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| 토성의 위성 |
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| 영어: Enceladus 일본어: エンケラドゥス 중국어: 土卫二 에스페란토: Encelado | |
| 모천체 | 토성 |
| 구분 | 내위성 대형 위성 |
| 크기 | 513.2×502.8×496.6 km |
| 질량 | (1.08022±0.00101)×1020 kg |
| 궤도 장반경 | 237,948km |
| 궤도 경사각 | 0.019° |
| 이심률 | 0.0047 |
| 공전 주기 | 1.370218일 |
| 자전 주기 | 조석 고정 |
| 자전축 기울기 | 0° |
| 대기압 | 매우 약함[1] |
| 대기 조성 | 수증기 91% 질소 4% 이산화탄소 3.2% 메탄 1.7% |
| 최고 온도 | 145K(−128°C) |
| 최저 온도 | 32.9K(−240°C) |
| 평균 온도 | 75K(−198°C) |
| 겉보기 등급 | +11.7 |
| 표면 중력 | 0.0113m/s2 |
| 발견 날짜 | 1789년 8월 28일 |
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| 엔셀라두스(엔켈라두스)의 모습 |
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| 영국 본토인 그레이트브리튼 섬과 엔셀라두스의 크기를 비교한 사진 |
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1. 개요
토성의 E고리에 위치한 위성이다. 이름은 그리스 신화에서 등장하는 기가스의 일종인 엔켈라두스에서 따왔다.2. 상세
지름이 504 km밖에 되지 않는 매우 작은 위성으로 영국보다도 작은 크기이다. 토성에서 가장 큰 위성인 타이탄의 10분의 1밖에 안 된다.윌리엄 허셜이 1789년에 발견했으나, 특징없는 여러 개의 위성 중 하나에 불과했으며, 딱히 주목할 만한 대상이 있는 것도 아니었다. 이후에 표면에서 분출되는 수증기가 발견되고 크게 주목받기 시작하였다.
3. 특징
엔셀라두스는 E 고리 한가운데 위치하고 있다.
최근 조사로는 엔셀라두스에서 방출되는 물질과 중력으로 E 고리의 유지를 담당하고 있는 것으로 밝혀졌다.
보이저 2호가 토성을 통과하며 근접탐사를 했으며, 표면의 모습이나 경사면 등을 확인하였다.
엔셀라두스의 표면은 불순물이 적은 깨끗한 얼음으로 완전히 뒤덮여있기 때문에, 반사율이 0.81±0.04 정도로 매우 높다.[2] 이로 인해 상당히 밝아서 관측이 쉬운 편이다.
위성의 온도는 평균 -198℃이다. 남극 부분에서 일부 열원이 발견되었으며, 해당 지역의 온도는 -110℃ 정도로 다른 지역에 비해 80℃ 이상 높으며, 열원의 정체는 아직 확인되지 않았으나, 많은 학자들이 두꺼운 빙하 밑에 화산이 존재할 것으로 추측하고 있다.
4. 분출구의 발견
뿜어져 나오는 수증기의 모습[3]
처음 이 위성에 주목한 것은 카시니의 탐사가 한창이던 2005년으로 과학자들이 엔셀라두스에서 뿜어져 나오는 무언가를 발견하고, 확인을 위해 이동시키면서였다. 분출되는 것이 수증기라는 것이 확인되자 과학자들은 놀라움을 감추지 못했다.
수증기가 밖으로 나오고 있기 때문에 얼음을 파고 내려갈 필요가 없어서 외계생명체의 존재를 확인하는 데 최적의 환경이라고 할 수 있다.
미국 애리조나대 레지스 페리에르 교수팀은 네이처 천문학에서 토성 탐사선 카시니호가 수집한 수증기 기둥 성분을 분석한 결과 메탄양이 예상보다 훨씬 많았다며 메탄 생성 과정 시뮬레이션을 통해 해저에 미생물이 있을 가능성이 있다는 결론을 얻었다.#
제임스 웹 우주 망원경 관측으로 거의 1만km에 가까운 거대한 수증기 기둥을 발견했다. 이는 엔셀라두스 지름의 20배에 가까운 규모다. 또 이 물분자들이 토성 주위에 퍼지면 고리를 형성하는 것도 포착했다.#
5. 바다의 존재
이 분출하는 수증기를 토대로 남극 부분에는 바다가 존재할 것으로 추정되고 있다. 2014년 4월 3일 사이언스지에 발표된 연구에 따르면 남극의 얼음층 30~40㎞ 아래에 거대한 바다가 존재한다는 발표가 있었지만 2005년의 발견을 봤을 때 딱히 놀랄 만한 결과는 아니다. 오히려 유로파에서의 수증기 분출 발견 소식이 더 놀라울지도.
