토성의 타이탄에 생명체 존재 가능성

■ 토성의 타이탄에 생명체 존재 가능성

 

● 토성 위성 타이탄(Titan)에서 호수 같은 지형 발견

 

토성(Saturn)의 최대 위성 타이탄(Titan)에서 지구의 호수처럼 보이는 지형(사진)이 발견됐다고 미국항공우주국(NASA)이 2005.06.28일 밝혔다. NASA의 사진 분석팀 소속, 미국 애리조나 대학 엘리자베스 터틀 교수는 토성 탐사선 카시니호가 촬영한 새로운 사진을 분석한 결과, “이전에 찍은 사진에서 볼 수 없었던 호수 기슭 모양의 검은 지형이 처음 발견됐다. 물의 침식과 퇴적 작용에 의해 가장자리가 완만해진 지구의 호수를 연상시킨다”고 말했다. 가로 230km, 세로 70km로 미국과 캐나다 국경 지대 온타리오 호수만 한 크기의 이 지형은 구름이 가장 많이 낀 지역에 위치하고 있다. 과학자들은 이 구름의 성분이 메탄일 것으로 믿고 있다.

 

● 타이탄(Titan)의 표면에 액체가 흐른 자국이 있다.

타이탄(Titan)은 토성(Saturn)의 위성 가운데 가장 큰 위성이다. 사방을 둘러봐도 보이는 것은 온통 오렌지색 하늘과 땅뿐이다. 강하게 몰아치는 바람 때문에 체감 온도는 매우 낮다. 타이탄(Titan) 지표면은 황폐한 모래 바닥 사이로 돌들이 흩어져 있다.

 

우주 탐사선 호이겐스(Huygens)호는 유럽 우주국(ESA)과 이탈리아 우주국(ISA)이 공동 제작했다. 호이겐스(Huygens)호는 1997년 10월 15일 NASA(미국 항공 우주국)가 만든 카시니(Cassini)호에 실려 그동안 35억km 우주 공간을 날아왔다. 지구에서 직선 거리로 약 13억km인 이곳 토성(Saturn)을 그처럼 빙빙 돌아온 것은 모선인 카시니호의 ‘스윙 바이’(swing by)라는 황해 기술 때문이다. 스윙 바이(swing by)는 행성의 중력을 이용해서 가속도를 얻어 목표 지점으로 날아가는 항해 기법이다.

 

지구인들은 그처럼 먼 이곳 토성(Saturn)의 타이탄(Titan)에 왜 호이겐스(Huygens)호를 보낸 것일까? 태양계에서 목성의 위성인 가니메데(Ganymede) 다음으로 큰 타이탄(Titan)은 대기층을 가진 유일한 위성이다. 더구나 대기 성분도 다른 행성과는 달리 지구와 비슷하다. 금성과 화성이 이산화탄소, 목성이 수소. 헬륨이 대부분인데 비해서 타이탄(Titan)은 지구처럼 대기의 주요 성분이 질소로 되어 있다. 이런 이유로 스티븐 호킹 박사는 ‘시간의 역사’란 저서에서 “만약 태양계에 생명체가 존재한다면, 화성 보다는 타이탄(Titan)에 더 가능성이 많다”고 말했다.

 

타이탄(Titan)이 주목을 받는 또 다른 이유는 태양계에서 지구 외에 유일하게 바다가 있을 것으로 추정된다는 점이다. 타이탄(Titan)은 두껍고 뿌연 스모그 같은 대기에 의해 표면이 가려져 있다. 태양광이 지구보다 훨씬 약하므로 직접 와서 보기 전에는 형태를 알 수 없다.

 

이런 의문을 해결하기 위해 호이겐스(Huygens)호는 2005년 01월 14일 카시니(Cassini)호를 떠나 타이탄(Titan) 대기권으로 진입하기 시작했다. 타이탄(Titan) 상공 18-20km 지점에 이르렀을 때, 우주선에 탑재된 분광계가 두꺼운 메탄 구름층을 포착했다. 그 구름을 뚫고 좀 더 밑으로 내려오자 드디어 타이탄(Titan)이 모습을 드러냈다.

 

역시 추측한 대로 이곳의 대기 황동은 매우 활발했고, 바람도 거셌다. 바람이 분다는 것은 기압 경도력, 즉 고기압과 저기압의 차이 때문에 생기는 현상이며, 타이탄(Titan)의 적도 지방과 극지방에서 태양광을 받아들이는 에너지 정도가 다르면 일어날 수 있다. 즉, 타이탄(Titan)에도 지구처럼 날씨 현상이 나타난다는 의미이다.

 

3개의 낙하산을 펼친 호이겐스(Huygens)호는 사뿐히 타이탄(Titan)에 내려앉을 수 있었다. 타이탄의 표면 상태가 고체인지 액체인지 의견이 분분했는데, 부착된 센서가 착륙 당시의 충격을 측정한 결과, 착륙 지점은 모래 또는 흙인 것으로 나타났다. 또한, 10-15cm 정도 지표 밑으로 쑥 내려앉은 것으로 보아 그 지점은 아주 부드러운 성질임을 알 수 있다.

 

주위를 둘러보니, 멀리 높이 100m 가량 되는 산이 있고, 무었인가 흐른 듯한 강바닥 같은 지형이 펼쳐져 있다. 무엇이 흐른 것일까? 혹독하게 차가운 기온에서도 얼지 않고 흐를 수 있었던 것은 바로 메탄이었다. 지구에서는 기체 상태로 존재하는 메탄이 이곳에서는 높은 압력과 낮은 온도 때문에 액체가 되는 것이다. 하늘 위의 저 두꺼운 구름에서 메탄이 비가 되어 쏟아져 내린다. 주위의 돌이 모두 둥근 이유도 바로 비 때문이다. 메탄 비가 내리고, 강처럼 흘러서 일으킨 침식 작용으로 돌이 둥글어 진 것이다.

 

타이탄(Titan)의 표면에 액체가 흐른 자국이 있다는 것은 지질학적으로 표면이 살아 있다는 것을 의미한다. 크레이터가 많은 달과는 달리 타이탄(Titan)은 그 흔적이 메탄의 흐름이나 바람의 풍화 작용에 의해 지워질 수 있었던 것이다. 그뿐만이 아니다. 호이겐스(Huygens)호가 찍어서 지구로 보낸 사진에는 해안선과 같은 지형에 파도가 이는 모습이 나타났다. 또한, 나무 뿌리처럼 갈라진 개울이 해안 지역으로 뻗어간 모습도 담겨 있다. 메탄 비가 내려 바다를 이루었다,면 하늘 위의 메탄 구름은 과연 그것이 증발하여 생긴 것일까? 타이탄(Titan)은 그동안의 상상 이상으로 지구와 닮은 신비한 자연 현상을 숨기고 있었다. 어느덧, 호이겐스(Huygens)호는 전원이 꺼져 적막한 그곳에 홀로 남겨졌다.