서울신문

[서울신문]미항공우주국(나사)의 수성 탐사선 메신저호가 큰일을 해내고 있다. 지난 3월 18일 수성 궤도에 진입한 뒤 최근 수성 궤도를 한 바퀴 돈 메신저호는 그간 수만장의 사진을 전송, 수성에 관한 놀라운 사실을 발견해 냈다.

천문학자들은 "지난 40여억년 동안 수성에 어떤 일이 일어났는지 그간의 가설을 뒤집었다."면서 '수성 르네상스'라고 흥분하고 있다. 로이터 통신과 사이언스 데일리 등 외신을 참고, 수성에 대한 그간의 가설을 반박하는 식으로 '메신저 리포트'를 정리한다.

●가설1 : 수성은 태양에서 가장 가까워 뜨겁고 밀도가 높기 때문에 가벼운 물질이 거의 없을 것이다.

아니다. 메신저호의 자료에 따르면 수성을 형성하는 데는 화산이 큰 역할을 했다. 화산 폭발로 새로운 물질이 수성의 크레이터(접시 모양으로 움푹 파인 구덩이)를 채웠고, 대기에 황을 공급했다는 것이다. 결국 메신저호의 탐사로 수성에 황처럼 가벼운 물질이 없을 것이라는 학설이 뒤집혀진 셈이다. 이는 수성이 금성이나 지구, 화성과는 다른 물질로 이뤄져 있다는 것, 또 산소가 훨씬 부족할 것이라는 점을 시사한다. 나사는 "우리는 여전히 그 기원에 대해 토론하고 있지만 수성의 지각에서는 우리가 예상했던 것보다 휘발성 물질이 풍부하다는 것을 알아냈다."고 밝혔다.

●가설2 : 수성과 달 표면의 성분은 비슷하다. 크레이터의 기원도 달처럼 소행성의 충돌로 비롯됐다.

아니다. 메신저호가 밝혀낸 새로운 사실은 수성 표면이 달 표면과는 달리 장석(알루미늄·규산염 광물) 성분이 풍부한 암석으로 덮여 있지 않다는 것이다. 특히 달의 크레이터는 화산 활동보다 주로 소행성과의 충돌로 생긴 것으로 알려져 있지만, 수성의 크레이터는 화산활동이 주요 원인인 것으로 추측된다. 메신저호는 고대 용암 평원을 보여주고 있는데, 그 규모도 상당하다. 그만큼 화산활동이 활발히 이뤄졌다는 방증이다. 메신저호의 사진은 크레이터 구멍이 수백미터에서 수킬로미터에 이르는 바퀴모양의 물질로 둘러싸여 있다는 것을 보여주고 있다.

●가설3 : 수성은 지구 외에 자기장을 가진 유일한 암석형 행성이지만 강력한 자기장이 존재하는지 증명되지 않았다.

이번에 증명됐다. 1974년 최초로 수성에 갔던 마리너 10호는 최초의 궤도 비행을 통해 수성에 지구와 같은 자기층이 존재한다는 사실을 발견했으나 2008년과 2009년 메신저호의 수성 탐사에서는 자기장이 발견되지 않아 강력한 자기장이 존재하는지 여부에 대해 논란이 일었다. 하지만 이번 탐사로 강력한 자기장이 존재할 뿐만 아니라 자기장이 북쪽은 강하고 남쪽은 약한 '비대칭형'이라는 사실까지 밝혀졌다. 이제 과제는 자기장의 생성 원리다. 과학자들은 수성의 핵도 지구 핵과 마찬가지로 자기장을 만들어내는 것으로 보고 있다. 메신저호는 이 밖에도 수성의 자기장에서 주기적으로 일어나는 전자 방출을 관찰하고 있다.

이제 메신저호의 탐사 목표 가운데 하나는 거대한 철 성분의 핵을 갖고 있는 수성이 어떻게 형성됐는지를 밝히는 것이다. 과학자들은 또 수성에 물이 있는지 여부를 말하기는 이르지만 이것을 밝히는 것도 메신저의 임무 가운데 하나라고 말한다. 만일 수성에 물이 있다면 크레이터 수가 많고 면적이 넓은 것으로 미뤄 그 양도 달에 있는 것보다 훨씬 많을 것으로 보고 있다. 이들은 수성을 자세히 관찰하면 지구와 같은 암석형 행성들이 각기 다른 환경에서 형성되고 발달한 과정을 알 수 있을 것이며 태양계의 생성 과정도 파악할 수 있다고 자신한다.

나사는 "이번 메신저호의 사진으로 그간 아이디어 수준이었던 수성의 구체적인 모습을 볼 수 있었다."면서 "우리의 연구는 향후 3년간 더 계속될 것"이라고 말했다.

이경원기자 leekw@seoul.co.kr

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