메탄이 비 처럼 내리고 호수 채워… 2026년 드론탐사선 '드래곤플라이' 발사

토성의 가장 큰 위성으로 태양계 천체 중 지구를 가장 많이 닮아 생명체 탐사 목표 1순위로 꼽히는 '타이탄(Titan)'의 세부 지형 지도가 완성됐다.

미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소의 행성지질학자 로살리 로페스 박사가 이끄는 연구팀은 토성 탐사선 '카시니'호가 120여차례에 걸친 근접비행을 통해 수집한 레이더 및 적외선 자료 등을 토대로 타이탄의 지도를 만들어 과학저널 '네이처 천문학(Nature Astronomy)' 최신호에 공개했다.

타이탄은 지름이 약 5천150㎞로 태양계 위성 중 목성을 도는 가니메데 다음으로 크며, 태양계 가장 안쪽 행성인 수성을 능가한다.

▲ 카시니호가 2011년 토성과 고리 앞을 지나는 타이탄을 포착한 컬러 이미지. [NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 제공]

태양계에서는 지구를 제외하곤 유일하게 표면에 안정된 액체를 갖고있다.

하지만 지구와 달리 이 액체는 물이 아니다. 가스인 메탄과 에탄이 타이탄의 혹독한 추위로 액체가 돼 비처럼 내리고 강을 만들고 호수를 채우고 있다.

로페스 박사는 "메탄을 기본으로 한 순환시스템이 복잡한 지형을 형성해 태양계 안에서 지형적으로 가장 다양한 곳으로 만들었다"면서 "지구와 타이탄은 소재나 온도, 중력장 등이 다르지만 비슷한 점이 많아 같은 지질 과정의 산물로 해석할 수 있다"고 설명했다.

로페스 박사 연구팀에 따르면 타이탄에는 지구와 비슷한 호수와 강, 평원, 사구(砂丘), 산악지대 등 다양한 지형이 형성돼 있으며, 적도에는 사구, 중위도 지역에는 평원, 극지방에는 호수 등이 많아 위도별로 분명한 차이를 보이고 있다.

산악지대는 호수나 사구 등에 비해 상대적으로 더 오래전에 형성된 것으로 분석됐다.

또 메탄으로 된 비는 타이탄 어디서나 내리지만, 극지보다는 적도 지역이 더 건조한 것으로 나타났다.

논문 공동저자인 애리조나주립대학의 지질학자 데이비드 윌리엄 박사는 "카시니호는 타이탄이 지질학적으로 활발한 곳으로, 메탄과 에탄 같은 탄화수소가 지구에서 물이 하는 것과 같은 역할을 하고 있다는 점을 보여줬다"면서 "이런 탄화수소 비는 지면에 떨어져 강을 만들고 호수를 채우며, 대기로 증발한다"고 설명했다.

타이탄 지형지도는 NASA가 2026년 타이탄 드론 탐사선 '드래곤플라이(잠자리)'를 발사하기에 앞서 이뤄졌다. 드래곤플라이는 오는 2034년 타이탄에 도착해 8개의 날개를 갖고 탐사 목표물 사이를 날아다니며 생명체를 찾게 된다.

로페스 박사는 로이터통신과의 회견에서 "과학적으로 중요할 뿐만아니라 타이탄에 드론이 날아다니는 것 자체도 정말로 멋진 일"이라고 했다.