수성의 나이를 수십억 년으로 유지하기 위한 비틀기
(Tweaking Mercury to Keep it Old)
수성(Mercury)은 자기장(magnetic field)을 가지고 있다. 이것은 매우 이상하다. 수성은 자기장을 가지고 있어서는 안 된다. 만약 수성의 나이가 46억 년이라면, 이 작은 행성은 오늘날 딱딱한 고체로 되었을 것이다. 행성과학자들은 관측되어지는 자기장을 만들어내는 발전기(dynamo)가 가동될 수 있도록 하는 새로운 모델을 발표했다. 그것은 수성 내부의 외핵이 녹아있다는 것이다. 흥미로운 것은 수성 내부의 이러한 용융 상태가 수십억 년 동안 유지되게 하는데 필요한 초기 조건이 도대체 무엇이었을까 하는 것이다.
Science 지(4 May, 2007)에서[1] 숀 솔로몬(Sean Solomon)은 30여년 전 매리너 10호(Mariner 10)가 수성의 자기장을 발견했을 때 과학자들의 반응을 다음과 같이 기술하고 있었다 :
30여년 전에 우주탐사선 매리너 10호가 수성에서 내부 자기장을 발견했을 때, 행성과학자들은 매우 놀랐다. 지구의 자기장은 행성 내부에 녹아있는, 철이 풍부한 외핵(outer core)의 대류운동(convective motions)에 의해서 유지되는 '자기 발전기(magnetic dynamo)'에 의해서 만들어진다. 철이 우세한 수성의 중심핵의 높은 부피 밀도는 행성들 사이에서 부분질량 당 가장 크다는 것을 가리키고 있었지만, 수성에서 자기장의 발견은 놀라운 것이었다. 왜냐하면 금성(Venus)은 어떠한 자기장도 가지고 있지 않았고, 화성(Mars)과 달(Moon)은 단지 고대에 전 행성적 자기장이 있었다는 증거만을 보여주고 있었기 때문이다. 지구의 5% 정도의 질량밖에 안 되는 수성은 내부적으로 핵이 고체화되었거나, 핵의 대류가 더 이상 발생하지 않는 점까지 냉각되었을 것이 예상되어 왔었다. 활발한 지구의 자기 발전기와 같이 수성에서 자기장이 발생하기 위한 필요한 조건은, 최소한 핵의 외부 껍질이 녹아있어야 한다. 이 이슈에 대해서 710페이지에서 마고트(Margot) 등은 지구상 레이더에서 측정된 수성의 회전율에 있어서 다양성에 관한 새로운 관측이 이러한 상황에 대한 강력한 증거를 제공하고 있다고 보고하고 있다.
사실 마고트 등의 논문은[2] 수성에서 자기장의 발생을 허락하는 물리학을 제공하고 있다. 용융 층의 약간의 진동(libration)과 약간의 재편(reorganization)을 가지고 관측된 수성의 자기장을 설명해 볼 수는 있다. 그러나 그것은 그 문제의 단지 한 부분에 대한 해결책이다. 수성의 내부가 46억년 동안 충분히 뜨겁게 유지되는 것은 다음 도전이다. 이전에 행성과학자들은 수성이 형성될 때 태양계 원반 안쪽의 물질들을 청소해버렸다고 생각했었다. 이제 그 패러다임은 열과 압력 하에서 약해지게 되었다 :
수성에서 액체 핵(liquid core)의 존재는 행성 형성과 진화 이론에 있어서 중요한 의미를 가지고 있다. 충분한 양(적어도 중량의 0.1%)의 황(sulfur)이 핵 물질의 융점을 낮추지 못한다면, 열적 모델(thermal models)에서는 굳어져 버린 핵이 예상되어진다. 그러나 화학적 응축 모델(chemical condensation models)은 황이 원시 태양 성운(primordial solar nebula)에서 태양으로부터 수성의 거리에서는 응축될 수 없음을 가리키고 있다. 그러므로 수십억 년 동안 수성의 핵이 용융상태로 유지되기 위해 충분한 양의 황이 부착될 필요는, 수성이 태양 중심으로부터 더 넓은 범위의 거리에서 기원된 미행성체(planetesimals)들로부터 부착하여 커졌음을 의미하는 것이다.
