[사이테크+] "목성의 달 유로파에 지질 활동 없는듯…생명체 없을 가능성 커"

미국 연구팀 "유로파 얼음 아래 바다, 생명체 지탱할 에너지 공급 못 해"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 두꺼운 얼음 아래의 액체 소금물 바다에 생명체가 있을 가능성으로 관심을 끌어온 목성의 달 유로파에 지질 활동이 없는 것으로 보이며 이에 따라 생명체가 없을 가능성도 크다는 연구 결과가 나왔다.

NASA 무인탐사선 '유로파 클리퍼'(Europa Clipper) 목성 궤도 비행 상상도 [NASA/JPL-Caltech/로이터 연합뉴스 자료사진. 재판매 및 DB 금지]

미국 세인트루이스 워싱턴대 폴 번 교수팀은 7일 과학 저널 네이처 커뮤니케이션(Nature Communication)에서 유로파의 크기, 암석 핵 구성, 목성 중력 영향 등을 고려한 시뮬레이션 연구에서 해저 지질 활동이 없을 가능성이 크다는 결론을 얻었다며 이같이 밝혔다.

번 교수는 "지질학적으로 보면 유로파에서는 거의 아무 일도 일어나지 않는다. 모든 것이 고요할 것"이라며 "유로파처럼 얼음으로 덮인 세상에서 해저가 고요하다는 것은 곧 생명체가 없는 바다를 의미할 가능성이 크다"고 말했다.

이어 "만약 원격 조종 잠수정으로 그 바다를 탐사할 수 있다면, 해저에서 생명체 존재의 전제 조건으로 여겨지는 새로운 지각 균열이나 활동 중인 화산, 뜨거운 물기둥 같은 것은 보지 못할 것으로 예측한다"고 덧붙였다.

목성 주위에서는 100개 가까운 위성이 발견됐지만, 얼음으로 덮여 있고 그 아래 광범위한 소금물 바다가 있는 것으로 추정되는 유로파는 해저에 생명체가 살 수 있는 환경이 있을 가능성 등으로 최우선 탐사 대상으로 꼽혀왔다.

유로파의 얼음 껍질은 두께가 약 15~25㎞에 이르고, 그 아래에는 위성 전체에 최대 깊이 100㎞의 액체 염수 바다가 있는 것으로 추정된다. 이 경우 달보다 약간 작은 유로파에는 지구보다 더 많은 물이 있을 가능성이 있다.

유로파 바닷속에 생명체가 있을 가능성은 해저에 지구 바닷속처럼 지각운동(판 운동), 열수 분출공, 지속적인 해저 지질 활동처럼 잠재적 생명체에 화학 에너지를 제공할 수 있는 현상이 존재하느냐에 달려 있다.

연구팀은 이 연구에서 유로파의 크기와 내부 구조, 암석 핵의 물성, 목성 중력에 의한 조석력 등을 적용한 수치계산과 모델링 실험으로 조석 응력과 전 행성적 수축, 맨틀 대류, 물과 암석 반응으로 에너지가 방출되는 사문석화 작용 등이 지각운동을 유발할 수 있는지 분석했다.

그 결과 조석 응력은 암석을 지속해 파괴하거나 이동시키기에는 너무 약한 것으로 나타났고, 전 행성 수축(global contraction)과 맨틀 대류는 현재 유로파의 내부 열 상태에서는 거의 작동하지 않는 것으로 분석됐다.

연구팀은 사문석화 작용(serpentinization)도 국지적·제한적인 깊이에서만 가능한 것으로 나타났다며 이런 활동 가운데 어떤 것도 유로파에서 지질 활동을 일으킬 가능성이 없는 것으로 추정된다고 말했다.

이어 목성의 달 중 가장 안쪽에 있는 큰 위성인 이오(Io)에서는 목성에 주기적으로 가까워지는 불규칙한 궤도 때문에 목성 중력에 의한 강한 조석 활동으로 얼음 표면 아래 암석이 가열되지만, 유로파 궤도는 상대적으로 안정적이고 더 멀어 강한 조석력이 발생할 가능성이 적다고 설명했다.

번 교수는 "유로파에는 액체가 완전히 얼어붙지 않을 정도의 조석 가열은 있는 것으로 보인다"며 "하지만 계산 결과 현재 조석력은 해저에서 의미 있는 지질 활동을 일으킬 만큼 충분히 강하지 않은 것으로 나타났다"고 말했다.

이어 "이번 연구에서 밝혀낸 유로파 해저의 고요한 지질 환경은 얼음 아래에 현재 생명체가 있을 가능성을 거의 뒷받침하지 않는다"며 "적어도 오늘날 기준으로는 생명체를 지탱할 에너지가 부족해 보인다"고 덧붙였다.

◆ 출처 : Nature Communications, Paul Byrne et al., 'Little to no active faulting likely at Europa's seafloor today', https://www.nature.com/articles/s41467-025-67151-3

scitech@yna.co.kr

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