지구와 같은 태양계에서 새로운 바다가 또 발견됐다. 토성의 위성 ‘미마스’ 지하에 숨겨져 있던 이른바 ‘스텔스 바다’다. 이 바다는 생명체를 탄생시킬 수 있는 화학 에너지가 생성될 수 있는 것으로 추정된다.
미마스는 토성을 공전하는 146개 위성 중 하나로, 직경은 400km에 불과하다. 미마스 지하에 바다가 존재할 수 있다는 가설은 2014년에 처음 제기됐다. 토성을 공전할 때 궤도가 흔들리는 모습이 지하에 바다가 있거나 독특한 모양의 핵을 갖고 있을 것으로 추정됐기 때문이다.
이후 10여 년간 프랑스 파리 천문대 발레리 레이니 박사팀은 토성 주변을 선회하는 ‘카시니호’ 우주탐사선이 보내온 데이터를 분석해 연구를 거듭했다. 그 결과 미마스의 궤도 흔들림 뿐만 아니라 시간이 지남에 따른 공전 형태의 변화까지 밝혀낼 수 있었다. 연구진은 최종적으로 미마스 표면 아래 20~30㎞ 부근에 바다가 존재한다는 결론에 도달했다.
이 스텔스 바다는 500만~1500만 년 전 형성된 것으로 추산된다. 지구의 최초 바다가 40~45억 년 전 생성된 것과 비교하면 비교적 ‘젊은 바다’에 속한다. 이 바다는 또 미마스 중심부 인근 암석들과 화학작용도 일으킬 수 있을 것으로 추정된다. 여기서 충분한 화학에너지가 만들어지면 생명체의 탄생과 유지도 가능하다고 연구진은 보고 있다.
태양계 천체에서 바다가 발견된 것은 이번이 처음은 아니다. 목성의 위성 ‘유로파’에서 발견된 바다는 학계에서 생명체가 존재할 가능성이 가장 유력하다고 보는 곳 중 하나다. 미마스와 같은 토성 위성인 ‘엔켈라두스’ 지하에도 바다가 존재한다. 특히 엔켈라두스 바다에는 생명체가 존재할 수 있는 환경이 조성돼 있다. 생명체에 필요한 산소, 탄소, 수소, 질소, 황, 인 등 6대 원소가 모두 존재한다. 또 생명체를 구성하는 단백질에 필수적인 에테인, 메탄올, 아세틸렌 등의 물질도 발견됐다.
하지만 이번 미마스의 바다 발견은 앞서 유로파나 엔켈라두스 때보다 더 특별한 의미가 있다. 지금껏 바다가 발견된 천체들은 상공 수십~수백㎞까지 간헐천 물기둥을 뿜어내는 등 바다 존재 여부를 비교적 쉽게 파악할 수 있었다. 하지만 미마스 표면은 두꺼운 얼음으로 덮여있어 많은 천체 연구 대상에서 소외됐다. 그런데 놀랍게도 그 표면 아래에 숨겨진 바다가 존재했기 때문이다.
이번 발견으로 학계에서는 다른 천체들 지하에도 바다가 숨겨져 있을 가능성이 있다고 보고 있다. 연구진은 “잔잔해 보이던 미마스가 바다를 품고 있었다는 사실은 어떤 곳에서든 액체 상태의 물이 발견될 수 있다는 방증이다. 숨겨진 해양 세계가 더 많다면 외계 생명체가 존재할 가능성도 더 높아진다”고 말했다.
이번 연구 결과는 지난달 과학 학술지 ‘네이처’에 게재됐다.