이 해결책은 수성의 나이(age of Mercury)는 결코 의심되지 않고 있음을 보여주고 있다. 과학자들은 수성의 나이가 얼마인지 이미 알고 있기(?) 때문에, 그 외에 것들을 조정해야 하는 것이다. 변경해야하는 자유 매개변수는 태양계 성운에 대한 형성 가정이 되고 있다. 그들은 원시 원반의 구석구석에(수십억 마일 바깥까지) 있는 황들이 수성 안으로 통합되었다고 가정함으로서(그러나 어떻게 이 일이 일어났을 지에 대한 아무런 설명 없이), 수성 내부가 용융 상태로 유지될 수 있었을 것이라고 말하고 있다. 수성의 자기장은 이제 이러한 일이 정말로 발생했었다는 증거가 되어버리고 있는 것이다 : '그러므로 태양계의 나이 동안 수성의 핵이 용융상태로 유지되기 위해서 충분한 양으로 황이 부착되어야 한다는 것은, 수성이 태양으로부터 일심거리(heliocentric distances)의 더 넓은 범위에 걸쳐서 기원된 미행성체들로부터 부착되었음을 의미하는 것이다'
이 이야기는 '30여년 간의 신비가 풀리다”라는 제목으로 JPL press release에서 보도되었다. 그리고 New Scientist, National Geographic, Science Daily와 다른 뉴스 매체들에서도 보도되었다. 그 설명은 각 보도마다 되풀이되고 있다. 그러나 누구도 수성의 나이와, 점차 일어나는 냉각에 대해 그 온도를 유지하기 위한 매개변수들의 조정 방법에 대해서는 어떠한 의문도 제시하지 않고 있다.[3]
2008년 1월에 도착 예정인 NASA 우주탐사선 메신저(MESSENGER) 호는 수성으로 가고 있다. 행성과학자들은 메신저 호를 통해서 수성 내부 발전기의 구조를 추론하기 위한 자기장과 중력장에 대한 더 정확한 측정 결과를 얻게 될 것을 희망하고 있다.
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[1] Sean C. Solomon, 'Hot News on Mercury’s Core,” Science, 4 May 2007: Vol. 316. no. 5825, pp. 702-703, DOI: 10.1126/science.1142328.
[2] Margot, Peale, Jurgens, Slade and Holin, 'Large Longitude Libration of Mercury Reveals a Molten Core,” Science
[3] 머피의 법칙(Murphy’s Laws) 중 하나는 '모든 해결책은 새로운 문제를 발생시킨다”는 것이다. 저자들은 태양 원반의 혼합 양을 변경하는 것이 행성 진화론적 측면에서 무슨 문제들을 발생시키는지 추정하지 않고 있다. 태양계 형성에 관한 오래된 패러다임은 원반 물질의 구성(composition)과 온도(temperature)에 의해서, 암석질 행성(rocky planets)들과 거대 가스형 행성(gas giants)들 사이의 차이를 설명하고 있었다. 즉 오직 동결선(frost line) 너머에서만 거대 가스형 행성들이 형성될 수 있었고, 반면에 그들의 휘발성물질들을 붙잡을 수 없는 태양에 가까운 암석질 행성들은 주로 암석과 금속과 같은 무거운 원소들로부터 응결될 수 있었다는 것이었다. 그러나 앞의 논문에서처럼, 이러한 태양 원반의 먼 거리에 걸쳐서 많은 물질들의 혼합을 요구하는 것은, 미행성체들의 공전궤도, 구성물질, 상호작용 등에 극적인 영향을 미쳤을 것이라는 새로운 문제들을 발생시킨다. 그리고 이 결과는 혜성들, 소행성들, 다른 태양계 천체들에도 커다란 영향을 미쳤을 것이다. 그 논문은 이러한 세부적인 사항들에 대해 그 어떠한 설명도 하고 있지 않다.
당신은 여기에서 하나의 패턴을 볼 수 있다. 과학에서 진화(evolution)와 수십억 년(billions of years)의 연대와 같은 확실한 사실(?)은 금고처럼 잠금장치가 되어있어서, 결코 정밀한 조사가 실시될 수 없다. 어떠한 기자도 이 주제에 대한 마법사의 말에 의문을 가져서는 안 된다. 우주에 관한 모든 것들은 자유롭게 추정될 수 있고, 가정될 수 있다. 심지어 상상의 다중 우주(multiple imaginary universes)까지도 말해지고 있다. 그러나 진화론과 수십억 년의 연대를 의심하는 것은 결코 허용될 수 없다. 어두운 곳에서 썩어가고 있는 어떤 것이 있다.
