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명왕성도 간헐천을 분출하고 있을까?
뉴호라이즌스의 충격적 사진들은 과학자들을 당황시키고 있다.
(Is Pluto Another Geyser World? “Shocking” Images Baffle Scientists)
CEH

    명왕성(Pluto)은 특색이 없는 평원(plains)뿐만 아니라, 활발한 간헐천(active geysers)들을 가지고 있을 수도 있다는 것이다. 그것을 가능하게 하는 열의 근원인 조석가열(tidal heating)이 없음에도 말이다.

간헐천들이 분출하고 있을 수 있는 매끈한 평원, 로키 산맥에 버금가는 얼음 산들, 빠르게 탈출되고 있는 대기... 등은 오늘의 기자 회견에서 공개된 뉴호라이즌스 호가 보내온 명왕성의 젊은 연대를 가리키는 충격적인 모습들이다. 수요일 이후 다운로드 된 새로운 사진은 카론에서 해자(moat, 성 주위의 호)를 가지고 있는 성처럼, 가라앉은 한 산(a sunken mountain)을 보여주고 있었다.(NASA press release). 충돌크레이터가 없는 넓은 지역들은 1억 년(명왕성의 추정 나이의 1/45) 미만이라고 과학자들은 말했다. 그러나 그것은 단지 상한선일 뿐이다. 그 지역은 ”지금도 활발할 수도 있다”고 Space.com은 썼다. 과학자들은 기뻐하고 있었지만, 당황하고 있었다 : ”이러한 종류의 복잡성을 누가 예상할 수 있었겠는가?” 책임과학자인 앨런 스턴(Alan Stern)은 말했다. 기자들은 어떻게 생각해야할지 잘 모르고 있었다 :

• ”뉴호라이즌스 팀은 명왕성에 얼음 평원(icy plains)을 발견하고 당황하고 있었다.” (New Scientist). ‘스푸트니크 평원(Sputnik Planum)’이라 불려진 매끄러운 지역에는 충돌분화구가 없다 (Space.com와 BBC News가 게재한 근접비행 영상을 보라). ”내가 처음 이 사진을 보았을 때, 나는 ”설명하기 쉽지 않은” 지형으로 부르기로 결정했다.” 탐사팀의 지질학자 제프 무어(Jeff Moore)는 오늘 항공우주국(NASA) 기자 회견에서 말했다. ”이 지형은 단지 1주 전에 생겨났을 수도 있다.”

• ”이 지형을 설명하는 것은 쉽지 않다”. 캘리포니아 모펫 필드에 있는 NASA의 에임스 연구 센터의 뉴호라이즌스 지질학, 지구물리학 및 영상팀(GGI)의 선임연구자인 제프 무어는 말했다. ”명왕성에서 광대하고, 충돌크레이터가 없는, 매우 젊은 평원의 발견은 근접비행의 모든 예상을 뛰어넘는 것이다.” (NASA press release)

• '복잡한', '매혹적인', '놀라운' 등의 단어는 National Geographic 지의 표지에 사용되고 있는 단어들이다. ”이미 이러한 사진들은 작은 얼음 천체가 작동되고 있는 방법에 대한 견해에 도전하고 있는 중이다.” 전에 만들어진 얼음 산들의 땅은 ”비교적 젊은 것처럼 보인다. 사실 이것은 이 행성이 아직도 지질학적으로 활발함을 가리킨다.” 존 스펜서는 하트 모양의 매끄러운 평원(Tombaugh Regio)을 '불합리하도록 모양이 없는(absurdly featureless)‘ 지역으로 불렀다. 마찬가지로 카론에서도, ”충돌크레이터가 거의 없는 위성의 모습은 놀랍도록 젊게 보이며, 이것은 카론 또한 지질학적으로 활발한 세계일 수 있음을 가리킨다.”

