에우로파 Europa - 목성의 위성

유로파는 목성의 위성으로 갈릴레이 위성 중 하나이다.


상세
한국에서는 '에우로파'와 '유로파' 두 명칭이 혼용되어 사용되는데, 국내 천문학자들은 미국에서 유학한 경우가 다수이기 때문인지 한국천문학회 # 등 학자 단체에서는 '유로파'라는 명칭이 주로 사용된다.

전체 지름은 3,122km로 갈릴레이의 목성 4대 위성 중에서는 가장 작으며, 궤도 반지름은 목성 반지름의 9.40배이고 공전일은 3.55일이다. 지구로 치면 지각이라고 할 수 있는[1] 두꺼운 얼음이 표면을 덮고 있어서 망원경으로 보면 태양계의 천체 중 가장 매끈하게 보인다.

현재 태양계 내에서 지구 외 생명체 존재 가능성이 높은 곳 중 하나로 주목받는 곳이다.[2] 유로파는 상대적으로 지구와 가까우면서도 생명체 가능성이 높은 천체이니 관심이 쏠리는 건 어찌보면 당연하다.

토성의 위성인 엔셀라두스 또한 유로파처럼 얼음 지각 아래 해양층이 있음이 확인되어 학계가 관심을 두는 타겟이지만, 유로파에 비교하여 더 멀리 위치해 있다는 점 때문에 탐사 우선 순위가 밀려 있다. 목성에 가는 데만 현재의 기술로 5년 이상 걸리는데 훨씬 먼 토성이야 두 말 할 것도 없다.

유로파의 추정 단면도

위 링크의 사진을 보면 표면에 줄이 죽죽 그어져 있는 것처럼 보이는데 이는 수백~수천m 길이의 협곡으로 밝혀졌다. 또한 20~30km 두께의 얼음층 아래에는 100km가 넘는 깊이의 바다가 형성되어 있는 것으로 생각된다. 이 추측이 맞다면 유로파는 지구보다 2배나 큰 부피의 바다를 가지게 되어 태양계에서 액체 상태의 물을 가장 많이 가진 천체가 된다. 2013년 12월 13일, 유로파 표면에서 분출하는 물기둥이 발견됐다.

이 얼음층이 목성의 조석력이나 이에 의한 유로파의 지열 등으로 균열이 생겼다가 이내 다시 얼어붙는데, 이 과정에서 얼음층 아래의 물이 분출되고, 다시 얼어붙어 협곡이 생성되는 것으로 추측되고 있다. 그리고 얼음층 중간에도 군데군데 민물이 형성되어 있을 것으로 생각된다. 유로파에서 지열이 발생하는 이유는 조석력에 의해 행성이 핵부터 뒤틀리기 때문에 생기는 것이다. 목성과 좀 더 가까운 이오에서는 화산활동이 일어나기도 한다.

참고로 지구상에서 가장 깊은 바다인 마리아나 해구의 비티아스 해연의 깊이가 11,034m, km로 환산하면 11km 정도이다. 깊이에서 부터 격이 다르다. 그러니까, 지구에서는 지표면에서 대기권을 100km 남짓 올라가면 우주지만, 유로파에서는 해저에서 물과 얼음을 100km남짓 올라가면 이제 겨우 지표이다.

한국 시간 2016년 9월 27일 3시에 NASA에서 유로파에 관한 중대발표를 했는데 (링크) 유로파의 빙하를 뚫고 나오는 물이 관측되었으며 수증기 기둥이 관찰되었다고 한다.

그리고 2019년 고더드 우주비행센터의 행성과학자 루카스 파가니니 박사가 이끄는 연구팀은 과학저널 '네이처 천문학(Nature Astronomy)' 최신호를 통해 유로파가 올림픽 경기장 규격의 수영장을 수분 만에 채울 수 있는 양의 물(초당 2,360㎏)을 내뿜는 것을 확인했다고 밝혔다.#

갈릴레이 탐사선 데이터 재처리 도중에 유로파 얼음 지각 나이가 의외로 상당히 최근인 4500만 ~ 9000만년 전이라는 흥미로운 발표를 하였다. #

체코 카렐대학의 마리에 베호운코바 교수가 이끄는 연구팀은 컴퓨터 3D 모델링을 통해 유로파 해저에서 최근까지 화산 활동이 있었으며 지금도 진행 중일 수 있다는 결과를 얻어 과학 저널 '지구물리학 연구 회보'(Geophysical Research Letters)에 발표했다.#

유로파 얼음지각이 지구의 판 구조와 유사하다는 결과가 발표됐다.#

텍사스 대학의 연구팀은 소행성이나 혜성이 두꺼운 얼음 지각을 완전히 뚫지 않고 중간까지만 가도 바다 내부에 다양한 물질을 전달할 수 있다는 연구 결과를 발표했다.#