카론 : 다채로운 색깔과 파괴적인 역사를 보여주는 달

 

Credits: NASA/JHUAPL/SwRI

 

사진 1> 플루토(하단 오른쪽)와 카론(상단 왼쪽)을 함께 담은 이 사진은 뉴호라이즌호가 플루토를 근접통과하던 지난 2015년 7월 14일 촬영한 사진을 합성한 것으로 플루토와 카론의 극명한 차이를 보여주고 있다.

동일한 처리를 거친 사진 상의 플루토와 카론의 색채 및 밝기는 이 두 개 천체의 표면 속성을 직접적으로 비교할 수 있도록 해주고 있으며 카론의 극지에 나타나는 붉은색 지형과 플루토의 적도상에 나타나는 붉은색 지역간의 유사성도 보여주고 있다.

사진에서 플루토와 카론의 크기는 거의 실제 비율을 반영하고 있지만 서로간에 떨어져 있는 거리는 실제로는 훨씬 더 멀다.

이 사진은 뉴호라이즌호에 장착된 MVIC를 이용하여 파란색, 빨간색, 적외선 필터로 촬영된 사진을 합성한 것이다.

 

NASA의 뉴호라이즌 호가 카론에 대한 최고 해상도 사진을 보내왔다.
이 사진에는 카론이 겪어온 놀랍도록 복잡하고 파괴적인 역사가 드러나 있다.

 

사진 2>  Credits: NASA/JHUAPL/SwRI

 

카론은 플루토의 반에 육박하는 크기를 가지고 있어 태양계에서 모행성 대비 가장 큰 몸집을 자랑하는 위성이다.

많은 뉴호라이즌 과학자들은 카론이 그저 충돌 구덩이 가득한 단조로운 천체일 것으로 생각했다.
그러나 실제 카론은 산맥과 협곡, 그리고 산사태의 토사물들이 쌓인 다양한 표면 색깔을 가지고 있었다.

 

뉴호라이즌호 지질학, 지구물리학 및 화상화 팀(the New Horizons Geology, Geophysics and Imaging team, 이하 GGI 팀 )의 SETI 연구소 파견 지부의 일원인 NASA 에임스 연구센터 로스 베이어(Ross Beyer)의 소감은 다음과 같다.
"우리는 태양계의 변방에 머무르고 있는 이 머나먼 달에서 이처럼 흥미로운 지형을 볼 수 있을 가능성은 거의 없을 거라고 생각했습니다.
그런데 우리 앞에 드러난 모습은 전혀 기대하지 않았던 모습을 보여주고 있습니다. 어찌 이보다 더 기쁠 수 있을까요?"

 

플루토를 향하고 있는 카론의 반구를 최고 해상도로 촬영해낸 사진은 뉴호라이즌 호가 플루토를 최근접 통과하던 지난 7월 14일 촬영한 것이며 지구에는 9월 21일 수신됐다.

 

이 사진에는 카론의 적도 바로 북쪽을 허리띠처럼 가로지르고 있는 단층과 협곡의 모습이 자세히 드러나 있다.

이 거대한 협곡은 1600킬로미터의 길이로 카론의 한쪽 면 전체를 가로지르고 있으며 반대쪽에까지 뻗어나가 있을 것으로 생각된다.

그랜드캐년 대비 4배나 길고 가장 깊은 곳은 두 배 깊이에 달하는 이 단층들과 협곡들은 과거 카론이 거대한 지질학적 변동을 겪었음을 말해주고 있다.

 

사우스웨스트우주탐사연구소(the Southwest Research Institute) GGI 부대표인 존 스펜서(John Spencer)의 설명은 다음과 같다.
"마치 카론의 모든 지각이 분리되는 사건이 있었던 것처럼 보입니다.
카론의 전체 크기에 대한 이 단층과 협곡들의 크기는 화성의 광활한 협곡인 마리너 협곡과 상당히 많이 닮았습니다."

연구팀은 또한 카론의 협곡 남쪽 평원 - 비공식적으로 이 평원은 벌컨 평원(Vulcan Planum)이라는 이름이 부여되었다. - 은 북쪽보다 훨씬 적은 거대 충돌 구덩이를 보여주고 있는데 이는 이 지역이 훨씬 젊은 지각을 가지고 있음을 말해주는 것이다.

평탄하고 균일한 평원과 길게 패여있는 홈들 그리고 희미한 능선들은 전면적으로 표면이 새로 생성되었음을 말해주는 명확한 흔적이다.

 

이처럼 균일한 표면에 대한 한 가지 가설로 저온 상태에서 나타나는 화산활동의 일종인 이른바 얼음화산분출(cryovolcanism)을 들 수 있다.

