지구를 지켜준 건 '목성 아닌 토성'이었다

입력 2017.02.13 16:11

많은 과학자들은 목성이 혜성이나 소행성들로부터 내부 행성계를 지켜주는 방패막이 역할을 하는 것으로 인식했다.

그레이지어 박사는 시뮬레이션을 통해 작은 천체, 예컨대 혜성이나 소행성 등은 목성과 토성 궤도 사이에선 쫓겨나간다는 사실을 발견했다.

그레이지어의 새 연구는 태양계에서의 목성 역할은 방패막이보다는 지구에 물과 생명 촉발 기체의 공급에 더 큰 기능을 했으며, 토성이 혜성과 소행성들을 막아내는 방패 구실을 더 강력하게 했음을 보여주고 있다.

 

 

목성이 아니라 토성이 혜성과 소행성들을 막아내는 방패 구실을 더 강력하게 했다는 새 연구가 발표되어 관심을 끌고 있다. (사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute )

많은 과학자들은 목성이 혜성이나 소행성들로부터 내부 행성계를 지켜주는 방패막이 역할을 하는 것으로 인식했다. 사실은 목성이 아닌 토성이 그 역할을 해왔음을 보여주는 새 연구가 발표되어 관심을 끌고 있다.

새롭게 연구 조사된 시뮬레이션에 따르면 토성이 지구를 위협하는 소행성들을 비켜가게 하는 결정적인 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.

'방패로서의 목성'이란 개념은 1994년 미국 행성 과학자 조지 웨서릴의 논문을 곡해한 데서 비롯된 것이었다고 같은 행성 과학자 캐빈 그레이지어가 설명한다.

카네기 연구소 소속이었던 웨서릴은 논문에서 목성을 실패한 항성이라 규정하고(항성계의 행성들은 대개 천왕성이나 해왕성 크기 이하가 보통이다) 목성이 보다 밀도 높은 혜성 영역에 자리잡고 성간공간으로 혜성들을 좀 적게 방출했더라면 항성이 될 수 있었을 것이라고 추정했다.

영화 '배틀스타: 갤럭티아'와 '그래비티'에 자문역으로 참여한 바 있는 NSAS 제트추진연구소 소속의 그레이지어 박사는 1994년 웨서릴의 논문을 재해석하고 있는 중이라고 밝혔다. 컴퓨터 시물레이션을 적용할 때 논문이 어떤 결과를 산출할 것인가를 알아보기 위함이다.

"다큐멘터리나 TV 쇼 등에 목성에 관한 얘기는 자주 나오죠. 하지만 논문을 검토한 결과 나는 목성에 대한 그러한 언급이 믿을 수 없다는 걸 알았습니다." 하고 그레이지어 박사는 밝힌다.

그레이지어 박사는 시뮬레이션을 통해 작은 천체, 예컨대 혜성이나 소행성 등은 목성과 토성 궤도 사이에선 쫓겨나간다는 사실을 발견했다. 하지만 그들 중 많은 수는 내부 태양계로 진입한 후 방출된다는 것도 알아냈다.

시뮬레이션을 더 진행해보면 목성과 토성이 협력해서 이러한 소행성들을 외부로 축출한다는 사실을 보여준다. 만약 목성이나 토성 중 하나만 존재했더라면 태양계로 진입하는 소천체들을 거의 축출하지 못하고 하나의 소천체 띠를 이루었을 것으로 보인다.

목성 탐사선 주노. 많은 과학자들은 목성이 혜성, 소행성들로부터 내부 행성계를 지켜주는 방패막이 역할을 하는 것으로 보고 있지만, 그렇지 않을 수도 있다는 새 연구가 발표되었다.(사진=NASA)

'아스트로바이올러지(Astrobiology)'에 발표된 새 연구는 목성이 가스체 행성이 됨으로써 지구와 같은 내부 태양계 행성에 결정적인 영향을 미치게 된 사실도 새로 규명해냈다. 목성의 가스는 물처럼 비등점이 낮은 휘발성 혼합체이다.

논문은 내부 태양계로 진입한 소행성들이 목성의 중력에 의해 감속되면서 지구나 다른 천체에 자신의 물질을 보다 쉽게 축척되도록 해준다는 사실도 밝혀냈다.

물은 혜성과 소행성들에서 비롯된 것으로 과학자들은 보고 있다. 그러나 지구의 물은 아직까지 어디서 온 것인지 명확히 밝혀지지 않고 있다. 지난번 67P/추류모프-게라시멘코 혜성을 탐사한 로제타 호의 탐사 결과를 보면 혜성의 물이 지구의 물과는 족보가 다른 것으로 밝혀졌다. 물 속에 포함된 중수소의 비율이 각각 달랐던 것이다. 이로써 지구의 바다는 혜성에서 오지 않고 소행성에서 온 것이라는 잠정적인 결과를 얻어냈다.

그레이지어의 새 연구는 태양계에서의 목성 역할은 방패막이보다는 지구에 물과 생명 촉발 기체의 공급에 더 큰 기능을 했으며, 토성이 혜성과 소행성들을 막아내는 방패 구실을 더 강력하게 했음을 보여주고 있다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

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