이것은 달… 그리고 물에 잠긴 얼음 공?

토성의 위성인 미마스(Mimas)는 표면에 새겨진 큰 분화구와 함께 폭이 250마일이며 “스타워즈”의 데스 스타(Death Star)와 비슷합니다. (밀레니엄 팔콘이 처음 데스 스타를 만났을 때, 오비완 케노비는 “이것은 달이 아니다. 우주 정거장이다.”라고 불길하게 말했다.)

8년 동안 과학자들은 얼어붙은 단단한 얼음의 물집이 생긴 것처럼 보이는 미마스가 표면 아래 14~20마일 아래로 흐르는 바다라는 비밀을 숨기고 있을 수 있다고 생각했습니다.

최근 몇 년 동안 이러한 해양 세계는 – 목성의 유로파 그리고 토성의 엔셀라두스, 몇 가지만 들자면 태양계에서 생명체가 발생할 수 있는 장소를 고려하는 과학자 목록의 맨 위로 이동합니다. 하나 NASA 우주선, Juno, 올해는 더 자세히 살펴보기 위해 유럽을 우회할 예정이며 또 다른 임무인 Europa Clipper는 2030년에 그곳에서 전담 임무를 수행하는 것입니다.

그러나 얼음 바다가 있는 것으로 알려진 다른 얼음 위성과 달리 Mimas의 표면은 내부가 느슨하다는 것을 나타내는 균열이나 녹는 흔적을 제공하지 않습니다. 또한 Mimas와 같은 작은 위성의 내부는 바다가 얼지 않은 상태로 남아 있을 만큼 따뜻할 수 있다는 과학적 순진함을 더했습니다.

바다 Mimas의 아이디어가 있을 수 없다고 생각했던 행성 과학자는 이제 열역학이 그럴듯하다는 것을 알게 될 것입니다.

콜로라도 볼더에 있는 사우스웨스트 연구소(Southwest Research Institute)의 빙하 지구물리학자인 알리사 로덴(Alyssa Roden)은 “최근에 마음이 조금 바뀌었다”며 “미마스에는 바다가 있을 수 없다고 말했지만 실제로는 미마스가 그것은 Mimas에 대한 우리의 직관에 도전할 바다가 있습니다. 그리고 내가 깨달았을 때 나는 과학자들이 일하는 방식이 아니라고 생각했습니다. 우리는 가설을 실제로 테스트하지 않고는 결론에 도달할 수 없습니다.”

로든 박사는 애리조나 주 투손에 위치한 행성 과학 연구소의 매튜 워커와 함께 토성과 미마스의 조석력을 탐색하기 위한 컴퓨터 시뮬레이션을 만들었습니다. 그들은 달에 압력을 가할 조수에 의해 생성된 열이 추정되는 바다를 유지하기에 충분할 수 있음을 발견했습니다.

“정말 잘 작동합니다.”라고 Dr. Rhoden은 이번 주에 말했습니다.

균열의 부재를 설명하는 열쇠 중 하나는 해양이 존재한다면 비교적 최근에 형성되었다는 것입니다. 크기가 일정하거나 커질 수도 있습니다. 물이 얼면 얼음이 되고 부피가 팽창하고 위쪽으로 압력이 가해지면 위의 얼음이 깨집니다.

“오늘날 얼음 껍질은 두꺼워질 수 없습니다.”라고 Roden 박사는 말했습니다. “그래서 미마스의 온도는 올라가거나 안정되어야 합니다.”

미마스의 바다가 존재한다는 제안은 2004년부터 2017년까지 토성을 공전한 NASA의 카시니 우주선 측정에서 나온 것입니다. 미마스의 궤도는 토성과 점차적으로 고정되어 있습니다. 달의 같은 면은 지구에서와 마찬가지로 항상 고리가 있는 행성을 향하고 있습니다. 우리는 지구의 달의 한 쪽 행성만 봅니다. 그러나 2014년 과학자들은 Mimas의 회전이 예상보다 크게 변동했다고 보고했습니다. 이것은 미마스의 심장이 토성 방향으로 확장되었거나 바다가 있었음을 나타냅니다.

이 책의 수석 저자인 Radwan Tajeddin은 2014년 사이언스에 발표된 논문. “이 논문에서 놀라운 점은 합리적인 얼음 속성을 사용하고 더 복잡한 모델을 적용하면 실제로 바다를 내부로 가져와 생존할 수 있다는 사실을 실제로 보여주었다는 것입니다.”

세인트루이스에 있는 워싱턴 대학의 지구 및 행성과학 교수인 William McKinnon은 여전히 ​​회의적입니다. 그는 이메일에서 “내 짧은 대답은 이것이 믿기 어렵다는 것”이라고 말했다. “미마스의 표면에는 엔셀라두스와 달리 ‘바다’ 또는 ‘높은 열유속’이라고 쓰여 있는 것이 없습니다.”

또 다른 가능성 – 확장된 견고한 내부 – 또한 그럴듯하게 남아 있습니다. 답은 Mimas를 더 자세히 측정할 수 있는 미래의 토성의 로봇 탐사선을 기다려야 할 수도 있습니다.

“그것은 퍼즐의 또 다른 조각입니다.”라고 Taj El-Din 박사가 말했습니다. “이 논문은 바다가 미친 아이디어가 아니라고 말합니다.”