유로파(위성)

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영어: Europa
중국어: 木卫二
일본어: エウロパ
에스페란토: Eŭropo

모천체

목성

구분

대형 위성

지름

3,121.6km(±1km)

표면적

3.09×107 km2

질량

(4.799844±0.000013)×1022 kg

평균거리

670,900km

궤도경사각

0.47°

이심률

0.009

공전주기

3.551181일

자전주기

조석 고정

자전축 기울기

0.1°

대기압

0.1 µPa (10−12 bar)

대기조성

산소 분자 및 산소 원자
수소 분자

최고온도

125K(−148°C)

최저온도

50K(−223°C)

평균온도

102K(−171.15°C)

겉보기 등급

5.29(의 위치)

표면중력

1.314m/s2


파일:external/upload.wikimedia.org/250px-Europa-moon.jpg
Europa

1. 개요2. 상세3. 생명체?4. 탐사계획5. 대기과학 및 해양학적 연구6. 기타

1. 개요[편집]

목성위성으로, 1610년 갈릴레이가 발견한 이른바 '4대 위성' 중 하나이다. 우리나라에서는 '유로파'와 '에우로파'의 두 명칭이 혼용되어 사용되나, 한국천문학회 등 전문성과 공신력을 갖춘 단체에서는 '유로파'라는 명칭이 주로 사용된다. 전체 지름 3,122km로 갈릴레이의 목성 4대 위성 중에서는 가장 작다. 궤도 반지름은 목성 반지름의 9.40배이며, 공전일은 3.55일이다. 두꺼운 얼음이 표면을 덮고 있어서 망원경으로 보면 태양계의 천체 중 가장 매끈하게 보인다.

현재 태양계 내에서 지구 외 생명체 존재 가능성이 높은 곳 중 하나로 주목받는 곳이다. 그 외에 유로파와 환경이 비슷한 엔셀라두스가 있긴 한데, 유로파보다 크기가 훨씬 작을 뿐만 아니라[1] 사람들과 학계의 관심이 적어 탐사 우선 순위에서 밀려 있다.[2]

2. 상세[편집]

유로파의 추정 단면도

사진을 보면 표면에 줄이 죽죽 그어져 있는 것처럼 보이는데, 이는 수백~수천m 길이의 협곡으로 밝혀졌다. 20~30km 두께의 얼음층 아래에는 100km가 넘는 깊이의 바다가 형성되어 있는 것으로 생각된다. 참고로 지구상에서 가장 깊은 바다인 마리아나 해구의 비티아스 해연의 깊이가 11,034m, km로 환산하면 11km 정도이다. 깊이에서 부터 격이 다르다. 그러니까, 지구에서는 지표면에서 대기권을 100km 남짓 올라가면 우주지만, 유로파에서는 해저에서 물과 얼음을 100km남짓 올라가면 우주다. 이 얼음층이 목성의 조석력이나 이에 의한 유로파의 지열[3] 등으로 균열이 생겼다가 이내 다시 얼어붙는데, 이 과정에서 얼음층 아래의 물이 분출되고, 다시 얼어붙어 협곡이 생성되는 것으로 추측되고 있다. 그리고 얼음층 중간에도 군데군데 민물이 형성되어 있을 것으로 생각된다.

파일:PIA16826_hires.jpg
한국시간 2016년 9월 27일 3시에 나사에서 유로파에 관한 중대발표를 했는데 현재 방송중인 링크 유로파의 빙하를 뚧고 나오는 물이 관측되었다고 한다. 수증기 기둥이 관찰되었다고 한다.#

3. 생명체?[편집]

목성이 뿜어내는 아주 강한 방사능과 추운 기후 때문에 표면에서 생명체가 살기는 어렵지만, 얼음 아래에 바다가 형성되어 있다는 것은 생물체가 존재할 가능성이 있다는 이야기다. 실제로 지구의 남극 빙하 저 아래에서 적응해 온 미생물들이 발견되기도 하는 등 얼음층 밑 물층이라는 환경은 전 우주적 관점에서는 생명체에게 아주아주 호의적인 환경 중 하나라고 할 수 있다. 게다가 유로파도 지구와 비슷한 활동적인 지각을 가지고 있다는, 즉 내부가 뜨거운 천체일 가능성이 크다는 이야기가 있어 겉보기는 얼음 천체 같지만 바다 깊숙한 곳에는 열수분출공 등 지구의 심해와 비슷한 환경을 유지하고 있을 것이라는 가설이 지지를 많이 얻고 있다.[4] 따라서 단순히 생명체가 서식하는 조건만 따지고 본다면 미생물뿐만 아니라 다세포 생물, 더 나아가서는 고도로 진화된 생명체가 발견될 가능성도 얼마든지 있다는 것. 다만 물층이 얼음 아래 20km 아래에나 있어서 찾기는 힘들 듯.