 

뉴호라이즌 팀의 일원인 위성 및 행성 연구소(the Lunar and Planetary Institute)의 폴 솅크(Paul Schenk)의 설명은 다음과 같다.
"우리 팀은 아주 오래전 얼어붙은 내부 바다의 가능성에 대해 토론했습니다.
그 부피의 변화가 카론의 지각을 찢어 열리게 하고 이때 이 얼음 용암이 표면까지 올라올 수 있었으리라고 생각합니다."
 

뉴호라이즌 호의 디지털 데이터 저장장치에는 아직 지구로 보내지 않은 훨씬 더 높은 해상도의 카론 사진들이 보존되어 있으며 이 데이터들은 내년까지 계속 지구로 송출될 것이다.
따라서 존스홉킨스대학 응용물리연구소의 뉴호라이즌미션 프로젝트 과학자인 할 위버(Hal Weaver)는 카론에 훨씬 더 놀라운 이야기가 숨겨져 있을 것이라고 말했다.

 

현재 뉴호라이즌 호는 지구로부터 50억 킬로미터 거리에 위치하고 있으며 모든 기계장치들은 정상상태를 유지하고 있다.

 

출처 : NASA Solar System Exploration 2015년 10월 1일 News Release
         http://solarsystem.nasa.gov/news/2015/10/01/plutos-big-moon-charon-reveals-a-colorful-and-violent-history

 

참고 : 플루토를 비롯한 태양계 소천체에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.
          왜소행성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346957
          소행성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346956
          혜성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346955
          유성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346954

 

원문>

Pluto's Big Moon Charon Reveals a Colorful and Violent History

1 October 2015 (source: NASA)

 

This composite of enhanced color images of Pluto (lower right) and Charon (upper left), was taken by NASA's New Horizons spacecraft as it passed through the Pluto system on July 14, 2015. This image highlights the striking differences between Pluto and Charon. The color and brightness of both Pluto and Charon have been processed identically to allow direct comparison of their surface properties, and to highlight the similarity between Charon's polar red terrain and Pluto's equatorial red terrain. Pluto and Charon are shown with approximately correct relative sizes, but their true separation is not to scale. The image combines blue, red and infrared images taken by the spacecraft's Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC). Credits: NASA/JHUAPL/SwRI

 

NASA's New Horizons spacecraft has returned the best color and the highest resolution images yet of Pluto's largest moon, Charon - and these pictures show a surprisingly complex and violent history.

At half the diameter of Pluto, Charon is the largest satellite relative to its planet in the solar system. Many New Horizons scientists expected Charon to be a monotonous, crater-battered world; instead, they're finding a landscape covered with mountains, canyons, landslides, surface-color variations and more.

"We thought the probability of seeing such interesting features on this satellite of a world at the far edge of our solar system was low," said Ross Beyer, an affiliate of the New Horizons Geology, Geophysics and Imaging (GGI) team from the SETI Institute and NASA Ames Research Center in Mountain View, California, "but I couldn't be more delighted with what we see."

High-resolution images of the Pluto-facing hemisphere of Charon, taken by New Horizons as the spacecraft sped through the Pluto system on July 14 and transmitted to Earth on Sept. 21, reveal details of a belt of fractures and canyons just north of the moon's equator. This great canyon system stretches more than 1,000 miles (1,600 kilometers) across the entire face of Charon and likely around onto Charon's far side. Four times as long as the Grand Canyon, and twice as deep in places, these faults and canyons indicate a titanic geological upheaval in Charon's past.

"It looks like the entire crust of Charon has been split open," said John Spencer, deputy lead for GGI at the Southwest Research Institute in Boulder, Colorado. "With respect to its size relative to Charon, this feature is much like the vast Valles Marineris canyon system on Mars."

The team has also discovered that the plains south of the Charon's canyon -- informally referred to as Vulcan Planum -- have fewer large craters than the regions to the north, indicating that they are noticeably younger. The smoothness of the plains, as well as their grooves and faint ridges, are clear signs of wide-scale resurfacing.

One possibility for the smooth surface is a kind of cold volcanic activity, called cryovolcanism. "The team is discussing the possibility that an internal water ocean could have frozen long ago, and the resulting volume change could have led to Charon cracking open, allowing water-based lavas to reach the surface at that time," said Paul Schenk, a New Horizons team member from the Lunar and Planetary Institute in Houston.

Even higher-resolution Charon images and composition data are still to come as New Horizons transmits data, stored on its digital recorders, over the next year - and as that happens, "I predict Charon's story will become even more amazing!" said mission Project Scientist Hal Weaver, of the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland.

The New Horizons spacecraft is currently 3.1 billion miles (5 billion kilometers) from Earth, with all systems healthy and operating normally.

New Horizons is part of NASA's New Frontiers Program, managed by the agency's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. APL designed, built, and operates the New Horizons spacecraft and manages the mission for NASA's Science Mission Directorate. SwRI leads the science mission, payload operations, and encounter science planning.

For more information and images, visit http://www.nasa.gov/newhorizons and http://pluto.jhuapl.edu.