쌓이면서 봉우리와 언덕 등의 지형을 만든 것으로 분석했다.

뉴허라이즌스호는 최초로 명왕성과 5개의 위성을 탐사하고 태양계 끝을 향해 비행 중이다.

뉴허라이즌스 프로젝트 부책임자인 싱어 박사는 "우리가 분석한 특별한 구조는 적어도 지금까지는 명왕성에서만 발견된 것"이라면서 "침식이나 다른 지질학적 작용보다는 얼음화산 활동으로 엄청난 양의 물질을 분출해 탐사선이 근접 관측한 반구의 전체 지형을 덮은 것으로 보인다"고 설명했다.

연구팀은 지난 2015년 뉴허라이즌스호가 포착한 이미지를 토대로 명왕성에서 심장 모양으로 밝게 빛나는 얼음으로 덮인 '스푸트니크 평원' 남서쪽의 지형과 구성 성분 등을 분석했다.

이를 통해 얼음화산 지역이 높이 1∼7㎞, 너비 30∼100㎞에 달하는 여러 개의 대형 반구(半球) 지형이 복잡하게 얽혀 있는 것을 확인했다.

이런 반구형 지형 옆과 위는 야트막한 산과 언덕, 함몰지가 불규칙하게 이어진 지형으로 덮여있었다. 라이트산(Wright Mons)은 높이 5㎞에 너비 150㎞에 달해 지구 최대의 화산 중 하나로 꼽히는 하와이 마우나로아 화산(4천170m)에 버금가는 것으로 분석됐다.

이 얼음화산 지역은 명왕성의 다른 지역과 달리 운석 충돌구가 거의 없어 지질학적으로 생성된 지 얼마 안 된 것으로 추정됐다.

싱어 박사는 AFP통신과의 회견에서 얼음화산이 형성된 시점을 정확히 짚어낼 수는 없지만 "수백만 년이나 그보다 덜됐을 수 있다"면서 "아직도 형성 중일 가능성도 있다"고 했다.

연구팀은 명왕성 대기의 암모니아 등이 도로에 뿌리는 염화칼슘처럼 물이 어는 온도를 낮추는 작용을 하지만 극단적 저온과 대기 압력으로 인해 내부 물질이 표면으로 분출되자마자 얼어붙었을 것이라고 설명했다.

이런 지형은 만들어진 지 얼마 안 됐고 엄청난 양의 물질이 있어야만 형성할 수 있다는 점에서 명왕성이 상대적으로 최근까지도 내부에 열을 유지했을 것으로 연구팀은 분석했다.

연구팀은 지형의 높낮이가 큰 편차를 보이는데 침식을 비롯한 다른 지질 작용으로는 이런 지형을 형성할 수 없다고 했다.

싱어 박사는 "태양계 내 새로운 곳을 탐사하는 장점 중 하나는 전혀 기대하지 않았던 것을 발견하는 것"이라면서 "뉴허라이즌스호가 관측한 이상한 모양의 거대한 얼음화산은 얼음세계에 대한 지식을 넓혀가는 좋은 본보기"라고 했다.

뉴허라이즌스호 책임연구원인 앨런 스턴 박사는 "이번 연구 결과는 명왕성이 작지만 지질학적으로 특별하고 오랜 기간 놀라울 정도로 활동적이었다는 점을 다시 보여줌으로써 진정으로 기념비적인 것"이라면서 "탐사선이 지나가고 수년이 흘렀지만, 근접 탐사 전 상상했던 것보다 명왕성에 관해 훨씬 더 많이 알아낼 것이 있다는 점을 보여줬다"고 했다.

명왕성 얼음화산 지대의 콜먼 산과 라이드 절벽
명왕성 얼음화산 지대의 콜먼 산과 라이드 절벽

(서울=연합뉴스) 겔시 싱어 박사 연구팀이 화산얼음 지대를 연구하면서 최초로 조종사 면허를 딴 흑인여성인 베시 콜먼과 첫 여성우주비행사인 샐리 라이드의 이름을 따서 지은 명왕성 지명으로, 지난해 10월 국제천문연맹(IAU)의 승인을 받았다. 콜먼 산은 가장 최근에 형성된 반구형 지형 중 하나로 추정돼 이 지역을 이해하는 열쇠가 됐다. 라이드 암벽은 명왕성에서 가장 크고 긴 암벽으로 추정된다. 적색과 오렌지색으로 표시된 가장 높은 지역과 분홍색으로 된 가장 낮은 지역의 고도차는 8㎞가 넘는다. 2022.3.30. [NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Kelsi Singer 제공/ 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr

eomns@yna.co.kr

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