• ”명왕성에서 간헐천(geysers)이 발견될 가능성이 있다” (Science Magazine에서 에릭 핸드). ”무엇보다도 탐사팀의 기대감을 높이고 있는 것은, 어두운 점들로부터 바람에 날리고 있을 수 있는 물질들의 줄무늬가 발견됐다는 것이다. 탐사팀은 아직 이 점들이 명왕성 위에서 분출되고 있는 간헐천의 기둥들이라는 것을 선언할 준비가 되어 있지는 않았지만, 과학자들은 반점(spots)과 줄무늬(streaks)들이 1989년에 발견됐던 해왕성의 위성 트리톤(Triton)에서 분출되고 있는 활발한 간헐천을 닮았다고 말했다.” 카론 역시 젊다 : ”명왕성의 가장 큰 위성인 카론에서 볼 수 있는 것처럼, 충돌크레이터의 결여와 신선한 얼음 물질로 지표면을 포장할 수 있었던 활발한 지질활동은 카론이 젊다는 증거이다. '이것은 전혀 예상치 못했던 일이다. 왜냐하면, 많은 사람들은 수십억 년 전에 거대한 충돌로 남겨진 명왕성과 카론의 내부 열원(heat sources)은 오래 전에 사라졌을 것으로 생각하고 있었기 때문이었다.” 은퇴한 보이저 호의 행성학자 래리 소더블롬(Larry Soderblom)은 트리톤에서의 놀라움을 기억하고 있었다. ”트리톤에서 그러한 지질활동은 해왕성의 조석력에 의해서 작동될 수 있었지만, 명왕성에서는 그것이 작동될 수 없음을 알고 있기에, 과학자들은 그들의 머리를 긁적이고 있었다. 그들 천체 사이에 다른 차이도 있다. 래리는 말했다 : 명왕성의 높은 산들과 거친 새끼줄과 같은 골짜기들이 트리톤에서는 없다. ”보고 있는 모든 곳에서 우리는 놀라고 있다” 그는 말한다. ”이제 우리는 더 많은 것을 알아야만 한다.””

또 다른 커다란 놀라움은 명왕성 대기의 탈출 비율이다. 질소 가스(nitrogen gas)는 명왕성으로부터 무려 110,000km(68,000 miles) 밖에서도 검출되었는데, 이것은 질소 가스의 탈출 비율을 추정할 수 있게 해준다. Space.com은 말하고 있었다 :

”모델과 꽤 양호한 추정에 기초하여, 질소 가스는 시간당 약 500톤 정도가 빠져나오고 있다고 생각된다.” 뉴호라이즌스의 입자 및 플라즈마 팀을 이끌고 있는 콜로라도 볼더 대학의 프랜(Fran Bagenal)은 말했다.

비교를 위해, 화성(Mars)은 시간당 약 1톤의 대기를 잃어버리고 있다. 프랜은 덧붙였다.

알려진 열원도 없는, 화성보다 훨씬 작은 천체 명왕성에서 그것은 놀라운 탈출 비율이다. 무려 4,500,000,000년 후에도 시간당 500톤의 질소 가스가 새어나올 수 있는 것인가?

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이제 우리의 눈앞에서 행성과학의 혁명이 일어나고 있다. 모든 사람들이 이러한 표면은 ”젊다”고 말한다. 모든 전문가들은 수십억 년이 지난 후에도 젊게 보이는 모습에 대해 당황하고 있었다. 트리톤(Triton)과 엔셀라두스(Enceladus)와는 달리, 명왕성은 내부의 열을 강제로 만들어낼 수 있는 큰 행성이​​ 근처에 없다. 지금까지 탈출구(도피처)로 사용됐던 메커니즘(방사능과 조석가열)은 중력의 영향에서 벗어나 있는 이 난쟁이 행성과 조석력이 잠겨진 위성에서는 사용될 수 없다. 명왕성과 카론 둘 다 너무 작아서, 막대한 량의 방사성 중원소들을 저장할 수 없다(특히 카론). 인용구들을 읽어보라 : ”미스터리한”, ”당황스러운”, ”충격적인”, ”놀라운”... 창조론자들은 이 쇼를 즐길 수 있다. 그러나 그러한 단어들을 사용하지 않는다. 명왕성이 젊게 보일 것은 예상됐던 일이기 때문이다. 단지 수십억 년이라는 신화에 익숙한 진화론적 모이보이(moyboys)들에게만 충격적인 일인 것이다. 앞으로 16개월 동안 더 많은 데이터와 사진들이 전송되어 오면, 더욱 놀라운 사실들이 밝혀질 것이다.