유로파 탐사를 반대하는 사람들도 있는데, 이들이 주장하는 건 유로파에 생명체가 있다면, 유로파의 생태계는 거의 완벽하게 닫힌 생태계라는 것이다. 지구의 탐사선이 유로파의 얼음을 뚫고 들어간다면 탐사선에 묻어간 지구 생명체(세균/바이러스 등)들이 유로파 내의 생태계에 어떤 영향을 끼칠 지 알 수 없다는 것. 대부분이 액체 바다로 이루어진 유로파의 환경 특성상 세균류 등의 생명체는 조건만 갖춰진다면 그 확산 속도는 상상을 초월할 것이다. 외계 생명체 입장에서는 코즈믹 호러인 셈. 다만 외래종 전래의 경우가 그렇듯이 환경에 적응만 한다면 해당 생태계를 파괴하고 완전히 침식할 확률도 있지만, 지구와는 다른 환경에 적응하지 못하고 역으로 토종 미생물들에게 발릴 확률도 없잖아 있다.[5] 가장 최선은 생태계에 영향을 최소화시키는 탐사 계획으로 그런 상황 자체가 생기게 하지 않는 것이겠지만.

표면의 얼음 협곡은 아래층의 대류현상에 의해 만들어진 것이기에, 만약 바다 아래에 유기물이 형성되었다면 이 협곡에서 다량의 유기화합물을 찾을 가능성이 크다고 한다. 유로파의 생명체 존재 가능성에 대하여 참고할 만한 포스팅

4. 탐사계획[편집]

파일:나무위키:넘겨주기50px.png
이 문단은 유로파 클리퍼 · 유로파 플라이바이 · 유로파 미션(으)로 검색해서 들어올 수 있습니다.

[6]

NASAESA(유럽 우주 기구)에서 생명체를 탐사하기 위한 계획이 있었으나, 예산 부족으로 모두 중단되었다. 만일 계획이 실현된다면 2020년 이후에나 가능할 듯. 이 계획에서 가장 큰 문제점은 현재 인류의 기술로는 오염 없이 유로파 밑의 수km~수십km의 얼음을 뚫고 바다를 탐사하는 게 불가능하다는 것이다. 아서 클라크2010 1승[7]

하지만 2011년 미국의 10개년 행성과학 여론조사에서 유로파 연구가 추천되고부터 NASA가 적극적으로 유로파 탐험을 준비하기 시작했다. 초기에는 근접 통과 조사와 위성 궤도진입 계획을 추진했는데 현재는 착륙까지 하는 계획이 추진 중이다. NASA는 일단 쉽고 돈이 적게 드는 근접통과 조사 계획(유로파 멀티플 플라이바이 미션, 일명 유로파 클리퍼)부터 차근차근 추진하기를 원하지만, 돈줄을 쥐고 있는 미국 의회에서 더 안달이 나서 2015, 2016년 NASA가 요구한 유로파 탐사 예산의 10배인 1억 7500만 달러(한화 약 2천억원 상당)씩이나 쥐어주고 있다.

그 대신 최소 5년이나 걸리는 그 먼 길을 가서 그냥 둘러만 보고 지나갈 거냐며 반드시 유로파에 "착륙"을 포함하도록 못박고 있다. 특히 NASA의 예산을 심의하는 하원 예산준비 소위원회의 위원장 존 컬버슨 의원(텍사스, 공화당)이 유로파에 단단히 꽃혀 있는 상황. 하지만 NASA는 일단 먼저 더 상세히 조사해봐야 제대로 착륙을 할 수 있다며 난색을 표시하고 있다. 한편으로는 일단 이렇게 착륙을 할 것이면...사실상 SLS급의 슈퍼헤비급 발사체가 필요[8]하며, 이에 따라 SLS의 지지자들 역시 SLS의 일거리가 늘어날 유로파 착륙을 강력히 지지하고 있다.

