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천문학

토성의 위성들은 도처에서 분출하고 있었다. : 분출 활동을 하고 있는 테티스와 디오네

토성의 위성들은 도처에서 분출하고 있었다. 

: 분출 활동을 하고 있는 테티스와 디오네

(Satan's Moons Are Bustin' Out All Over)


      토성 주위를 돌고 있는 테티스(Tethys)와 디오네(Dione)도 분출 파티 명단에 추가하라. 카시니(Cassini) 우주선은 이들 토성의 두 위성들이 비록 적은 스케일이지만, 엔셀라두스(Enceladus)와 타이탄(Titan)처럼 활동적(active)이라는 것을 발견했다. 카시니 과학자들은 카시니 플라즈마 분광기(Cassini plasma spectrometer, CAPS)를 가지고 플라즈마 장에 대한 연구를 수행한 결과, 이들 위성들로부터 외부로 발산되는 입자들의 영향을 발견했다. 이 결과는 엔셀라두스(Enceladus)와 레아(Rhea) 사이에 놓여 있는 2 개의 얼음 위성들에서 지표면 활동(심지어 화산활동)이 있음을 가리키는 것이다. Space.com은 다음과 같이 보도하고 있다 :

토성 주위를 돌고 있는 뜨거운 가스 흐름은 지질학적으로 사망한(geologically dead) 것으로 생각되었던 두 얼음 위성으로부터 기인된 것으로 밝혀졌다. 2007. 6. 14일 Nature 지에 상세히 보고된 이 발견은 토성의 위성인 테티스와 디오네가 결국 활발한 화산활동을 하고 있다는 것을 가리키는 것이다. 플라즈마(plasma)로서 알려진 이 가스는 음전하의 전자(electrons)들과 양전하의 이온(ions)들로 구성되는데, 이것은 하나 또는 그 이상의 전자들을 잃어버린 원자들이다. 전하를 띤 입자들은 위성들로부터 분출된 후, 자기권(magnetosphere)이라 불리는 토성 주위의 자기장(magnetic field) 안쪽에 붙들려지게 된다.       

그러나 입자들은 일시적으로만 붙잡혀있게 된다. 왜냐하면 토성의 자전은 너무도 빨라서(하루가 10시간 46분), 자기권과 그 안에 포획된 플라즈마는 우주 쪽으로 빠르게 끌려 나가기 때문이다. 2004년 NASA의 카시니 우주선(Cassini spacecraft)은 토성의 빠른 회전이 플라즈마를 원반(disc) 안으로 납작하게 만든다는 것과, 가스의 거대한 돌기들이 원반의 바깥쪽 가장자리로부터 우주로 던져지고 있음을 밝혀냈다. 과학자들은 차갑고 빠르게 회전하는 가스 입자들은 원심력에 의해서 회전 중심에서 멀리 바깥쪽으로 내던져지고 있고, 뜨겁고 더 희박한 플라즈마는 그 사이를 채우기 위해서 몰려들어오는 것으로 생각하고 있다. 분출된 플라즈마 입자들은 태양풍(solar wind)이라고 불리는 태양으로부터 흘러오는 입자들에 의해서 멀리로 씻겨져 나가 버린다.

텍사스주 사우스웨스트 연구소의 천문학자로서 카시니 플라즈마 분광기 팀의 일원이며, 플라즈마의 전자 성분에 대해서 연구해 오고 있던 짐 버취(Jim Burch)와 그의 동료들은 테티스와 디오네 궤도 뒤쪽에서 입자들의 흔적을 발견했다. ”어디를 보든지 간에, 출처의 노정은 위성들의 궤도를 따르고 있었습니다. 이것은 두 위성에 플라즈마의 출처(source)가 있으며, 그것은 토성 주위의 플라즈마의 ‘도넛(donut)을 만들었다는 것을 의미합니다.” 버취가 SPACE.com.에서 말했다.   

새로운 발견 이전에 토성의 위성 중에서는 오직 타이탄과 엔셀라두스 만이 활동적인 것으로 알려져 있었다. ”이 새로운 결과는 타이탄과 엔셀라두스와 마찬가지로 테티스와 디오네도 활발하게 활동을 하고 있음을 강력하게 가리키는 것처럼 보입니다.” 연구팀 일원인 런던 대학의 코아테스(Andrew Coates)가 말했다. 

Nature 지[1]에 게재된 논문을 근거로 한 이 이야기는 Space.com, MSNBC, Science Daily 등에서 보도되었다.


[1] Burch et al, 'Tethys and Dione as sources of outward-flowing plasma in Saturn’s magnetosphere,” Nature 447, 833-835 (14 June 2007) | doi:10.1038/nature05906.



이것은 태양으로부터 그렇게 멀리 떨어져 있는, 그리고 수십억 년 되었다고 추정되는 이들 얼음 위성들을 자세히 관측했을 때, 오늘날까지도 활동적이라는 미스터리를 다시 한번 부각시키고 있는 것이다. 극도로 추운 곳에 있는 이들 얼음 위성들은 수십억 년이 지났다는 데도 도대체 무슨 이유로 아직도 지질학적으로 활발할 수 있다는 것일까? 카시니(Cassini)는 과학자들의 놀라는 표정들을 보기 위해서도 가치가 있다.

카시니 탐사선이 토성의 또 다른 위성 이아페투스(Iapetus)에 초근접 비행을 하는 2007년 9월 10일 경까지 기다려보자 (03/01/2006, 01/07/2005). 더 많은 경이들이 토성의 위성들에서 발견될 것이 확실하다.

 


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.creationsafaris.com/crev200706.htm

출처 - Creation-Evolution Headlines, 2007. 6. 16.

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3955

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