• "토성 고리·위성의 물, 지구와 같은 종류"
  • 미국 행성과학연구소, 천체 수소 원자 대비 중수소 비율 분석
    "9번째 위성 '포이베' 전혀 달라… 태양계 밖에서 형성된 듯"
  • 서원극 기자 | 2018-12-05 14:17:49
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  1. 카시니호가 토성의 대기권으로 들어서기 전의 모습 상상도(위). 아래 사진은 토성의 제9위성 '포이베.' /NASA·NASA 카시니이미지팀 제공
토성의 고리와 위성에 있는 물이 지구와 같은 종류인 것으로 나타났다. 다만, 토성의 9번째 위성이자 가장 바깥에 있는 ‘포이베’의 물은 전혀 달라 태양계 먼 외곽에서 형성된 뒤 토성에 붙잡혀 있는 것으로 밝혀졌다.

미국의 비영리 연구단체인 행성과학연구소(PSI)는 다른 행성의 물과 이산화탄소의 동위원소 비율을 측정하는 방법을 통해 토성 고리와 위성의 물이 예상 밖으로 지구의 물과 같다는 사실을 밝혀냈다. 동위원소는 원자 핵의 양성자 수는 같지만 중성자 수에 따라 달라진다. 중성자가 보태지면 원소의 질량이 늘어나고, 이런 작은 변화는 행성이나 위성의 형성에도 큰 차이를 가져오게 된다. 연구팀은 멀리 떨어져 있는 천체의 수소 원자 대비 중수소(D/H) 비율을 확인하는 방식을 이용해 토성과 위성에 발견되는 물의 특성을 분석했다. 그 결과 토성의 세 번째 위성인 ‘이아페투스’고리의 물은 지구의 그것과 비슷했다. 하지만 포이베는 그렇지 않았다.

연구팀에 따르면 포이베 위성의 경우 D/H 비율이 태양계에 가장 높게 나타났는데, 이는 포이베가 토성보다 훨씬 더 바깥의 태양계 외곽 지역에서 형성됐음을 나타내는 것이라고 설명했다.

한편, 토성권의 D/H 비율이 지구와 같다는 것은 태양계 안과 바깥의 물의 원천이 같다는 것을 의미하는데, 목성권 탐사를 통해 이를 확인할 수 있을 것으로 보인다.

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