명왕성은 '얼음 행성'…협곡 등 다양해

나사, 뉴호라이즌스 호가 보내온 데이터 중간 분석 결과

▲명왕성의 대기권은 매우 복잡한 형태로 이뤄져 있는 것으로 나타났다.[사진제공=NASA]

[아시아경제 정종오 기자] 명왕성은 거대한 '얼음 행성'인 것으로 드러났다. 미국 항공우주국(NASA)을 비롯한 공동연구팀은 17일(현지 시간) 명왕성 탐사선인 뉴호라이즌스 호가 보내온 데이터를 중간 분석한 결과 빙하가 명왕성 지표면을 지나간 흔적과 협곡 등 다양한 모습을 확인할 수 있었다고 발표했다.

이 같은 내용을 해외과학 저널인 사이언스 지에 게재했다. 뉴호라이즌스 호가 명왕성을 가깝게 비행할 당시 찍은 사진 등에는 '빙하'가 지나간 흔적이 확인됐다. 연구팀은 발표 논문에서 이 지형이 명왕성 표면에 있는 질소와 이산화탄소 때문에 생긴 것이라고 추정했다.

명왕성의 온도가 40K(켈빈, 섭씨 영하 233.15도) 정도로 상승하면 표면의 질소와 이산화탄소가 유동성을 가지게 된다. 그 위에 있던 얼음 덩어리가 미끄러지고 이때 표면을 깎아 계곡 같은 지형이 생긴다는 것이다.

태양의 고도가 높은 곳이나 근일점(행성의 공전 궤도에서 태양과 가장 가까운 지점) 일 때는 명왕성의 온도가 더 올라가면서 표면에 있는 메탄까지 유동성을 가지게 돼 더 복잡한 지형을 만들 수 있다고 연구팀은 분석했다.

명왕성 지표면은 메탄과 질소얼음으로 돼 있다. 이 때문에 명왕성의 대기에서도 질소와 메탄이 주성분인 것으로 나타났다. 명왕성 표면의 질소와 메탄이 기체가 된 것으로 해석된다.

나사 측은 "명왕성의 궤도는 심한 타원을 그리고 있고 근일점과 원일점(행성의 공전 궤도상 태양과 가장 먼 지점)을 지나면서 온도변화가 심하다"며 "그 과정에서 구체적으로 어떤 변화를 겪으며 지금의 명왕성 대기가 형성됐는지 추가 연구가 있어야 한다"고 밝혔다.

나사의 알란 스턴 뉴호라이즌스 호 책임연구원은 "이번에 발표된 다섯 개 논문을 보면 명왕성은 다양하고 활발한 지질활동을 하고 있는 것으로 나타났다"며 "지표면의 화학적 성분, 복잡한 대기권, 태양과 상호관계, 작은 위성과 관계 등 여러 가지 새로운 사실을 확인할 수 있었다"고 평가했다.

한편 명왕성의 가장 큰 달인 카론이외에 작은 위성인 닉스, 히드라, 케르베로스, 스틱스에 대한 연구 결과도 나왔다. 이들 위성들은 명왕성이 만들어질 때 큰 천체 두 개가 충돌한 뒤 나머지 잔해의 일부에 의해 형성된 것으로 알려졌다.

지난해 7월 명왕성을 근접 통과한 뉴호라이즌스 호는 아직도 데이터를 전송해 오고 있다. 나사 측은 "뉴호라이즌스 호로부터 데이터를 계속해 전송받을 예정"이라며 " (명왕성을 분석해 보면)행성의 진화 과정을 더 잘 이해할 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

▲명왕성의 스푸트니크 평원(위쪽)과 위성인 카론의 벌컨 평원.[사진제공=NASA]

▲명왕성과 카론.[사진제공=NASA]

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr