'얼음 행성' "명왕성 뜨겁고 물 있는 행성에서부터 시작"

얼음 덩어리 행성에서 시작됐다는 기존 학설과 대치
탄생 초기부터 바다 있었다면 생명체 형성 가능성 있어
연구팀 "아직 생명 탄생 위한 정확한 조건 알 수 없어"

지난 2015년 7월 미 항공우주국(NASA) 심우주탐사선 뉴호라이즌스 호가 근접 촬영에 성공한 명왕성. / 사진=NASA

[아시아경제 한승곤 기자, 임주형 인턴기자] 태양계 끝에 위치한 얼음에 뒤덮인 명왕성은 원래 뜨거운 행성이었으며, 탄생 초기부터 얼어붙은 표면 밑에 바다가 있었던 것으로 추측된다는 연구 결과가 나왔다.

프랜시스 니모 미국 산타크루즈 캘리포니아 대학(UCSC) 지구행성과학과 교수가 이끄는 연구팀은 22일(현지시간) 과학 저널 '네이처 지구과학' 최신호에 발표한 논문에서 "명왕성은 탄생 초기부터 뜨거운 상태로 형성됐을 수 있다"고 주장했다.

기존 학설에서는 명왕성이 바위와 얼음 덩어리로 이루어진 '차가운 상태'로 시작했다가, 훗날 행성 내부에 있던 방사성 물질이 붕괴하면서 생긴 열 때문에 얼음이 녹아 바다가 만들어진 것으로 설명해 왔다.

그러나 니모 박사 연구팀은 명왕성 내부 열 진화 시뮬레이션 모델과 미 항공우주국 심우주 탐사선인 뉴호라이즌스호가 촬영한 명왕성 표면 등을 분석한 결과, 명왕성은 애초 뜨거운 행성으로 시작했으며 이로 인해 탄생 초기부터 물로 이뤄진 바다가 존재했다는 정반대 이론을 내놨다.

연구팀은 네이처지에 게재한 논문 초록에서 "최근 밝혀진 명왕성 표면 사진에서 산등성이와 골짜기 형태가 인식됐다"며 "초기 팽창이 있었음을 보여주는 증거"라고 설명했다.

명왕성 내부 구조 모습. 표면은 얼음층에 뒤덮여 있고 그 아래 액체 상태로 이뤄진 바다와 암석 핵이 있을 것으로 추정된다. / 사진=NASA

연구팀 설명에 따르면 명왕성 생성 초기에 소행성들이 잇따라 충돌하면서 열을 전달했고, 이로 인해 얼음층 아래에 물로 이뤄진 바다가 형성됐다. 이후 온도가 다시 내려가자 물이 얼어붙었다. 물은 얼면 부피가 커지므로, 원래 바닷물이었던 얼음이 팽창하면서 지각에 균열이 생겼다는 것이다.

이번 연구는 명왕성에 생명체가 탄생할 수 있는 조건이 갖춰졌음을 밝힌 것이기도 하다. 얼음층 아래 바다는 상대적으로 따뜻해 생명이 자랄 수 있으며, 외부 요인에 환경이 급변할 가능성도 적다.

논문 제1저자인 UCSC 대학원생 카르버 비어슨은 22일 미 방송 'CNN'과 인터뷰에서 "우리는 아직 생명이 탄생하기 위한 조건에 대해 제대로 알지 못한다"면서도 "지구의 경우 액체 상태의 물이 (생명 탄생의) 중요한 조건이었다고 추측한다"고 말했다.

이어 "명왕성 얼음층 내부에 거의 항상 액체 상태 물이 존재했다면, 물은 행성의 암석 핵과 화학적으로 상호작용해 왔을 것"이라며 "이로 인해 명왕성 바다에는 위한 화학 물질이 더 많이 생겼을 수도 있다"고 덧붙였다.

그러면서 "그게 생명 탄생을 위한 알맞은 조건일지는 알 수 없다"며 "명왕성에 생명이 있을 수 있냐는 질문에 답하기 위해서는 생명이 어떤 방식으로 형성되는지 더 많이 알아야 한다"고 설명했다.

한승곤 기자 hsg@asiae.co.kr
임주형 인턴기자 skepped@asiae.co.kr