유로파: 얼음 아래에 바다가 있을까?
유로파는 달보다 조금 작지만 얼음 껍질 아래에 지구 바다 전체의 약 두 배에 이르는 물을 품은 전 지구적 바다가 있을 것으로 보입니다. 생명체 탐사의 핵심 후보이며, 2024년 발사된 유로파 클리퍼는 2030년 도착할 예정입니다.
핵심 정보
- 지름
- 약 3,122km
- 목성 공전주기
- 약 3.55일
- 표면 온도
- 약 −223°C~−148°C
유로파의 얼어붙은 표면은 전 지구적 바다를 덮은 뚜껑일 수 있습니다. 지름 약 3,122 km로 갈릴레이 위성 중 가장 작고 지구의 달보다 조금 작습니다. 숨은 바다의 물은 지구의 모든 바닷물보다 많을 가능성이 있어, 생명체가 살 수 있는 환경을 찾는 대표적인 탐사 대상입니다.
젊고 갈라진 표면
갈릴레오 갈릴레이는 1610년 유로파를 기록했지만, 충돌구가 놀라울 만큼 적은 표면은 1979년 보이저 근접 통과에서 드러났습니다. 길고 붉은 능선은 갈라진 틈과 내부 물질의 상승 흔적일 수 있습니다. 코나마라 카오스에서는 얼음 덩어리들이 이동한 모습이 보여, 지형이 부서질 당시 아래에 액체나 진창 같은 물질이 있었음을 시사합니다.
얼음과 바다, 암석과 금속
약 3 g/cm³인 밀도는 유로파가 단순한 얼음 공이 아님을 보여 줍니다. 내부 모형에는 약 15~25 km 두께의 얼음 껍질, 깊이 80~100 km일 수 있는 바다, 암석 맨틀과 금속 핵이 포함됩니다. 갈릴레오 탐사선이 측정한 유도 자기장은 전기가 통하는 염수층이 존재한다는 강한 증거입니다.
바다는 어떻게 얼지 않고 남았을까?
표면 온도는 −160°C 아래지만 조석력이 내부에 열을 공급합니다. 유로파는 약 3.55일에 목성을 한 바퀴 돌며, 약간 찌그러진 궤도와 다른 위성들과의 궤도 공명 때문에 반복해서 변형됩니다. 바다에는 지구 전체 바닷물의 약 두 배에 이르는 물이 있을 수 있고, 수십억 년 동안 유지됐을 가능성도 있습니다.
수증기 분출 기둥의 가능성
허블 우주망원경은 2012년 12월 남극 부근에서 자외선 수소와 산소 신호를 검출했고, 이를 높이 약 200 km의 분출 기둥으로 해석했습니다. 이후 관측에서는 목성을 배경으로 한 실루엣처럼 보이는 신호도 나왔습니다. 하지만 신호가 관측 장비의 한계에 가까워 아직 논쟁이 남아 있습니다. 분출이 실제라면 탐사선은 얼음층을 뚫지 않고도 바다와 관련된 물질을 채취할 수 있습니다.
얼음 아래에 생명이 있을까?
아직 알 수 없습니다. 유로파에는 액체 물과 화학 재료, 조석이나 열수 활동이 공급하는 에너지가 있을 가능성이 있습니다. 지구의 심해 생태계는 햇빛이 생명에 항상 필요한 것은 아니라는 사실을 보여 줍니다. 그러나 유로파에서 생명체의 증거가 발견된 적은 없습니다.
유로파 클리퍼가 가고 있다
2024년 10월 14일 팰컨 헤비로 발사된 유로파 클리퍼는 태양전지판을 펼치면 폭이 30 m를 넘습니다. 2030년 4월 목성에 도착해 목성 궤도에서 유로파를 거의 50차례 지나갈 예정이며, 일부 통과 고도는 얼음 표면에서 약 25 km입니다. 생명체를 직접 찾는 임무가 아니라, 생명체가 살 수 있는 환경인지 조사하는 임무입니다.