파일:external/planetary.s3.amazonaws.com/20160105_SLS-vs-Atlas_f537.png

아틀라스 V 551 발사시의 궤도와 SLS 블록 1B의 발사 시나리오. 저 아름다운 다이렉트 비행을 실행한다면 3년도 넉넉히 잡은거고 최단 1.9년까지 단축된다(...). 또한 가운데 부가 설명에서 알수 있듯이 금성의 핫한 대기를 살짝이라도 건드릴 필요조차 없고, 밴 앨런 방사능대를 지구 탈출 이후 다시 뚫을 필요도 없다. 페이로드 중량 상한선도 확(!) 올라간다.

2016년 기준으로는 일단 착륙선 포함 SLS 발사라는 무시무시한 패키지로 확정되는 분위기다. 이걸로면 주노(탐사선)가 6년간 스윙바이를 거친 길을 3년 이내에 주파하여 유로파를 탐사하고 착륙도 할 수 있으니 아니, 좋지 않은가. 하지만 정작 2017년 회계년도 NASA 예산안에서 탐사선 연구예산이 싹둑 잘려나가는등 앞으로도 순탄치만은 않다.

대신 착륙선까지 달아주시니 플루토늄 238 연료를 쓰는 원자력 전지는 포기했다. 생산이 중단되어 얼마 안 남은 재고를 아껴야 하거니와 주노가 순항하는걸 보면 재검토도 없을 듯 보인다. 마찬가지로 SLS 발사가 유력한 천왕성 탐사선도 원자력 전지를 넣는 문제로 고심이 많다.[9]

2016년 9월 말, NASA가 늘 그렇듯이 유로파 관련 중대발표 일정을 발표했다. 스포일러로 생명체 발견 아니라고(...) 누누히 강조를 했는데, 그 결과는 엔셀라두스에서 카시니가 봤던 것과 비슷한 물기둥 분출 관측에 대한 것이었다. 허블 우주 망원경STS-125에서 업그레이드한 자외선 관측 능력을 만땅으로 활용하여 일궈낸 승리이며, 유로파 플라이바이 미션은 물론 지름 1미터짜리 착륙선에 들어갈 장비를 고르고 있는 2016년의 현 상황에서 미션 개요에도 상당한 영향을 끼칠 전망이다. 제임스 웹은 오늘도 ㅂㄷㅂㄷ

2017년 2월 기준으로는 일단 유로파 플라이바이 탐사선과 랜더는 SLS로 '따로' 발사하자는 아이디어가 지지를 받고 그 쪽으로 컨셉 스터디가 진행되고 있다. 하지만 이건 또 문제인게 그럴거면 꼭 SLS를 쓸 필요가 있냐는 반론이 나온다. SLS가 좀 비싼게 아니다보니 같이 쏴야 한다는 주장도 여전히 나오고는 있다만 도널드 트럼프 집권 후에는 NASA의 과학 연구 부문이 높으신 분들에게 함부로 토를 달기 거시기한 분위기가 된지라...

2016년 궤도에 진입한 주노는 유로파를 비롯한 목성의 위성 탐사와 무관하지만 경험 축적 및 예기치 않은 발견에 대비하고 업무상 협력 차원에서 일부 연구진이 주노 팀에서도 근무하고 있다.

2020년대 ESA 역시 JUpiter ICy moon Explorer, 이름하야 JUICE 탐사선을 보낼 계획이지만, 이 미션의 경우 가니메데를 계획[10]이고 유로파는 플라이바이 잠깐 해보는 정도. 그리고 아리안 5로 쏘다보니 몇년 이상 장기 비행이 불가피하기에 1.9년이라는 터무니없는 기간으로 유로파에 도달하는 NASA 유로파 탐사선에 비해 상당히 늦게 본격적인 연구가 시작될 전망.



NASA JPL의 Von Karman Lecture 2014년 6월 강연에서 유로파[11]의 바다에 대해 이야기했다. 남극에서 유로파 탐사장비를 테스트하는 모습도 보인다. 2014년 기준 프리젠테이션이므로 물기둥 분출이 관측된 2016년 시점에서는 영상에 나온 것들보다도 더 발전된 연구가 진행 중일 것이다. 그와중에 제임스 캐머런이 우리 연구에 집중하지 않고 타이타닉 3D 핑계로 레드카펫이나 찾아다녔다고 디스

