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토성 위성 엔셀라두스의 ‘분수’ 복잡한 유기물 내뿜어

2018년 06월 28일 04:57
이미지 확대하기토성의 6대 위성 엔셀라두스 -사진 제공 NASA/JPL
토성의 6대 위성 엔셀라두스 -사진 제공 NASA/JPL

토성의 달(위성) 가운데 여섯 번째로 큰 ‘엔셀라두스’에 복잡한 유기물이 존재한다는 사실이 확인됐다. 엔셀라두스에서 물과 함께 메탄 등 간단한 유기물이 존재한다는 사실은 이전에도 알려져 있었지만, 그보다 몇 배 큰 유기물이 발견된 것은 이번이 처음이다. 과학자들은 엔셀라두스에 생명체가 존재할 가능성도 그만큼 높아졌다고 주장했다.

 

프랭크 포스트베르크 독일 하이델베르크대 지질학연구소 연구원과 미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소 공동연구팀은 토성 무인탐사선 카시니 호가 2015년 채취한 엔셀라두스의 대기 물질을 분석했다. 그 결과 벤젠을 비롯해, 여러 개의 탄소가 길게 이어진 유기물을 여러 종류 확인하는 데 성공했다.

 

엔셀라두스는 지름 500km의 작은 공 모양 위성으로, 표면이 수십km 두께의 얼음으로 덮여 있다. 특이하게도 남극에 해당하는 지역 얼음층에 균열이 나 있는데, 여기에서 높이가 최소 500km에 달하는 ‘분수’가 있어서 물방울과 얼음조각을 내뿜고 있다. 이 물은 얼음층 지하 30~60km 아래에 존재하는 액체로 된 바다에서 뿜어져 나오는데, 기존 연구에 따르면 여기에 약간의 메탄이 포함돼 있다. 

 

이미지 확대하기토성 위성 엔셀라두스의 분출 - 사진 제공 NASA/JPL
토성 위성 엔셀라두스의 분출 - 사진 제공 NASA/JPL

연구팀은 카시니 호가 장착한 두 개의 물질 질량분석기를 이용해 ‘분수’가 내뿜은 물과 얼음의 성분을 다시 분석했다. 그 결과 과거에 알지 못했던 덩치 큰 분자의 존재를 발견했다. 질량을 정밀하게 분석한 결과, 탄소 6개가 고리 모양을 이룬 벤젠이 확인됐고, 이후 원자량이 12~14로 일정하게 증가하는 물질들을 확인했다. 이는 탄소가 하나씩 추가되는 전형적인 유기물의 특징이다.

 

연구팀은 유기물이 검출된 원리도 밝혔다. 지하 바닷물은 엔셀라두스 표면의 얼음 속 균열을 타고 올라온다. 물 속 기포가 수면 밖으로 나올 때, 가장 윗부분에 떠 있던 고체 유기물이 유기물 분자를 함께 방출하는 것으로 나타났다. 

 

이 연구 결과는 과학잡지 네이처 28일자에 발표됐다.

이미지 확대하기유기물 분출 원리 - 사진 제공 네이처
유기물 분출 원리 - 사진 제공 네이처

 

 

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