토성의 위성인 타이탄은 지구와 비슷하다

타이탄

타이탄은 토성의 가장 큰 위성이며, 태양계 위성 중 목성의 가니메데 다음으로 크기가 큽니다. 1655년 네덜란드의 천문학자 Christiaan Huygens가 발견했으며 19세기에 들어 태양계에 많은 위성들이 발견되면서 1848년부터 타이탄이라는 이름을 가지게 되었습니다. 당시 태양계의 위성들 중 가장 큰 것으로 생각되었기 때문에 신화 속 거인족의 이름에서 따왔습니다. 목성의 가니메데와의 크기 차이는 약 110km 정도입니다. 하지만 오래전에는 타이탄이 가니메데 보다 더 크다고 생각했었습니다.

토성의 위성 타이탄이 지구와 비슷해 보이는 이유

토성의 이상한 위성인 타이탄의 표면은 지구와 약간 비슷하게 생겼습니다. 그리고 과학자들은 새로운 연구를 통해 마침내 그 이유를 설명합니다. 토성의 가장 큰 위성인 타이탄의 특징은 호수와 강, 미로처럼 보이는 협곡, 부드러운 모래 언덕과 같은 풍경들이 지구와 비슷하다는 것입니다. 그러나 타이탄의 이러한 지질 구성은 지구와 완전히 다릅니다. 강을 흐르는 것은 물 대신 액체 메탄이고, 모래를 대신하여 탄화수소가 모래 언덕을 이루고 있습니다. 수년 동안, 과학자들은 지구와는 다른 구성을 고려할 때, 이 풍경들이 어떻게 생겨났는지에 대해 궁금해왔습니다. 하지만 이제 과학자들은 매우 그럴듯한 이론을 알아냈습니다.

타이탄의 퇴적물과 유사한 Ooids

타이탄의 퇴적물은 고체 유기 화합물로 만들어지기 때문에 지구에서 발견되는 규산염 기반 퇴적물보다 훨씬 더 부서지기 쉽니다. 따라서 질소 바람과 액체 메탄은 타이탄의 퇴적물을 미세먼지까지 닳게 해야 하는데, 이것은 그러한 다양한 구조를 지탱할 수 없습니다. 스탠퍼드 대학의 지질과학 조교수인 Mathieu Lapotre가 이끄는 연구팀은 잠재적인 해결책을 내놓았습니다. 연구원들은 타이탄과 유사한 조성을 가지고 있으며, 지구에서 발견될 수 있는 Ooids라고 불리는 퇴적물의 종류를 연구했습니다. Ooids는 매우 미세한 입자를 형성하는 열대 바다에서 찾을 수 있습니다. 이 알갱이들은 바다에서 화학적 침전을 통해 동시에 물질을 축적하고 침식합니다. 결과적으로 이 알갱이들은 일관된 크기를 유지합니다.

지구와 다르면서도 비슷한 세계

연구원들은 타이탄에서도 비슷한 일이 일어날 거라고 생각하고 있습니다. Lapotre는 발표에서 "이 곡물이 한 조각으로 융합되는 것을 포함하는 소결이 바람이 곡물을 운반할 때 마모를 균형을 맞출 수 있다는 가정을 세웠습니다."라고 말했습니다. 그런 다음 연구팀은 카시니 임무 중에 기록된 타이탄의 대기 데이터를 분석하여 이러한 퇴적물이 어떻게 행성 주변에서 관찰되는 매우 다양한 지질학적 특징들을 형성할 수 있었는지 알아냈습니다. 연구원들은 달의 적도 주변에서 바람이 더 흔하다는 것을 발견했습니다. 이것은 모래 언덕의 개발을 위한 최적의 조건을 만들었습니다. 그러나 다른 곳에서는 더 낮은 바람으로 인해 더 거친 입자가 형성되며 결과적으로 더 단단한 퇴적암이 형성될 것이라고 의심하고 있습니다. 거기에서 바람은 지구에서 일어나는 것과 마찬가지로 단단한 암석을 더 미세한 퇴적물로 침식할 수 있습니다. 게다가 타이탄은 지구를 제외하고 태양계에서 유일하게 계절적 액체 수송 주기가 있는 천체로 알려져 있습니다. 그렇기 때문에 연구팀은 액체 메탄의 움직임이 침식과 퇴적물 발달에도 기여할 가능성이 있다는 가설을 세웠습니다. Lapotre는 "우리는 지구와 화성의 경우처럼, 타이탄에서도 일시적인 마모와 계절에 따른 소결을 통해 지형의 위도 분포를 설명할 수 있는 활성 퇴적 순환이 있음을 보여주고 있습니다. 다르면서도 매우 비슷한 세계가 지금까지 어떻게 존재하는지 생각하는 것은 매우 흥미로운 일입니다."라고 말했습니다. 이 가설은 4월 1일 Geophysical Research Letters에 게재되었습니다.