미국 캘리포니아공대(칼텍) 연구진은 천체물리학 저널 최신호에 이런 연구를 발표하면서 이는 표면과 대기 사이의 물질 교환을 보여주는 최초의 증거로서 타이탄에서 활발한 물의 순환이 이루어지고 있음을 의미하는 것이라고 설명했다. 연구진은 타이탄의 남극권 전역에 메탄 웅덩이가 존재하며 여기서 간헐적으로 안개층이 형성되고 있다고 밝혔다.
이들은 토성 탐사선 카시니호에 탑재된 `가시광선 및 적외선 매핑 분광계(VIMS)`가 지난 5년간 수집한 자료들과 지난 2006년 10월~2007년 3월 사이에 타이탄의 남극에 관해 발표된 모든 온라인 자료들을 비교해 0.25~20㎞ 상공에서 일어난 현상들을 구분하는 방법으로 750m 상공에 형성된 구름을 확인했다.
이들은 이 구름이 높이 750m 이상으로 확장되지 않는 것으로 미뤄 안개임이 분명하지만 타이탄에 안개가 형성되는 과정은 지구와는 다르다고 지적했다. 지구에서는 대기 중 습도가 100％에 도달했을 때 안개나 구름, 이슬이 형성되며 이런 단계가 되려면 대기에 직접 액체가 공급되거나 공기의 온도가 낮아지는 두 가지 방법이 있다.
그러나 타이탄의 짙은 대기가 냉각되려면 극도로 오랜 시간이 걸리는 것으로 보아 타이탄의 대기 습도가 높아지는 유일한 길은 표면에 존재하는 메탄 액체가 증발하는 것뿐이라는 것이다.
연구진은 타이탄에서 메탄이 증발한다는 것은 ”틀림없이 메탄 비가 내렸고, 비가 내렸다는 것은 물줄기와 웅덩이, 침식작용 등 지질학적 현상이 일어나고 있음을 의미한다. 따라서 타이탄에 안개가 존재한다는 것은 이곳에서 활발한 메탄액 순환이 이루어지고 있음을 입증한다“고 밝혔다.
이들은 또 타이탄의 안개가 낮은 대기층에 머물러 있다는 것은 지표면 자체가 습기를 더 해주고 공기 온도를 낮추는 역할을 한다는 것을 의미하므로 타이탄의 남극권에는 도처에 메탄 웅덩이가 산재해 있음이 틀림없다고 말했다.
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