우주 탐사

타이탄: 물 대신 메탄 비가 내리는 세계

토성에서 가장 큰 위성 타이탄은 두꺼운 대기를 지닌 유일한 위성입니다. 주황빛 안개 아래에서 메탄이 구름과 비, 호수, 바다를 만들고 얼음 아래에는 전 지구적 액체 물 바다가 있습니다. 호이겐스는 2005년 착륙했으며 회전익 탐사선 드래건플라이는 2034년 도착할 예정입니다.

멀리 토성을 두고 카시니가 호이겐스를 타이탄으로 보내는 모습을 그린 상상도
멀리 토성을 두고 카시니가 호이겐스를 타이탄으로 보내는 모습을 그린 상상도
이미지 출처: NASA · Public domain · 이미지 원문 보기 ↗

핵심 정보

지름
약 5,150km
태양까지 거리
약 14억 3,000만km
표면 온도
약 −179°C

타이탄의 주황빛 하늘 아래에는 메테인 비가 만든 물길과 호수가 있습니다. 토성에서 가장 큰 위성으로 지름은 약 5,150 km, 수성보다 크며 두꺼운 대기를 지닌 유일한 위성입니다. 물얼음은 암석처럼 행동하고, 흐르는 액체는 주로 메테인과 에테인입니다.

주황색 대기의 장막

대기의 약 95%는 질소이고 나머지 대부분은 메테인이며, 표면 기압은 지구의 약 1.5배입니다. 자외선이 메테인을 분해해 복잡한 탄화수소 입자를 만들면서 항상 주황색 연무가 낍니다. 평균 온도가 약 −179°C인 표면은 카시니 레이더와 하위헌스가 도착한 뒤에야 장막 아래에서 모습을 드러냈습니다.

타이탄의 내부

내부 모형에는 물얼음·클라스레이트 껍질과 암모니아 같은 부동 성분을 포함했을 가능성이 큰 전 지구적 바다, 더 깊은 고압 얼음, 반지름 약 2,000 km의 수화 규산염 핵이 포함됩니다. 카시니가 측정한 중력과 조석 변형은 지각 아래 액체층의 존재를 뒷받침합니다.

연무 대기 아래 얼음 껍질과 지하 바다 후보, 암석 핵을 나타낸 타이탄 내부 모형
연무 대기 아래 얼음 껍질과 지하 바다 후보, 암석 핵을 나타낸 타이탄 내부 모형
원본을 바탕으로 수정: A. D. Fortes/UCL/STFC · Public domain · 이미지 원문 보기 ↗

메테인 구름과 비, 바다

메테인은 증발하고 응결해 비로 내리며 물길을 깎고 호수에 모입니다. 지구의 물순환과 닮았습니다. 카시니는 북극 부근에서 많은 호수와 바다를 발견했고, 크라켄 바다는 수십만 km²를 덮습니다. 일부 수면은 파도가 거의 없을 만큼 매우 잔잔합니다.

금빛 육지 사이로 어두운 호수와 바다가 보이는 타이탄 북극의 카시니 레이더 색상 영상
금빛 육지 사이로 어두운 호수와 바다가 보이는 타이탄 북극의 카시니 레이더 색상 영상
이미지 출처: NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS · Public domain · 이미지 원문 보기 ↗

하위헌스: 가장 먼 착륙

카시니에서 분리된 지 3주 뒤인 2005년 1월 14일 하위헌스는 낙하산으로 약 2시간 30분 동안 내려가 얼음 자갈 평원에 착륙했습니다. 사진에는 배수로와 해안선을 닮은 지형, 메테인에 젖은 땅 위의 물얼음 자갈이 보였습니다. 외부 태양계 최초의 연착륙이며 지금도 지구에서 가장 먼 착륙 기록입니다.

멀리 토성을 배경으로 하위헌스를 타이탄 쪽으로 내려보내는 카시니의 상상도
멀리 토성을 배경으로 하위헌스를 타이탄 쪽으로 내려보내는 카시니의 상상도
이미지 출처: NASA · Public domain · 이미지 원문 보기 ↗

메테인 바다에서 배를 탈 수 있을까?

특수 설계한 로봇 배라면 뜰 수 있지만 평범한 배는 추위를 견디지 못합니다. 재료와 배터리, 윤활유, 무전기를 새로 설계해야 하고 해안 상태도 잘 알려져 있지 않습니다. 사람에게는 산소와 극저온 보호 장비가 필요합니다. 다만 밀도 높은 공기와 약한 중력은 비행에 유리합니다.

드래곤플라이: 날아다니는 탐사선

NASA의 드래곤플라이는 팰컨 헤비로 2028년 7월 이후 발사해 2034년 도착할 계획입니다. 자동차 크기의 8개 회전자 비행체로, 방사성동위원소 전력을 사용해 유기물이 풍부한 모래언덕과 셀크 충돌구 사이를 날며 생명 이전의 화학을 연구합니다. 임무 개발에 따라 날짜와 경로는 바뀔 수 있습니다.

타이탄의 주황색 하늘 아래 착륙 후보지를 탐사하는 드래곤플라이의 상상도
타이탄의 주황색 하늘 아래 착륙 후보지를 탐사하는 드래곤플라이의 상상도
이미지 출처: NASA · Public domain · 이미지 원문 보기 ↗

참고 자료