중력이 너무 약해 사실상 대기는 존재하지 않기 때문에 이 수증기가 대기의 대부분이 될 수밖에 없다고 생각된다.
2015년 3월 뿜어져 나오는 수증기에서 이산화규소가 발견되었는데, 이는 90도가 넘는 물에서만 생성되기 때문에 위성 내부에 열원이 있을 가능성이 높다.#
위성의 중력 계측으로 내부에 물이 있음을 추측해냈고, 엔셀라두스가 위치하고 물질을 공급하는 토성의 E 번째 고리에서 이산화규소가 관측되면서 위성의 얼음층 밑에 고온의 열수가 있을 것이라 추측했다.
그간 남극지역에만 존재하는 것으로 추측해왔던 엔셀라두스 얼음층 아래의 바다가 실은 엔살라두스 전체를 감쌀 만큼 광범위하게 존재하고 있다는 사실이 카시니 위성의 조사 결과 확인되었다고 한다.#
현지시각인 2017년 4월 13일 14시에 NASA에서는 엔셀라두스에 유기체가 먹을 수 있는 화학 합성물이 존재하는 것으로 추정된다는 중대발표를 하였다. 대양이 존재한다는 것은 덤. [4] 유기물의 증거
IT매체 씨넷은 세계적 학술지 네이처의 자매지인 ‘네이처 아스트로노미’에 발표된 연구자료를 인용해 엔셀라두스의 에너지를 생성하는 열원(熱源)이 수십억 년 동안 유지되었을 가능성이 높다고 7일(현지시간) 보도했다. 연구 결과에 따르면, 엔셀라두스 지표면 아래 바다는 오랜 기간 동안 조석력(tidal force) 덕분에 따뜻하게 유지될 수 있었고 물이 순환하면서 바위를 함께 마찰시켜 마찰열을 발생시켰다. 또한, 이렇게 발생한 열이 지표면 쪽으로도 올라갔을 가능성이 있다고 연구진은 밝혔다. 엔셀라두스가 실제로 수백만 년 또는 수십억 년 동안 따뜻한 바닷물을 유지할 수 있는 시스템을 갖추고 있었다면 이는 생명체를 찾기 위한 긍정적 신호일 수 있다.#
미생물에게 공급할 화학물질이 충분하다는 것이 알려져 있다.#
애리조나 대학팀이 엔셀라두스의 바다에 고래 한 마리 정도의 질량에 해당하는 세균이 있어도 분출된 수증기를 통해서 확인할 수 있다는 결과가 나왔다.#
생명체 존재의 조건 중 하나인 인이 있을 가능성이 높다고 한다.#
그리고 실제로 2023년 수증기에서 인산염을 감지했다는 연구가 네이처지에 발표되었다. 지구 밖에서 인이 감지된 것은 처음이라고 한다. 이로써 엔셀라두스의 바다는 흔히 일컫는 생명체 '6대 원소'인 탄소, 수소, 산소, 질소, 인, 황이 모두 발견된 첫 외계 장소가 되었다. 네이처 CBS 기사
6. 탐사
카시니-하위헌스가 위대한 여정을 마무리한 후, 엔셀라두스에 탐사선을 새로 뽑아서 아직까지 정황증거만 발견된 생명체 존재 여부를 직접 검증해야 한다는 여론이 힘을 얻었는데, 2017년 12월 20일의 뉴 프런티어 프로그램 미션 선정 발표 결과에서 엔셀라두스로 보내는 탐사선 "ELSAH"가 경쟁 결과 최종 후보는 아니지만 차기 계속된 기술 연구를 보장받는 성과를 올렸다.역시 유로파 랜더조차도 이게 위험하다 괜찮다 논쟁이 벌어지는 가운데 덜컥 엔셀라두스로 가는 미션을 확정 직전까지 밀어주기는 아직 힘들었던 모양.#
대신 엔셀라두스는 아니지만 타이탄 탐사선인 드래곤플라이 미션이 살아남으며 카시니가 쌓은 위대한 업적의 여운이 가시지 않았음을 드러났다.
7. 관련 문서
[1] 장소에 따라 차이가 크며 수증기 분출 양에 따라서 달라진다.[2] 비슷하게 얼음으로 뒤덮인 목성의 위성 유로파의 표면 얼음은 불순물이 조금 더 많이 섞여 있어 반사율이 0.67±0.03 정도이다.[3] 왜 수증기가 분출하느냐 하면 대기가 없거나 혹은 중력/기압이 약해서 물이 우주로 분출되는 것. 자세한 것은 아래 문단 참고.[4] 생명체가 발견된 것은 아니다. 단지 미생물들이 먹이로 즐길 수 있는 사탕가게 같은 식량의 원천이 발견되었다(there's a food source there for it. It would be like a candy store for microbes)는 의미이다.