2017년 3월 10일, 예상대로(...) NASA에서 플라이바이 탐사선의 정식 프로젝트명을 유로파 클리퍼로 환원했다. 하지만 이로부터 얼마 지나지 않아 도널드 트럼프 행정부에서 2018 회계년도 NASA 예산안에서 착륙선 펀딩 중단 및 폐지 의사를 드러내며 우주덕과 과학자들이 공포에 떠는 중. 다행히 유로파 착륙선에 관해서는 연구를 좀 더 심도있게 진행하자는 선에서 의견조율이 이뤄진채 보강 연구가 꾸준히 진행되고 있어 취소 걱정은 미뤄도 될 것으로 보인다.[12] 먼저 클리퍼가 최대한 유로파를 샅샅이 살핀 뒤 착륙하기 좋은 곳을 간택하는 방식으로 진행될 것으로 보인다.

5. 대기과학 및 해양학적 연구[편집]

실질적인 데이타나 표본이 발견되기까지는 장님 코끼리 만지기가 될 수밖에 없는 우주생물학과는 달리, 외계 행성에 대한 지구과학적 접근을 통한 연구는 서서히 시작되고 있다.[13] 유로파가 바다 위성이고 탐사선을 통한 최소한의 관측 데이타는 존재하니, 탐사선들이 알려 준 유로파에 대한 정보를 그동안 만들어온 지구대기과학해양학 모델에 올려보는 것. 유로파의 얼음층 아래 해양 순환은 어떻게 일어날 것이며 위성 외부와의 열교환 및 열평형은 어떻게 일어날 지, 유로파의 얼음층 및 해저의 온도와 밀도 분포가 어떤 식으로 이루어져 있어야 탐사선이 관측한 물기둥을 만들어 낼 수 있을지에 대한 개략적인 모델링을 해보는 연구들이다.

6. 기타[편집]

관련 영화로 SF스릴러 유로파 리포트(Europa Report, 2013)가 있다. 사실적인 SF우주덕이라면 한번 볼 만한 수작이다. 페이크 다큐멘터리 형식이며, 유로파에서의 탐사를 그리고 있다.

파일:PIA17659_hires.jpg
2013년 12월 13일. 유로파 표면에서 분출하는 물기둥을 발견했다. 확실히 바다가 존재하는 게 맞는 듯.

호시노 유키노부의 만화 <문 로스트>에선 대형 소행성을 막으려고 작은 블랙홀들을 생성해서 그 소행성을 막아내나, 달까지 없애는 바람에 유로파로 대체하고자 한다.

카우보이 비밥에서는 태양계의 대부분의 지구형 천체가 테라포밍 되어있는데, 유로파의 경우엔 사막화 된 모습을 보여준다...[14][15] 전반적으로 미국 서부 느낌이 나는 혹성이다. 아프리카계 인종들이 주를 이루는 곳인 것인지, 작중 유로파 출신들은 전부 흑인으로 나온다.

용자왕 가오가이가에서는 기계최강7원종 최후의 잔당인 완원종의 마지막 융합 소재가 되었으며, 결국 킹 제이더에게 파괴되어 소멸한다.

2001 스페이스 오디세이의 후속편인 2010년의 오디세이 2에서는 인간 외에 지적 외계생명이 있는 유일한 위성으로 나오고 보우만은 "이 세계들은 당신들의 것이다, 단 유로파는 제외하고. 거기에 착륙하려 들지 말라."는 엄중한 경고를 인간들에게 남긴다.

