천왕성의 위성들에 바다가 있을 가능성

천왕성의 위성들, 바다를 품고 있을 가능성

 

 

 

최근 연구에 따르면 천왕성의 가장 큰 위성 중 네 개인 아리엘(Ariel), 움브리엘(Umbriel), 티타니아(Titania), 오베론(Oberon)이 얼음으로 덮인 표면 아래에 얇은 바다를 품고 있을 가능성이 제기되었습니다. 이러한 가능성은 NASA의 보이저 2호(Voyager 2) 임무에서 수집된 데이터를 재분석하고, 갈릴레오(Galileo), 카시니(Cassini), 돈(Dawn), 뉴 호라이즌스(New Horizons)와 같은 다른 임무에서 얻은 발견을 포함한 고급 컴퓨터 모델링을 통해 도출되었습니다. 이는 태양계 내에서 생명체가 존재할 가능성이 있는 천체 목록에 새로운 후보를 추가하게 됩니다.

천왕성 위성들의 바다

천왕성의 가장 큰 위성 중 네 개, 즉 아리엘, 움브리엘, 티타니아, 오베론이 높은 염분 농도를 가진 얇은 해양을 내부에 품고 있을 것으로 여겨집니다. 이러한 바다는 수십 마일 깊이에 이를 수 있으며, 특히 티타니아와 오베론의 경우 생명체가 존재할 수 있을 만큼 충분히 따뜻한 환경을 가질 가능성이 있습니다. 이러한 바다가 존재할 가능성은 NASA의 보이저 2호 미션 데이터를 재분석하고, 갈릴레오, 카시니, 돈, 뉴 호라이즌스 등 여러 미션에서 얻은 데이터를 바탕으로 한 고급 컴퓨터 모델링을 통해 제시되었습니다.

내부 열원의 역할

천왕성의 약한 중력으로 인해 조석 열이 적게 발생하더라도, 이들 위성은 내부 열을 충분히 유지하여 바다를 유지할 수 있을 것으로 보입니다. 이 열은 주로 방사성 붕괴 및 위성의 암석 맨틀에서 발생하는 기타 과정에서 비롯될 가능성이 큽니다. 또한, 암모니아와 같은 부동액 화학물질과 염분의 존재는 물의 어는점을 낮추어 낮은 온도에서도 바다가 액체 상태를 유지할 수 있도록 돕습니다. 이러한 메커니즘은 작은 천체들이 내부 바다를 유지할 수 없다는 기존의 가정을 뒤집으며, 작은 천체들에서의 열 보존의 복잡성을 강조합니다.

생명체 존재 가능성

천왕성의 위성에 존재할 가능성이 있는 내부 바다는 태양계 내에서 생명체가 존재할 수 있는 천체 목록을 크게 확장시킵니다. 이 환경은 얼음층에 보호받고 있어 목성의 유로파(Europa)와 토성의 엔셀라두스(Enceladus)와 유사한 조건을 제공할 수 있으며, 이들 위성들은 이미 외계 생명체가 존재할 가능성이 높은 후보로 여겨지고 있습니다. 이 바다에 존재할 염분과 암모니아는 잠재적인 생물학적 과정을 위한 필수 요소들을 제공할 수 있습니다. 추가적으로, 제임스 웹 우주 망원경(JWST)을 통해 최근 관측된 아리엘 표면의 이산화탄소와 일산화탄소는 물-암석 상호작용을 통해 형성된 탄산염 광물의 존재 가능성을 시사하며, 이는 내부 바다의 존재 가능성을 더욱 뒷받침합니다.

 

 

천왕성 탐사의 미래

2023년 행성 과학 및 우주생물학 10개년 조사(Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey)에서는 천왕성 탐사의 우선순위를 강조하며, 천왕성과 그 위성들을 탐사하기 위한 전용 임무의 필요성을 부각시켰습니다. 현재 NASA에서 개발 중인 제안된 천왕성 궤도선 및 탐사선(Uranus Orbiter and Probe, UOP) 미션은 천왕성과 그 위성들을 멀리서 연구할 궤도선과 함께 천왕성 대기로 진입할 탐사선을 포함할 예정입니다. 이 임무는 2028년에서 2038년 사이에 발사될 가능성이 있으며, 내부 바다의 존재를 확인하고 그 거주 가능성을 평가하는 데 중요한 1차 데이터를 제공할 수 있을 것입니다. 또한, UOP에 대한 에어로캡처 기술의 사용이 고려되고 있으며, 이는 비행 시간을 크게 단축하고 궤도 임무 기간을 연장할 수 있을 것으로 예상됩니다.