목성의 위성 이오에서 대규모 화산 폭발이 감지됐다. 표면에 400개 정도의 화산이 있는 것으로 추측되는 이오의 관측 사상 최대 분화여서 학계 관심이 쏠렸다.
미국 행성과학연구소(PSI)는 3일 공식 채널을 통해 목성 위성 이오에서 지난해 가을 대규모 화산 폭발이 일어났으며, 이로 인한 천체의 급격한 증광 현상(아웃버스트)이 관찰됐다고 전했다.
연구팀은 이오에서 벌어진 역대급 화산 분화에도 주성인 목성과 사이에 분포하는 가스 띠에는 별다른 변화가 없는 점에 특히 주목했다.
조사 관계자는 “우리는 지난 2017년부터 PSI가 운용하는 ‘Io Input/Output observatory(IoIO)’를 활용해 목성과 위성들을 관찰했다”며 “‘IoIO’는 산란광을 억제하는 코로나그래프 기술을 통해 매우 밝은 행성이라도 근처의 희미한 가스를 포착할 수 있다”고 전했다.
이어 “‘IoIO’를 이용한 관측에서 목성 주변의 가스 중 나트륨과 이온화된 황에 따른 광량 변화를 감지했는데, 이오의 화산 분화가 심했음에도 ‘이오 플라즈마 토러스(Io plasma torus)’의 밝기에는 신기하게도 변화가 없었다”고 덧붙였다.
‘이오 플라즈마 토러스’는 나트륨이나 이온화한 황 등이 도넛처럼 목성을 둘러싼 강력한 방사선 띠를 일컫는다. 이오의 화산들이 뿜어낸 가스들은 우주 공간에서 이온화된 뒤 목성 자기장에 갇혀 이오의 궤도를 따라 도넛 모양으로 분포하는데, 이것이 바로 ‘이오 플라즈마 토러스’다.
조사 관계자는 “이오에서 관측 사상 가장 큰 분화가 있었음에도 ‘이오 플라즈마 토러스’에 별다른 변화가 없다는 것은 화산 분화로 분출된 물질의 조성이 이전과 달라졌을 가능성을 시사한다”고 언급했다.
이오는 이탈리아의 위대한 천문학자 갈릴레오 갈릴레오가 발견한 목성의 위성 중 하나다. 이오와 유로파(에우로파), 가니메데, 칼리스토를 '갈릴레이 위성'이라고 부른다. 목성의 가장 안쪽을 공전하는 이오는 주성과 유로파, 가니메데의 조석력의 영향으로 태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 천체다.
연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 ‘주노’ 탐사선의 올해 말 이오 관측에 기대를 걸고 있다. ‘주노’는 이오가 지난해 대규모 분화할 당시 유로파를 통과 중이었다. 올해 12월 다시 이오로 향하는 ‘주노’는 이오의 중력을 이용해 플라이바이(근접 통과)하는 만큼 천체의 정밀 관측이 가능할 전망이다.
조사 관계자는 “‘주노’ 탐사선에는 플라즈마 환경의 변화를 검출하는 기기도 탑재돼 있다. 따라서 약 1년 뒤 이번에 분출한 화산 물질의 조성이 이전과 어떻게 다른지 ‘주노’가 알려줄지도 모른다”고 말했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
