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안녕! 오늘은 여러가지 재밌는 행성이야기를 해보도록하자!
1.또 하나의 지구 케플러 452b
태양으로부터 1억5천만 킬로미터 떨어진 지구는 기가막히 거리를 유지하고 있어
물이 표면에 액체 상태로 존재하며, 생명체가 살아가고 있습니다.
이번에 태양계 밖에서 발견된 일명 또 하나의 지구 케플러 452b는 태양 역할을 하는 항성 케플러 452로부터의
거리가 지구와 태양의 거리와 5%정도 밖에 차이가 안날 정도로 흡사하다고 합니다.
케플러 452b의 공전주기도 지구와 비슷한 385일이라고 합니다.
나사 연구원의 인터뷰를 보면 지금까지 지구와 가장 닮은 행성을 발견한 것이라고 합니다.
지구와는 1천400광년 떨어진 케플러 452b는 지구보다 1.6배 크며 여러가지 면에서 지금까지 발견된
어떤 행성 보다도 지구와 가장 흡사한 모습을 띄고 있다고 합니다.
태양과 지구의 거리와 매우 유사해 케플러 452b는 물이나 밀도 등이 유사하게 존재할 수 있다고 합니다.
태양 역할의 케플러452는 태양보다 15억 년 먼저 생겨 60억년의 나이를 갖고 있다고 합니다.
아직은 망원경으로만 케플러 452b를 관측한 것이어서 생명체의 생존 여부는 추가적인확인이 필요하다고 합니다.
실제 외계 생명체가 존재할지는 모르겠지만 광활한 우주의 신비는 끝이 없는 것 같습니다.
언제 쯤 외계인에 대한 인간의 궁금증이 온전히 풀릴지 알 수 없지만
새로운 세계를 향한 인간의 호기심과 탐구는 끝이 없을 것 같습니다.
칼세이건
'우주에서 우리밖에 없다는 것은 엄청난 공간낭비이다'
2.달이 건조한 천체가 된 이유는 지구 때문
(This artist's concept shows a giant impact similar to the one 4.5 billion years ago that scientists think created the Earth-Moon system. Southwest Research Institute scientists combined dynamical, thermal, and chemical models of the Moon's formation to explain the relative lack of volatile elements in lunar rocks, when compared to those of Earth.
Credit: Image Courtesy of NASA/JPL-Caltech)
현재 달의 생성을 설명하는 지배적인 가설은 충돌설입니다. 테이아(Theia)라고 부르는 화성크기의 가상의 행성이 지구와 충돌했고, 그 남은 파편이 뭉쳐 달이 되었다는 것이죠. 이 가설은 달이 왜 크기에 비해서 꽤 무거운 천체가 되었는지를 잘 설명합니다. 하지만 이런 점을 감안해도 달에는 아연, 나트륨, 포타슘을 비롯한 가벼운 원소의 함량이 매우 적습니다. 이것은 본래 테이아의 특징이었을까요?
사우스웨스트 연구소의 부소장인 루빈 카눕 박사(Dr. Robin Canup, associate vice president in SwRI's Space Science and Engineering Division)가 이끄는 연구팀은 여기에 대해서 재미있는 가설을 내놓았습니다. 달이 형성될 때 거대한 안쪽의 디스크에서 물질을 흡수하지 못한 것이 그 원인이라는 것입니다.
연구팀은 이 충돌 직후 있었던 일을 컴퓨터 시뮬레이션으로 재현했습니다. 그 결과 원시 지구와 테이아에 있었던 대충돌 이후 쉽게 증발하는 휘발성 물질들이 대부분 지구의 강력한 중력에 이끌려 왔다는 것이 확인되었습니다.
시뮬레이션 결과에 의하면 대충돌 직후 지구에서 빠져나간 물질들은 일부는 지구의 중력권 밖으로 튀어나가지만, 상당수는 지구 주변 궤도에서 거대한 물질의 고리를 형성하게 된다고 합니다. 이는 마치 토성의 고리처럼 보일 것입니다.
