고해상도 이미징 지옥

400개 이상의 활화산과 뜨거운 용암이 섭씨 1,200도에서 끓는 마그마 바다로 흘러 들어가는 유독성 유황 화합물로 인해 주로 노란색, 빨간색, 흰색, 검은색 및 녹색으로 칠해진 달을 상상해 보세요. 요한계시록 21장 8절 에 나오는 지옥의 "불 붙는 유황 못" 이나 유대 전통 의 게힌놈의 불처럼 들립니다 . 둘 다 비윤리적인 행동에 대한 영적 형벌의 장소를 가리키는데, 천국의 반대입니다.

이것은 호러 SF 이야기의 판타지처럼 보일 수 있지만 실제로는 과학 사실을 나타냅니다.

목성의 위성 이오는 태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 천체로 위의 특성을 갖추고 있습니다. NASA의 Juno 임무 는 2022년 12월 15일 오늘부터 Io의 근접 이미지를 획득할 예정이며, 그 중 2개는 1,500km 거리에서 이오의 반경 1822km에 필적하는 9개의 후속 저공 비행을 할 예정입니다. 과학자들은 이 비행을 통해 이오의 화산과 목성의 강력한 자기권 및 오로라와의 상호 작용에 대한 최초의 고해상도 모니터링 캠페인을 수행할 것입니다.

이 이름에는 역사적인 기원이 있습니다. 고대 그리스 신화 에서 Io는 로마 신화의 Jupiter와 동일한 Zeus 신과 그의 아내 Juno 사이의 분쟁에 갇힌 인간 여성 입니다.

1610년 1월 7일 갈릴레오 갈릴레이 가 발견한 달 이오는 목성 의 4개 달 중 가장 안쪽에 있고 두 번째로 작은 달로 지구의 달 보다 약간 큽니다 . 그것의 극단적인 지질학적 활동은 이오가 목성과 다른 갈릴레이 위성인 유로파 , 가니메데 , 칼리스토 사이를 끌어당길 때 이오의 내부에서 생성된 중력 조수에 의해 동력을 얻 습니다. 이 중력 가열로 인해 Io의 표면이 지속적으로 재생되어 충돌 분화구가 녹은 용암 호수로 채워집니다. 이오의 얇은 대기는 주로 이산화황으로 구성되어 있습니다.

Io와 목성의 자기장과의 상호 작용은 표면 전체에 400,000볼트의 전위 강하를 생성 하여 300만 암페어의 전류를 유도합니다. 이 거대한 배터리에서 발산되는 총 전력은 1.2테라 와트로, 지구상의 도시 불빛의 총 전력 소비량과 비슷합니다. Io의 전류는 목성의 자기장선을 따라가며 목성의 상층 대기에 번개를 생성합니다.

내가 10 년 전에 Princeton의 Ed Turner와 함께 쓴 논문 에서 우리는 태양계 외곽에 있는 행성, 달, 소행성 또는 우주선에서 도시의 불빛을 찾을 것을 제안했습니다. 우리의 계산에 따르면 NASA의 Webb 망원경 은 명왕성 너머에 있는 도쿄와 같은 단일 도시의 빛을 감지할 수 있습니다. Io-Jupiter 시스템은 자연 전구가 행성 주변의 달에도 켜질 수 있음을 보여줍니다. 우리는 Webb 망원경에서 가장 깊은 이미지를 연구할 때 이것을 명심해야 합니다!

놀랍게도 매초마다 Io는 자기 다리를 통해 목성까지 엄청난 양의 화산 가스를 퇴적시킵니다. 이것은 태양계의 나이에 걸쳐 이오 전체 질량의 1/10%를 목성으로 옮기는 것과 같습니다.

마지막으로 가장 흥미로운 질문을 생각해 봅시다. 충분히 회복력 있는 생명체가 이오의 가혹한 물리적 현실을 통해 살아남을 수 있을까요?

지금까지 Io의 표면에서 유기 분자가 감지되지 않았으며 감지할 수 있는 수증기가 없는 극히 얇은 대기만 있습니다. 그러나 Io의 암석 표면은 아래에 액체 상태의 물을 숨길 수 있습니다. 지열 활동과 황 화합물은 미생물이 생존할 수 있는 충분한 에너지를 제공할 수 있습니다. 용암 튜브는 살아있는 유기체를 유해한 방사선으로부터 보호할 수 있습니다. 그러나 우리가 이오에서 생명을 찾을 때까지 전통적인 신앙을 유지하는 미래의 우주 비행사 커뮤니티는 이오를 태양계 내 지옥의 실제 화신으로 찾을 수 있습니다.

현재 Juno 우주선에서 오는 Io의 고해상도 사진은 모든 인간에게 지금 천상의 지구가 어떤지 그리고 왜 우리가 가능한 한 오랫동안 거주할 수 있도록 유지해야 하는지를 상기시켜 줄 것입니다. 우리는 지구 기후에 미치는 해로운 영향을 완화하고 우주 쓰레기로 인한 대기 오염을 제한해야 합니다. 결국 집과 같은 곳은 없습니다.

저자 소개

Avi Loeb 는 Galileo 프로젝트의 수장, Harvard University의 Black Hole Initiative 창립 이사, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics의 이론 및 계산 연구소 소장, Harvard University의 전 천문학 부서장(2011)입니다. -2020). 그는 Breakthrough Starshot 프로젝트의 자문 위원회 의장을 맡고 있으며 대통령 과학 기술 자문 위원회의 전 회원이자 National Academies의 물리학 및 천문학 이사회 의장을 역임했습니다. 그는 2021년에 출간된 " 외계인: 지구를 넘어선 지능적인 생명체의 첫 징후 "의 베스트셀러 저자이자 교과서 " 우주의 생명 "의 공동 저자입니다 . 그의 새 책 " 인터스텔라 " ’는 2023년 8월 발간 예정이다.