공룡을 멸종시킨 소행성은 목성 너머에서 왔다

태양계에서 가장 큰 위성인 가니메데는 수성과 명왕성보다도 더 큽니다. 이전 연구에서는 두꺼운 얼음 껍질 아래에 지구의 바다보다 10배 더 깊은 소금기 있는 바다가 있다는 증거를 발견했습니다.

하지만 달에 대해서는 여전히 많은 의문점이 남아 있으며, 과학자들은 가니메데의 역사와 진화에 대한 미스터리를 풀기 위해 고해상도 표면 이미지가 필요합니다.

가니메데 표면의 홈은 한 지점을 중심으로 동심원을 형성하는데, 이로 인해 일부 천문학자들은 달이 과거에 큰 충돌 사건을 겪었을 것이라고 믿고 있습니다.

"목성의 위성인 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토는 모두 흥미로운 특징을 가지고 있지만, 제가 주목한 것은 가니메데의 홈이었습니다." 일본 고베 대학의 행성 과학 조교수인 나오유키 히라타가 말했습니다.

"우리는 이 지형이 약 40억 년 전 소행성 충돌로 인해 형성되었다는 것을 알고 있지만, 이 충돌이 얼마나 컸는지, 그리고 달에 어떤 영향을 미쳤는지는 확실히 알지 못합니다."

화요일에 Scientific Reports 저널에 게재된 이 연구의 저자인 히라타는 가니메데의 홈 시스템의 원인과 충돌의 여파를 조사했습니다 . 이는 현재 목성과 위성을 연구하고 있는 유럽 우주국의 주스 우주선이 추가적으로 조사할 수 있는 부분입니다.

1979년 3월 5일에 151,800마일(244,298km) 떨어진 곳에서 촬영한 가니메데의 위성 이미지입니다. (사진: NASA)

역사 속의 충돌

가니메데는 히라타의 오랜 관심사였으며, 가니메데의 진화 과정을 발견하는 것은 "매우 의미 있는" 일이라고 믿는다고 그는 말했다. 히라타는 달 표면의 한 지점에서 시작해서 가니메데에 있는 홈 시스템을 자세히 관찰했는데, 이 홈 시스템은 바위가 자동차 앞 유리에 부딪혔을 때 생기는 동심원 모양의 균열과 비슷하다고 말했습니다.

히라타는 홈의 중심점이 달의 자전축을 따라 위치한다는 것을 발견했는데, 이는 달의 완전한 재편을 초래한 큰 충돌이 있었을 가능성을 시사합니다.

이전 연구에 따르면 거대한 천체가 명왕성과 충돌하여 얼음 분포가 재배열되어 행성 표면에 독특한 "심장"이 형성되었다고 합니다. 히라타는 얼음 껍질과 표면 아래에 바다가 있는 가니메데에서도 비슷한 일이 일어났을 것으로 믿는다고 말했습니다.

행성의 질량 분포가 갑자기 변하면 축의 위치, 즉 천체가 공전하는 가상의 선이 바뀔 수 있습니다. 큰 소행성이 행성에 충돌하면 행성의 회전 방식을 바꾸는 중력 이상 현상이 발생합니다. 그래서 히라타는 가니메데의 현재 방향을 만들어낸 충격이 무엇인지 계산했습니다.

그의 계산에 따르면, 폭이 약 186마일(300km)인 소행성이 직경이 약 870~994마일(1,400~1,600km)인 충돌 분화구를 만들었다는 것이 밝혀졌습니다.

이 소행성은 6,600만 년 전 지구에서 공룡을 멸종시킨 멕시코 치술루브의 유카탄 반도에 충돌한 소행성보다 20배나 더 컸습니다. 연구에 따르면, 가니메데의 충돌구는 목성의 위성의 25% 크기입니다.

가니메데는 홈으로 덮여 있습니다(오른쪽). 가장 큰 홈 시스템에서는 능선이 동심원을 형성합니다(왼쪽, 빨간색 십자가). (사진: 히라타 나오유키)

주스 미션 조사

히라타는 가니메데의 축이 어떻게 이동했는지는 아직 불분명하다고 말했다. 하지만 앞으로 주스(Jupiter Icy Moons Explorer)가 수집할 데이터는 가니메데의 역사와 충돌 사건을 밝혀낼 수 있을 것입니다.

2023년 4월에 발사된 우주선은 8월 21일에 지구와 달을 통과하는 비행을 완료했고, 2031년에 목성과 그 위성에 도달할 예정입니다.

애리조나 대학의 달 및 행성 연구소의 연구원인 아딘 덴튼은 주스 임무에서 더 많은 데이터가 제공되지 않으면 고대의 충돌로 인해 가니메데에 홈이 생겼는지 알기 어려울 것이라고 말했습니다. 그녀는 히라타의 연구에 참여하지 않았습니다.

덴튼은 "이 논문은 얼음 위성과 바다 세계 의 진화에 대해 깊이 생각할 거리를 많이 제공하는 흥미로운 전제를 제시한다"고 말했다. 덴튼은 명왕성과 그 광대한 분지인 스푸트니크 평원(하트 모양의 좌엽을 형성함)에 미치는 영향에 대한 4월 연구의 공동 저자다.

그녀는 "천체의 고대적이고 퇴화된 지질학적 특징과 그것이 행성의 방향에 미치는 영향을 고려하는 것은 회의적일 수 있다는 점에 유의해야 한다"고 말했다. 이러한 지형에 대한 정보가 너무 부족하여 이 지형이 분지인지, 그리고 잠재적인 질량 이상인지 판단하기 어려울 것입니다. 다행히 명왕성이나 (스푸트니크 평원과는 달리) 우리는 곧 가니메데로 돌아가 이 문제를 해결하는 데 필요한 추가 정보를 얻을 수 있을 것입니다.

가니메데의 축을 이동할 수 있는 충돌 가능성을 묘사한 그래픽입니다. (사진: 히라타 나오유키)

연구자들은 가니메데의 내부가 얼음과 바다가 번갈아 쌓인 샌드위치 모양과 비슷할 것으로 추정합니다. 히라타는 달에 변화를 일으키는 효과를 이해하면 달 내부의 흥미로운 구조를 밝혀낼 수 있을 것이라고 말했습니다.

그는 "저는 가니메데와 목성의 다른 위성들의 기원과 진화를 이해하고 싶습니다."라고 말했습니다. 이 거대한 충돌은 가니메데에 상당한 영향을 미쳤을 것으로 보이지만, 가니메데 내부의 열적, 구조적 영향은 아직 연구되지 않았습니다. 얼음 위성 내부의 진화에 대한 추가 연구가 필요하다고 생각합니다.

하트랑 (CNN에 따르면)

출처: https://www.congluan.vn/tieu-hanh-tinh-da-huy-diet-loai-khung-long-xuat-phat-tu-ben-ngoai-sao-moc-post310881.html