충돌시의 운동에너지와 밀도 등에 따라 고리의 물질은 토성의 고리처럼 몇 개로 분리되는데, 그 중에서 휘발성 물질이 풍부한 안쪽의 디스크는 형성되는 달의 본체와 상호 중력 작용에 의해서 멀어지는 것으로 나타났다고 합니다. 즉, 결과적으로 이 물질들은 결국 지구에 흡수되는 것으로 나타났습니다.
최종적으로 형성된 달은 휘발성 물질 - 여러 가벼운 원소와 물과 같은 물질을 포함 - 이 별로 없는 건조한 천체가 되었습니다. 그리고 대부분의 휘발성 물질은 지구에 풍부한 원소가 되었던 것 같습니다. 따라서 지금 지구에 있는 나트륨이나 아연 등은 사실은 테이아에서 상당수 기원한 것이라는 이야기가 됩니다.
과연 이 모델이 옳은지는 물론 더 검증이 필요하겠지만, 아무튼 지구에 있는 물질들이 여러 천체에서 기원했다는 점은 분명한 사실일 것입니다.
3.화성의 옛날 모습은 어땟을까?
(Artist’s rendering of a solar storm hitting Mars and stripping ions from the planet's upper atmosphere.
Credits: NASA/GSFC)
화성은 한 때 지구처럼 액체 상태의 물이 있을 만큼 온화화고 대기의 밀도가 높은 천체였습니다. 그러나 화성의 약한 중력과 자기장으로 인해서 화성 대기 분자들은 태양풍에 의해 대부분 사라지고 현재는 이산화탄소처럼 태양풍에 저항할 수 있는 분자가 대부분인 옅은 대기를 가지고 있습니다.
다만 이는 가설이었을 뿐 실제로 어느 정도로 태양풍에 대기를 잃고 있는지는 사실 확실하지 않은 부분이 있었습니다. 나사의 메이븐 (Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN)) 우주선은 바로 화성 대기의 상태를 연구하기 위해 발사된 것으로 현재 화성 궤도에서 화성 대기와 주변 환경의 변화를 연구하고 있습니다.
최근 나사의 발표에 의하면 메이븐은 화성 대기가 실제로 태양풍으로 인해서 질량을 잃고 있다는 분명한 증거를 발견했습니다. 이에 의하면 초당 100g 정도의 질량을 잃고 있다고 합니다. 얼마 안되는 양 같지만, 과거 화성 대기가 지금보다 밀도가 높았을 때는 훨씬 많은 양의 대기가 소실되었던 것이고 현재는 희박한 대기의 양 때문에 소실 정도가 덜해진 것으로 볼 수 있습니다.
(Created using data from NASA's Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) mission, this visualization shows how the solar wind strips ions from the Mars' upper atmosphere into space.
Credits: NASA-GSFC/CU Boulder LASP/University of Iowa)
(NASA mission briefing)
한 가지 흥미로운 부분은 위의 동영상에서 보듯이 대기 입자가 소실되는 부분이 화성의 지역마다 다르다는 것입니다. 사실 대부분의 입자 (75%)는 꼬리 부분이라고 명명한 입자의 흐름 (화성 뒤로 펼쳐진 부분) 에 의해 소실되며 나머지 25% 정도는 극지방에서 소실되는 것으로 보입니다. 이는 태양풍의 흐름과 더불어 화성 대기의 분포에 의한 것으로 보입니다.
과거 화성에서는 지구처럼 잠시간 자기장이 있었지만, 내부가 식으면서 자기장이 소실되었다는 주장도 있습니다. 아무튼 자기장의 존재는 지구같은 안정적인 기후를 위해 매우 중요한 요소라고 할 수 있습니다. 금성처럼 약한 자기장을 가진 행성도 두꺼운 대기를 가지지만, 이 경우는 중력이 강한 것과 더불어 이산화탄소처럼 분자량이 커서 태양풍에 잘 날리지 않는 기체만 남은 것에 주목해야 합니다.
지구가 지금처럼 산소/질소가 풍부한 대기가 된 것은 태양풍으로부터 보호해주는 자기장 덕분이었습니다. 비록 그 존재는 직접 눈으로 볼 수 없지만, 지구의 자기장은 지구 생명체를 보호하는 보이지 않은 방패라고 할 수 있습니다.