엔셀라두스: 바닷물을 우주로 뿜는 위성
엔셀라두스는 지름이 504km에 불과한 얼음 위성입니다. 남극의 호랑이무늬 균열에서 전 지구적 소금물 바다의 물질이 우주로 분출하며, 바닷속 열수 활동의 흔적도 있어 외계 생명체를 찾을 유력한 장소로 꼽힙니다.
핵심 정보
- 지름
- 약 504km
- 토성까지 거리
- 약 238,000km
- 공전주기
- 약 1.37일
엔셀라두스의 남극에서는 물과 얼음이 어두운 우주로 뿜어져 나옵니다. 지름이 504 km에 불과한 이 밝은 얼음 위성은 내부에 전 지구적 바다를 숨기고 있습니다. 햇빛을 잘 반사하는 표면의 평균 온도는 약 −198°C입니다.
호랑이 줄무늬와 분출 기둥
카시니 탐사선은 2005년 남극에서 길이 약 130 km인 네 개의 나란한 균열을 발견했습니다. 알렉산드리아, 카이로, 바그다드, 다마스쿠스 술쿠스라는 이름의 균열에서는 수백 km 높이의 분출 기둥이 솟습니다. 영상 분석으로 101개의 간헐천이 확인됐습니다. 강한 열 흐름과 새로 드러난 큰 얼음 알갱이 때문에 균열 일부는 청록색으로 보입니다.
토성 E 고리에 물질을 공급하다
엔셀라두스의 탈출 속도는 약 240 m/s에 불과합니다. 빠르게 분출한 얼음 알갱이는 위성을 벗어나 토성 궤도에 들어가 넓고 희미한 E 고리를 채웁니다. 더 느린 알갱이는 새 눈처럼 표면에 다시 내려앉아 엔셀라두스를 밝게 유지합니다.
얼음 껍질 아래의 바다
약 1.61 g/cm³인 밀도는 암석과 얼음이 함께 있음을 보여 줍니다. 중력과 자전 흔들림 측정은 층상 내부 구조를 뒷받침합니다. 평균 20~25 km 두께의 얼음 껍질은 남극 일부에서 5 km보다 얇을 수 있고, 그 아래에는 수십 km 깊이의 전 지구적 염수 바다와 다공성 암석 핵이 있는 것으로 보입니다. 디오네와의 2:1 궤도 공명은 궤도의 찌그러짐과 조석 가열을 유지합니다.
열수 활동의 증거
2015년 E 고리 입자에서 확인된 미세한 실리카 알갱이는 약 90°C보다 뜨거운 물이 암석과 오랫동안 접촉했음을 시사합니다. 물이 다공성 핵을 순환하며 광물을 녹인 뒤 바다로 돌아온다면, 지구의 열수 분출공과 비슷한 방식으로 화학 에너지를 공급할 수 있습니다.
바다에 생명이 있을까?
아직 알 수 없습니다. 액체 물과 탄소 화합물, 염류, 화학 에너지는 유망한 조건이지만 재료가 있다는 사실만으로 생명을 증명할 수는 없습니다. 다만 분출 기둥 덕분에 미래 탐사선은 수십 km의 얼음을 뚫지 않고도 바다에서 유래했을 물질을 채취할 수 있습니다.
카시니가 직접 채취한 것은 무엇일까?
카시니는 2005년 7월 14일 고도 168 km의 근접 통과에서 분출 기둥의 수증기를 처음 직접 검출했습니다. 2015년 10월 28일에는 약 49 km 고도로 통과하며 풍부한 분자 수소를 확인했습니다. 이는 지구에서 미생물의 에너지원이 될 수 있는 물과 암석의 반응을 가리킵니다. 얼음 알갱이에서는 복잡한 탄소 화합물이 발견됐고, 2023년에는 보관 자료 분석으로 인산염도 보고됐습니다. 모두 중요한 재료이지만 생명체의 증거는 아닙니다. 카시니 임무는 2017년 끝났지만 그 자료에서는 지금도 새로운 발견이 나옵니다.