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[1] 태양계 내에서 발견된 구형 천체 중에서 작기로는 다섯손가락 안에 드는 작은 위성이다. 지름이 우리나라/남한 만하다.[2] 가장 큰 이유는 너무 멀다. 목성 가는데만 거의 5년 이상 걸리는데 토성이야 두말 할 것도 없다. 유로파는 지구와 가장 가까우면서도 생명체 가능성이 높은 위성이니 관심이 쏠리는건 어찌보면 당연하다.[3] 조석력에 의해 행성이 핵부터 뒤틀리기 때문에 지열이 생긴다. 목성과 좀 더 가까운 이오에서는 화산활동이 일어나기도 한다.[4] 지구에서도 이 심해의 열수분출공 주변에 엄청난 규모의 생태계가 번성하고 있다는 게 발견되었다. 심지어 열수분출공 근처의 온도는 경우에 따라서 수백 도가 넘는데(높은 수압과 물에 녹아 있는 각종 광물 미네랄들 때문에 온도는 섭씨 100도보다 훨씬 올라간다) 멀쩡히 사는 수준.[5] 일례로 대항해시대때 이루어진 콜롬버스의 교환을 들 수 있는데, 유럽인과 아메리카 원주민이 서로 내성이 없는 질병을 교환하여 서로가 서로의 질병에 피해를 본 사례가 있다. 그나마 아메리카 원주민들이 공기로 전파되는 치명적인 공기 전염병을 가지고 있지 않아서 유럽인들이 피해를 그나마 덜 본 것이지, 아니었다면 유럽인이나 아메리카 원주민이나 둘 다 죽어나갔을 것이다.[6] 2016년 하반기 현재 탐사 미션의 정식 명칭은 Europa Multiple Fly-by Mission이지만 NASA가 이 긴 이름을 고수할리는 없다. 유로파 클리퍼는 프로젝트 입안 초기에만 쓰였지만 언론에서 2016년 현재도 가장 많이 부르는 이름이고, 개칭 이후에는 유로파 플라이바이라고 불리는 편이고, 전부 나중에 가서는 바뀔 이름이라고 그냥 유로파 미션이라고 부르기도 한다. NASA의 공식 트위터 계정은 유로파 미션(@NASAEuropa)으로 칭하다...가 프로젝트명 환원 후 NASA Europa Clipper로 공식 계정명을 바꿨다.[7] 그러나 이 기사에 따르면 유로파 탐사 연구가 시작될 무렵 생존해있던 아서 클라크는 NASA 과학자들과의 만남에서 유로파 착륙을 '허락'해줬다 카더라.[8] 거대 행성에 가서 위성 착륙선과 오비터를 써먹는다는 개요는 상술한 카시니-하위헌스 미션과 같다. 문제는 유로파 미션은 전부 NASA가 만드는 우주선이라는거. 비슷한 개요로 SLS 발사가 점쳐지고 있는 천왕성 탐사 미션(이른바 우라누스 패스파인더) 역시 마찬가지로 오비터와 프로브를 같이 보낼 예정이다.[9] NASA가 쓸 수 있는 플루토늄 238을 쓰는 전지가 2010년대 중반 기준으로 5개 남아있는데 하나는 큐리오시티를 이을 차세대 화성 탐사 로버(가칭 마스 2020)에 넣을 것이 확정되어 실질적으로는 4개만 남아있다. 목성 탐사선에서도 원자력 전지를 안 쓸 정도면 사실상 유인 심우주 탐사 미션을 제외하면 토성, 천왕성 정도로 멀리 가는 탐사선에나 태울 전망.[10] 대신 여러번 플라이바이하는 수준을 넘어 가니메데를 공전한다.[11] 엔셀라두스, 타이탄(위성) 등 다른 곳들도 언급한다.[12] 반면 소행성 궤도변경 미션은 정말로 폐지되었다. 지못미.[13] 지구과학자들이 지구과학적 방법으로 연구하지만, 사실상 더 이상 지구과학이 아니다.[14] 얼음층과 바다의 물을 깡그리 걷어내기라도 한 모양. 작중에서 가니메데는 표면 온도를 높혀서 얼음층을 전부 녹여 해양행성의 형태로 테라포밍했다고 나오는데, 유로파도 비슷한 방법으로 얼음만 녹이려다가 바다까지 말려버렸을 수도 있다. 아니면 근성을 가지고 물을 죄다 퍼올려서 우주 공간이나 다른 개척행성에 뿌렸을 수도 있다.[15] 애초에 이 세계관에선 21세기 초중반에 무려 금성을 테라포밍할 정도로 인류의 기술력이 진보해있는 만큼, 온갖 방법을 쓴다고 해도 이상할 건 없다. 위에서는 바다를 없애는 방법만 논했지만, 역으로 "흙을 퍼와서 지표면에 담는" 방법을 썼을 수도 있다. 또는 작중에서 이오가 언급된 적이 없음을 생각하면, "이오랑 유로파랑 충돌"(...)시킨다거나, (위상차 게이트의 폭주로 인해 이 터지고, 파편들이 지구에 떨어지면서 인류가 우주로 나갔으니) "위상차 게이트로 이오를 박☆살 내고, 파편을 유로파에 떨어뜨려 지표를 만들고 적절히 온도만 낮춰주는" 정신나간 방법도 있다. 애초에 자세한 설정은 구상조차 되지 않았기 때문에, 누구에게나 상상은 자유다.

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