[태양계 7대 불가사의] 생명체의 가능성, 토성의 위성 엔셀라두스(Enceladus)

1789년 8월 28일 William Herschel 경은 토성 근처의 작은 점에 47인치(1.2m) 망원경을 집중시켰습니다. Herschel은 그 움직임을 관찰하면서 이 작은 물체가 고리를 가진 행성(토성)의 발견되지 않은 위성이라고 결론을 내렸습니다. 엔셀라두스(Enceladus)라고 불리는 이 작은 위성은 최근 몇 년 동안 과학자들에게 큰 관심사가 되었습니다. 지구를 제외하고 태양계에서 몇 안 되는 생명체의 보금자리로 보이기 때문입니다.

보이저2호가 찍은 엔셀라두스(출처 : Wikimedia Commons, NASA)

직경이 310마일(500km)인 엔셀라두스(Enceladus)는 토성의 6번째 큰 위성이며, 평균 거리가 147,909마일(238,037km)인 궤도로 33시간마다 공전합니다. 토성의 대부분의 위성과 마찬가지로 그리스 신화의 타이탄 중 한 명으로 이름을 붙였습니다. 타이탄의 지도자는 크로노스(Cronus)인데 로마 이름이 Saturn입니다. 이제 엔셀라두스와 토성의 다른 위성들은 그들의 왕을 따라 영원히 돌고 있습니다.

천문학자들은 엔셀라두스에 흥미를 느꼈습니다. 대부분 위성과는 달리 태양광선의 90%를 반사하기 때문 에 태양계에서 가장 밝은 물체 중 하나입니다. 1981년 보이저 2호가 이 위성의 사진을 찍었을 때 그 수수께끼가 풀렸습니다. 과학자들은 엔셀라두스가 예상보다 훨씬 부드러운 표면을 가졌다는 것을 알게 되었습니다. 대부분의 위성은 초기 태양계의 잔재인 유성이나 혜성과의 충돌로 거대한 분화구가 있습니다. 그러나 이 위성에 가장 큰 분화구는 폭이 22마일에 불과합니다. 이것은 엔셀라두스가 지질학적으로 활동적이며 최근에 깨끗하고 청결한 얼음이 새롭게 덮였다고 의심하게 만듭니다. 엔셀라두스 표면이 빛을 잘 반사하는 것은 이 매끄러운 얼음 때문입니다. 이 위성에는 최근에 형성된 얼음이 너무 많아서 얼어붙은 표면 아래에 상당량의 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 있습니다.

엔셀라두스의 표면에는 커다란 크레이터가 별로 없지만, 많은 종류의 선형 균열이 있습니다. 이것은 지질학적으로 활동적이었고 스스로를 재형성시킨 표면과 일치하는 것처럼 보입니다.

위성에 액체 물이 있다는 추정은 2005년 우주탐사선 카시니(Cassini) 호가 날아갔을 때 확인되었습니다. 탐사선은 "호랑이 줄무늬" 패턴을 가진 균열 집합과 함께 행성 표면에서 분출하는 100개의 간헐천(geyser)을 관찰했습니다.(얼음화산분출(Cryovolcanism)이라는 과정). 이 간헐천에서 나오는 수증기 중 일부는 엔셀라두스에 얇은 대기를 제공합니다. 이 정도 크기를 가지는 대부분 위성에는 대기가 없습니다. 나머지는 토성의 "E-고리"의 소재로 기여하는 것으로 보입니다. E-고리는 토성의 가장 바깥쪽 고리 중 하나이며, 암석 형태로 만들어진 대부분의 고리와 달리 작은 얼음 결정으로 구성됩니다.

카시니호가 찍은 물이 흐른 흔적(출처 : Wikimedia Commons, NASA)

위성의 다른 지역에서 밀도를 확인한 카시니(Cassini)의 연구에 따르면, 이 얼음화산분출의 원천은 슈피리어 호수(북미 5대호 중 하나로 세계 2대 호수)의 크기와 6.2마일(약 10km)의 깊이를 가지는 엔셀라두스의 남반구 아래에 위치한 바다일 가능성이 높습니다.

엔셀라두스는 어떻게 얼음 속에 깊은 물의 바다를 가지고 있습니까? 과학자들은 토성의 강력한 중력이 위성의 암석 핵을 신축시켜 열을 발생한다고 믿고 있습니다. 이것은 핵 속의 방사성물질과 함께 열을 발생시켜 얼음 아래의 온도를 상승시키고 그것을 녹일 수 있습니다. 때로는 위성의 지각, 특히 남극 근처에서 응력에 의한 균열이 발생하고 위성의 지하수 중 일부가 방출되어 카시니 호에 의해 관찰된 간헐천이 생성됩니다.

카시니 호는 위성의 염분있는 바닷물이 암모니아 형태의 질소, 영양소와 유기분자, 메탄· 프로판·아세틸렌·포름알데히드와 같은 미량의 단순 탄화수소를 포함하는 혼합물이라고 확인하였습니다. 열원과 함께 이 물질들의 존재는 미생물과 같은 생명체가 위성의 지하 바다에 형성되었을 가능성을 높입니다.

과학자들은 생명체가 존재하려면 3가지가 필요하다고 주장합니다. 첫째, 에너지원, 둘째, 풍부한 화학적 배경, 그리고 일관된 물 공급원입니다. 엔셀라두스는 지구를 제외하고 태양계에서 유일하게 이 3가지가 확인된 곳입니다(목성의 위성인 유로파가 그것들을 가지고 있을지도 모른다고 의심하지만 아직 구체적인 증거는 없습니다).

엔셀라두스는 영국의 세로 길이보다 작다(출처 : Wikimedia Commons, NASA)

이것이 엔셀라두스가 차가운 바다에서 어떤 종류의 생명체를 가지고 있다는 것을 의미하는 것일까요? 샘플을 채취하기 위해 이 위성의 육지로 탐사선을 보내는 방법을 찾아내기 전까지는 알 수 없습니다. 그 때까지 이 작고 반짝이는 위성의 지하 바다에서 무언가가 수영하고 있는지는 여전히 수수께끼로 남아있을 것입니다.

참고자료 : http://www.unmuseum.org/7wonders/enceladus.htm