칼리스토: 충돌구에 기록된 오랜 역사
칼리스토는 지름 4,821km로, 오래되고 충돌구가 빽빽한 표면과 거대한 발할라 다중고리 분지를 지녔습니다. 얼음 아래에는 소금물 바다가 있을 수 있으며, 목성의 강한 방사선대를 벗어난 위치 때문에 미래 유인 탐사의 후보로도 거론됩니다.
핵심 정보
- 지름
- 4,821km
- 목성까지 거리
- 약 188만km
- 공전주기
- 약 16.7일
지름 4,821 km인 칼리스토는 수성에 가까운 크기로, 목성에서 두 번째로 크고 태양계 전체에서는 세 번째로 큰 위성입니다. 갈릴레오 갈릴레이가 1610년 1월 발견한 갈릴레이 위성 가운데 가장 바깥쪽을 돕니다. 활화산이나 거대한 분출 기둥은 알려져 있지 않지만, 오래된 표면에는 놀라울 만큼 긴 충돌의 역사가 기록돼 있습니다.
충돌구로 포화된 고대 표면
칼리스토는 목성에서 약 188만 km 떨어진 궤도를 지구 시간 16.7일에 한 바퀴 돕니다. 조석 가열이 약해 지질 활동이 일찍 잦아들었고, 표면은 40억 년 이상 된 것으로 추정됩니다. 충돌구가 거의 포화 상태라 새로운 충돌 흔적이 오래된 충돌구 위에 겹쳐지는 곳도 많습니다. 평균 온도가 약 −139°C인 어두운 고대 지형 위로 비교적 젊고 밝은 충돌 흔적이 대비됩니다.
발할라의 동심원 고리
발할라 충돌 분지는 폭 약 600 km의 밝은 중심부와, 전체 지름이 거의 3,800 km에 이르는 여러 겹의 고리로 이루어져 있습니다. 오래전 거대한 충돌이 얼음 지각에 파동을 일으켰고, 그 흔적이 거대한 동심원 구조로 남았습니다.
얼음과 바다, 완전히 분리되지 않은 내부
평균 밀도는 약 1.83 g/cm³로, 암석과 얼음이 비슷한 비율로 섞여 있음을 시사합니다. 내부가 뚜렷한 층으로 분화한 가니메데와 달리, 칼리스토에는 깊어질수록 암석 비율이 서서히 늘어나는 혼합 구조가 남아 있을 수 있습니다. 두께 약 100~200 km의 얼음층 아래에는 염분을 품은 지하 바다가 존재할 가능성이 있습니다. 이산화탄소로 이루어진 대기는 극도로 희박합니다.
바다의 단서
갈릴레오 탐사선은 1996~1997년 근접 통과에서 목성 자기장의 변화에 따라 달라지는 칼리스토의 자기 반응을 측정했습니다. 깊이가 10 km 이상일 수도 있는 전도성 액체층이 유력한 설명입니다. 이후 자료 재분석도 지하 바다 가능성을 강화했지만, 전리층이 측정에 일부 영향을 줬을 가능성이 남아 있습니다. 따라서 칼리스토가 ‘바다 세계’인지는 아직 확정되지 않았습니다.
사람이 기지를 세울 수 있을까?
유로파보다 방사선이 약하고 지형이 안정적이며 물얼음을 구할 수 있다는 점 때문에 칼리스토는 유인 탐사의 후보로 거론됩니다. 표면 중력은 지구의 약 8분의 1이어서, 지구에서 질량 40 kg인 아이가 누르는 힘은 약 5 kg 물체의 무게에 해당합니다.
그러나 숨 쉴 대기가 없고 추위가 극심하며, 보급품은 수억 km를 건너와야 합니다. 실제 기지라면 밀폐된 거주 시설이나 지하 공간이 필요합니다.
심우주 전초기지가 될까?
NASA는 2000년대 초 HOPE 구상에서 칼리스토 부근의 유인 탐사를 검토했습니다. 2023년 4월 발사된 유럽우주국의 JUICE 탐사선은 2031년 7월 목성에 도착할 예정이며, 칼리스토를 여러 차례 스쳐 지나가며 지하 바다의 가능성을 조사합니다.