*관련기사 : 첫 공개된 명왕성 ‘스푸트니크평원’의 비밀 (2015. 7. 20. 전자신문)
http://www.etnews.com/20150718000069?koost=hotnews

'명왕성이 꼬리를 흔든다'…태양풍에 날리는 플라스마 (2015. 7. 19. 연합뉴스)
http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2015/07/18/0200000000AKR20150718005700091.HTML

 

출처 : CEH, 2015. 7. 17.
URL : http://crev.info/2015/07/pluto-shockingly-young/
번역자 : 미디어위원회

관련 자료 링크:

1. 명왕성은 젊다. (Pluto Is Young)
2. 행성 지위를 잃어버린 명왕성 (Pluto : Is It a Planet?)
3. 명왕성의 교훈 (A Lesson From Pluto)
4. 맹렬하게 화산을 분출하고 있는 목성의 위성 이오는 수십억 년의 태양계 나이를 거부한다. (The violent volcanoes of Io)
5. 뜨거운 용암을 분출하고 있는 이오(Io) : 수십억 년의 연대를 거부하는 한 작은 목성의 위성 (Spewing Hot Rocks on Old Ideas)
6. 엔셀라두스에서 발견된 101개의 간헐천들 : 증가하고 있는 젊은 태양계의 증거들. (Solar System Geysers—Each a Fountain of Youth)
7. 엔켈라두스의 간헐천들은 넓게 커튼처럼 분출되고 있었다 (It’s Curtains for Enceladus)
8. 목성의 위성 유로파도 물 기둥을 분출하고 있었다. : 젊은 태양계를 가리키는 또 하나의 증거. (Europa Joins the Geyser Club)
9. 토성의 위성들은 도처에서 분출하고 있었다. : 분출 활동을 하고 있는 테티스와 디오네 (Satan's Moons Are Bustin' Out All Over)
10. 위성 열병은 태양계 외곽으로 확산되고 있다. : 카이퍼 벨트의 소행성은 아직도 내부 열을 가지고 있었다. (The Hot Moon Epidemic Spreads to the Suburbs)
11. 소행성 세레스도 수증기를 분출하고 있었다! (Another Geyser World Erupts: Asteroid Ceres)
12. 지구 자기장의 빠른 역전 (Earth’s rapid magnetic field reversals)
13. 가니메데의 자기장은 수십억 년의 태양계 나이를 거부한다. (Ganymede Age Threatened by Magnetism)
14. 토성의 오로라와 자기장 : 젊은 토성과 창조의 증거. (Saturn's Magnetic Field Auroras: Evidence for Creation)
15. 오래된 지구 나이에 도전하는 ‘희미한 젊은 태양 역설’ : 생명체가 출현하던 시기의 지구 환경은 계속 오리무중? (Sun Paradox Challenges Old Earth Theory)
16. 수십억 년의 연대에 도전하는 타이탄 (Titan and Mercury: Challenges to Billions of Years)
17. 토성의 위성 타이탄에 젊게 보이는 메탄 호수 (Young-Looking Methane Lakes on Saturn's Moon)
18. 태양계 행성들에서 밝혀진 새로운 사실들 2 : 목성, 토성, 위성들, 혜성들은 젊은 연대와 창조를 가리킨다.
19. 하늘은 젊은 태양계를 선포하고 있다. : 혜성, 달, 뜨거운 목성형 행성들이 말하고 있는 것은? (The Heavens Declare.... A Young Solar System)
20. 혜성에 관한 진화론자들의 슬픈 고뇌 (Comet Woes Lamented) 
21. 금성의 활발한 화산활동에 대한 증거가 발견되었다. (Discovery: Volcanoes on Venus)
22. 태양계 행성들에서 밝혀진 새로운 사실들 1 : 수성, 금성, 달, 화성, 소행성들은 젊은 연대를 가리킨다. (Every Planet Surprises Secular Astronomers I: Inner Planets)
23. 젊은 지구와 젊은 우주를 가리키는 101 가지 증거들 3. (101 evidences for a young age of the earth and the universe)
24. 젊은 지구와 젊은 우주를 가리키는 101 가지 증거들 2. (101 evidences for a young age of the earth and the universe)
25. 젊은 지구와 젊은 우주를 가리키는 101 가지 증거들 1. (101 evidences for a young age of the earth and the universe)
 
 
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