‘太陽系 宇宙船’ 假想 搭乘機
火星 南極 地域의 指標를 덮은 물과 二酸化炭素로 된 얼음(危 흰色)과, 그 附近에서 새롭게 發見된 地下 湖水로 推定되는 地域(아래 레이더 映像). INAF 提供
太陽系 끝을 向하는 宇宙船에 搭乘했다. 豫想치 못한 問題가 생겨 물을 外部에서 供給받아야 한다면 어떻게 해야 할까. 太陽系를 旅行하는 목마른 ‘히치하이커’를 위해 最近 硏究 成果를 土臺로 旅行 中 空짜 물을 얻을 수 있는 方法을 案內한다.
첫 番째 給水池는 華城이다. 地球와 火星이 가장 가까이 만나는 瞬間을 利用하면 6個月 만에 到着할 수 있다. 着陸地는 火星의 南極. 四時四철 얼음 및 二酸化炭素로 된 氷河가 있고, 겨울철이면 氣溫이 零下 140度 以下로 떨어지는 酷毒하게 추운 地域이다. 하지만 25日 國際學術誌 ‘사이언스’에 따르면 地下에 液體 狀態의 물이 存在할 可能性이 매우 높다.
이탈리아 國立天體物理學硏究所(INAF) 硏究팀은 유럽宇宙局(ESA)의 火星 人工衛星 ‘마스 익스프레스’의 레이더를 利用해 2012∼2015年 觀測한 火星 南極의 地下 構造 資料를 分析했다. 그 結果 南極 近處 1.5km 地下에 周邊 地域과는 區分되는, 레이더 電波를 좀 더 많이 反射하는 物質이 지름 約 20km에 걸쳐 퍼져 있음을 確認했다. 硏究팀은 이 物質이 液體 狀態의 물이라고 推定했다. 科學者들은 地球의 南極 氷河 數 km 아래에 湖水가 存在하듯, 華城 極止 地下에도 물이 있을 것이라고 推定해 왔다. 이番 硏究로 이 推定이 事實일 可能性이 매우 높아졌다. 다만 아직은 間接 證據라는 愼重論도 있는 만큼 火星만 믿고 빈 탱크로 地球를 떠나서는 안 되겠다. 韓國天文硏究院 최영준 宇宙科學本部長은 “液體 물인지, 液體 二酸化炭素인지 아직은 알 수 없다”고 말했다.
火星에서 물을 가득 실었다면 아껴 써야 한다. 다음 目的地는 5年 뒤에나 到着할 수 있어서다. 木星 衛星 유로파는 太陽系에서 여섯 番째로 큰 衛星으로 地球의 달보다 若干 작다. 유로파는 表面 全體를 뒤덮은 깊이 100km의 廣大한 바다로 有名하다. 물의 全體 量은 地球보다 두세 倍 많을 것으로 推定된다.
유로파는 太陽에서 멀다 보니 零下 220度 以下로 몹시 춥다. 유로파의 바다도 表面이 數十 km 두께로 단단히 얼어 있어 물을 길어 올리기가 쉽지 않다. 多幸히 代案이 생겼다. 5月 14日 學術誌 ‘네이처 天文學’에 發表된 美國 로스앤젤레스 캘리포니아代(UCLA) 팀의 硏究 結果에 따르면, 유로파는 表面의 얼음層이 깨진 틈으로 地下 바다의 물을 猛烈히 뿜어내고 있다. 뿜어내는 물의 量은 1秒에 7t에 達하고, 높이 200km의 巨大한 分數를 이루고 있다. 마지막 급수처는 다시 3年 뒤에 만날 土星 衛星 엔켈라두스다. 지름 500km의 작은 衛星이지만, 유로파 못지않은 分數 쇼로 有名하다. 1秒에 200kg 程度의 물이 數十 km 두께의 얼음層을 뚫고 500km 上空까지 퍼지며 壯觀을 演出한다. 엔켈라두스의 分數는 有機物이 가득해 반드시 整數解 마셔야 한다. 6月 28日 學術誌 ‘네이처’에 發表된 獨逸 하이델베르크代의 論文에 따르면, 엔켈라두스의 물에는 메탄은 勿論高分子 有機物과 벤젠이 섞여 있다.
엔켈라두스를 끝으로 太陽系에서 便하게 물을 얻을 수 있는 方法은 사라졌다. 矮小 行星인 冥王星에 얼음이 있긴 하지만 成分은 主로 메탄이다. 小行星이나 彗星 一部가 얼음을 갖고 있지만 먼지로 뒤범벅돼 있는 데다 워낙 작아 着陸해 採取하기 어렵다. 太陽系의 끝에 가려면 다시 20∼30年 동안 아무것도 없는 空間을 지나야 한다. 부디 그때까지 宇宙船의 물탱크가 마르지 않기를.
윤신영 ashilla@donga.com·송경은 동아사이언스 記者
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