NASA와 유럽우주국(ESA)이 운용하는 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 태양계 변방에서 획기적인 관측 결과를 내놓았습니다. 명왕성의 가장 큰 위성인 카론의 얼어붙은 표면에서 이산화탄소($CO_2$)와 과산화수소($H_2O_2$)의 뚜렷한 분광 신호를 확인한 것입니다.

사우스웨스트 연구소(SwRI) 주도로 과학 저널 네이처 커뮤니케이션스에 발표된 이번 논문은, 2.5마이크로미터 이상 파장을 관측하지 못했던 2015년 뉴 허라이즌스 탐사선의 한계를 뛰어넘었습니다.

카이퍼벨트의 능동적 방사선 분해와 우주 풍화

웹 망원경의 근적외선 분광기(NIRSpec)는 5.2마이크로미터 파장 대역까지 정밀하게 포착했습니다. 그 결과 결정질 물 얼음 지각 위에 얇게 퍼져 있는 이산화탄소를 감지했으며, 이는 과거 운석 충돌로 노출된 원시 지하 물질로 해석됩니다.

천체화학자들에게 더욱 큰 놀라움을 안긴 것은 과산화수소의 검출이었습니다. 이는 태양 자외선 광자와 은하 우주선이 표면의 물 분자를 쪼개어 라디칼을 형성하고 재결합시키는 방사선 분해 과정의 결정적 증거입니다.

“카론은 지질학적 환경이 밝혀진 유일한 중형 카이퍼벨트 천체입니다. 웹 망원경의 적외선 감도는 태양계 끝에서 벌어지는 분자 수준의 진화를 선명하게 보여줍니다.”

원시 지하 저장소와 외행성계 얼음 물질의 기원

영하 233도(절대온도 40K)에 달하는 극한의 혹한 속에서도 우주 환경의 영향으로 인해 지표면 물질의 능동적인 화학적 풍화 작용이 멈추지 않고 일어남이 실증된 것입니다.

연구팀은 카론이 태양계 형성 초기 휘발성 얼음의 보존 및 변성을 연구할 수 있는 이상적인 우주 실험실 역할을 하고 있으며, 향후 다른 카이퍼벨트 천체 연구의 표준이 될 것이라고 강조했습니다.

Sources

JWST 카론 명왕성 천문학 NASA 우주탐사