한국항공우주연구원

NASA의 카시니 탐사선 자료 연구를 통해 태양풍에 그대로 노출된 태양계 내의 위성 중 두 번째로 큰 토성의 위성인 타이탄도 금성, 화성 또는 혜성과 같은 양상을 보이고 있음을 밝혀졌다. 관측 결과, 타이탄과 같이 자체 자기장이 없는 천체의 경우 천체의 특성이나 태양으로부터의 거리에 상관없이 같은 양상으로 태양풍과 상호작용 하는 것으로 알려졌다.

타이탄은 만약 태양 주위를 돌고 있다면 행성으로 간주될 수 있을 정도로 충분히 거대할 뿐만 아니라, 카시니 탐사선에서 관측하기 좋은 위치에 있었다. 2013년 12월에 카시니 탐사선은 토성의 자기권에서 벗어난 원시 상태의 타이탄을 관측하였다.

카시니 탐사선의 과학임무팀의 베르투치 박사는 만약 타이탄이 화성과 흡사한 태양풍과의 상호작용을 관측하였다고 전한다.

다른 행성들과 태양풍의 상호작용을 연구함으로써 어떻게 태양의 활동이 행성의 대기에 영향을 미치는지 이해할 수 있다. 이런 효과들은 행성 대기의 화학적 변화 만큼이나 행성 대기가 우주공간으로 서서히 빠져나가는 효과를 이해하는데 도움을 준다.

타이탄은 토성의 자기권에서 95%의 시간을 보낸다. 2013년 12월 1일 카시니 탐사선이 근접 비행하는 동안 태양활동이 폭발적으로 발생하여 토성에 도달하였을 때 태양풍은 토성의 자기권을 압축하고, 태양방향에 있던 타이탄은 토성의 자기권 밖에 머물게 되었다. 그로 인해 타이탄은 고에너지의 태양풍 흐름에 그대로 노출되었다.

카시니 탐사선의 자기장 검출기롤 이용하여 토성을 관측해온 지난 10년 동안 여러 차례 토성의 자기권 내부를 관측하였다. 그러나 타이탄이 토성의 자기장 범위 안에 있는 동안은 탐사선은 타이탄 자체의 자기장 측정은 어려웠다.

이번 토성의 자기권이 영향을 미치지 않는 동안 카시니 탐사선의 자기장 검출기는 태양풍과 직접 작용하는 타이탄을 관측하였다. 이런 특별한 조건하에 베르투치와 연구진은 태양풍이 온전히 타이탄의 대기에 압력을 가하면서 형성된 충격파를 연구할 수 있었다.

연구진은 타이탄의 안개처럼 두꺼운 대기가 화학적으로 매우 복잡하여 태양풍과 독특한 작용을 할 것으로 기대했었다. 그러나 카시니 탐사선의 관측에 의하면 타이탄도 같은 양상을 보여 광범위한 영역의 태양계 파트와 태양풍의 상호작용을 같은 양상으로 해석할 수 있다는 명쾌한 결론을 얻었다.

베르투치 박사는 올해 NASA의 뉴 호라이즌 탐사선에 의해 최초로 관측될 명왕성과 같은 왜소 행성도 강한 자기장이 없는 천체로 비슷한 양상을 보일 것으로 기대한다.

카시니 탐사선 자기장 측정기 연구책임자인 런던의 임페리얼 대학의 도허티 박사는 카시니 탐사선이 거의 10년 동안 토성 주위에서 100번 이상의 근접비행 끝에 마침내 태양풍에 노출된 타이탄을 관측하여 이런 위성이 어떻게 대기를 유지하거나 또는 잃게 되는지 밝힐 수 있게 되었다고 전했다. 연구결과는 1월 28일자 journal Geophysical Review Letters에 출판되었다.

※ 이 글은 아래 링크의 기사를 참조하여 작성하였습니다.
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4460