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타이탄 대 수십억 년
(Titan vs. Billions of Years)
David F. Coppedge

   토성의 위성인 타이탄(Titan)에 관측 장비인 호이겐스 프로브(Huygens probe)가 착륙한 것은 우주 탐사에 있어서 가장 극적인 업적 중 하나로 평가되고 있다. 1981년에 보이저(Voyager) 호가 근처를 지나갔을 때, 타이탄은 가시적인 파장에서 희미한 공처럼 보였었다. 과학자들은 메탄이 들어있는 질소가 풍부한 대기 하에서 무엇이 발생하는 지를 모델화하려고 시도하는 가운데, 타이탄의 표면은 24년 동안 신비에 쌓여 있었다. 그들이 기대했던 것과 호이겐스가 발견했던 것 사이의 차이는 창조론자들에게 커다란 관심사가 되어야만 한다.

타이탄은 5% 이하의 메탄과 대부분의 질소로 구성된 실질적인 대기(atmosphere)를 가지고 있는 유일한 위성이다. 대기가 불안정하다는 것은 보이저 이후 모델로부터 명백하게 되었다. 질소, 탄소, 산소가 순환되면서 사용되는 지구와는 달리, 타이탄에서의 메탄은 아래 또는 바깥(down or out) 쪽의, 단지 두 군데의 장소로만 모여져 간다. 위쪽 대기에서, 메탄은 태양풍과 우주선에 의해 폭격으로 전자(electrons)들을 계속적으로 잃어버린다. 자유 수소(free hydrogen)는 우주로 탈출해 버린다. 수소 일부가 고갈되면서, 탄소 원자들은 일부는 질소와 (nitriles) 일부는 탄소와 수소로 (hydrocarbons) 재결합되면서 더 복잡한 분자들로 된다. 에탄, 프로판, 아세틸렌, 벤젠은 이 이상한 대기의 화학적 생산물들로서 검출되어 왔던 것이다.

특별히 흥미로운 것은 2 개의 탄소와 6개의 수소를 가지는 안정된 분자인 에탄(ethane)이다. 에탄은 액체로서 타이탄의 표면에 떨어지고, 다시 대기로 돌아갈 수 없다. 과학자들은 그 전환은 비가역적임으로, 그것은 에탄의 축적을 이끌어서, 타이탄의 표면에 에탄 호수들과 바다를 형성하고 있을 것으로 확신하고 있었다. 1990년대 말까지, 수 km 깊이의 에탄의 바다들이 예상되었다. 호이겐스의 착륙 전까지 미술가들의 마음속에는 얼어붙은 얼음 지형에 점점이 커다랗게 확장된 액체 에탄 또는 메탄을 상상했었다.  
 
1997년에, Titan-IV 로켓은 카시니(Cassini)와 호이겐스 프로브를 토성과 타이탄 쪽으로 실어 날랐다. 7년 간의 우주 항해 동안, 개선된 스펙트럼 해상도를 가진 지구 망원경들은 대륙 크기의 밝고 어두운 지역들을 탐지하였으나, 전 행성적 바다는 탐지하지 못했다. 마침내 2005년 1월 14일, 호이겐스는 성공적으로 타이탄의 표면에 낙하되어 착륙되었고, 소중한 사진들과 측정 결과들을 계속 보내오게 되었다. 그것은 고체 또는 액체 표면에서 작동되도록 디자인되었다. 행성 과학자들은 사실 호이겐스가 액체 표면에 튀김을 발생하며 착륙하기를 희망했었다.

그러나 결과는 센세이션을 일으킬 만큼 놀라운 것이었다. 호수 또는 대양을 발견하는 대신, 호이겐스는 한 마른 호수바닥(a dry lakebed)에 도착했던 것이다. 거기서 액체 메탄은 표면에 포화상태로 있는 것으로 나타났지만, 웅덩이를 형성하고 있지는 않았다. 강 수로(river channels)들은 메탄 비의 간헐적 호우에 의한 얼음 산들의 침식을 가리키고 있었다. 그러나 예상과는 반대로, 호이겐스는 단지 극소량의 에탄을 측정했다. 만약 에탄의 생성이 수십억 년 동안 이루어져 왔었다면, 그것은 어디에 있는가? 카시니 호에 의한 이후 레이더 스캔은 바람에 의해서 기인된 얼음 알갱이들의 사구(dunes of icy grains)로 덮여있는 광범위한 지역을 보여주었다. 타이탄은 대부분의 지역이 얼어붙은 사막이었던 것이다.

간단히 말하면, 타이탄은 오래된 연대의 가정들에 의해서 이루어진 예측과는 매우 다르다는 것이 밝혀졌다. 그리고 에탄의 결핍은 하나의 심각한 신비로 남게 되었다는 것이다. 이제 그 데이터들은 발표되고 있고 (Nature, 12/08/2005), 창조론자들은 오래된 연대의 가정들이라는 족쇄에서 벗어나 타이탄의 대기역학(atmospheric dynamics)에 대한 좋은 연구 모델을 수행할 수 있게 되었다.
 

*David F. Coppedge works in the Cassini program at the Jet Propulsion Laboratory.

 

*참조 : Titan Methane Age Still a Problem. (Headlines, 2009. 2. 2)    
http://creationsafaris.com/crev200902.htm#20090202a

Cassini Celebrates Season of Change (Headlines, 2008. 12. 18)
http://creationsafaris.com/crev200812.htm#20081218a

Titan Is Old-Age Problem, Despite News Media Coverage (Headlines, 2008. 2. 15)    
http://creationsafaris.com/crev200802.htm#20080215a

토성 위성 타이탄에서 `나일강 같은' 거대 강 발견 (2012. 12. 13. 한국일보)
http://news.hankooki.com/lpage/it_tech/201212/h20121213101429122310.htm

출처 : ICR, BTG 212d, 2006. 8. 1.
URL : http://www.icr.org/article/2837/
번역자 : IT 사역위원회

관련 자료 링크:

1. 화성에 생명체 - 그리고 타이탄? (Life on Mars - and Titan?)
2. 타이탄은 최근에 얼음을 분출했었다. (Titan May Have Erupted Ice Recently)
3. 비행접시가 타이탄에 착륙하다 (Flying Saucer Lands on Titan)
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