번역 - 미디어위원회
링크 - https://crev.info/2007/05/tweaking_mercury_to_keep_it_old/
출처 - CEH, 2007. 5. 4.
수성의 나이를 수십억 년으로 유지하기 위한 비틀기
(Tweaking Mercury to Keep it Old)
수성(Mercury)은 자기장(magnetic field)을 가지고 있다. 이것은 매우 이상하다. 수성은 자기장을 가지고 있어서는 안 된다. 만약 수성의 나이가 46억 년이라면, 이 작은 행성은 오늘날 딱딱한 고체로 되었을 것이다. 행성과학자들은 관측되어지는 자기장을 만들어내는 발전기(dynamo)가 가동될 수 있도록 하는 새로운 모델을 발표했다. 그것은 수성 내부의 외핵이 녹아있다는 것이다. 흥미로운 것은 수성 내부의 이러한 용융 상태가 수십억 년 동안 유지되게 하는데 필요한 초기 조건이 도대체 무엇이었을까 하는 것이다.
Science 지(4 May, 2007)에서[1] 숀 솔로몬(Sean Solomon)은 30여년 전 매리너 10호(Mariner 10)가 수성의 자기장을 발견했을 때 과학자들의 반응을 다음과 같이 기술하고 있었다 :
사실 마고트 등의 논문은[2] 수성에서 자기장의 발생을 허락하는 물리학을 제공하고 있다. 용융 층의 약간의 진동(libration)과 약간의 재편(reorganization)을 가지고 관측된 수성의 자기장을 설명해 볼 수는 있다. 그러나 그것은 그 문제의 단지 한 부분에 대한 해결책이다. 수성의 내부가 46억년 동안 충분히 뜨겁게 유지되는 것은 다음 도전이다. 이전에 행성과학자들은 수성이 형성될 때 태양계 원반 안쪽의 물질들을 청소해버렸다고 생각했었다. 이제 그 패러다임은 열과 압력 하에서 약해지게 되었다 :
이 해결책은 수성의 나이(age of Mercury)는 결코 의심되지 않고 있음을 보여주고 있다. 과학자들은 수성의 나이가 얼마인지 이미 알고 있기(?) 때문에, 그 외에 것들을 조정해야 하는 것이다. 변경해야하는 자유 매개변수는 태양계 성운에 대한 형성 가정이 되고 있다. 그들은 원시 원반의 구석구석에(수십억 마일 바깥까지) 있는 황들이 수성 안으로 통합되었다고 가정함으로서(그러나 어떻게 이 일이 일어났을 지에 대한 아무런 설명 없이), 수성 내부가 용융 상태로 유지될 수 있었을 것이라고 말하고 있다. 수성의 자기장은 이제 이러한 일이 정말로 발생했었다는 증거가 되어버리고 있는 것이다 : '그러므로 태양계의 나이 동안 수성의 핵이 용융상태로 유지되기 위해서 충분한 양으로 황이 부착되어야 한다는 것은, 수성이 태양으로부터 일심거리(heliocentric distances)의 더 넓은 범위에 걸쳐서 기원된 미행성체들로부터 부착되었음을 의미하는 것이다'
이 이야기는 '30여년 간의 신비가 풀리다”라는 제목으로 JPL press release에서 보도되었다. 그리고 New Scientist, National Geographic, Science Daily와 다른 뉴스 매체들에서도 보도되었다. 그 설명은 각 보도마다 되풀이되고 있다. 그러나 누구도 수성의 나이와, 점차 일어나는 냉각에 대해 그 온도를 유지하기 위한 매개변수들의 조정 방법에 대해서는 어떠한 의문도 제시하지 않고 있다.[3]
2008년 1월에 도착 예정인 NASA 우주탐사선 메신저(MESSENGER) 호는 수성으로 가고 있다. 행성과학자들은 메신저 호를 통해서 수성 내부 발전기의 구조를 추론하기 위한 자기장과 중력장에 대한 더 정확한 측정 결과를 얻게 될 것을 희망하고 있다.
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[1] Sean C. Solomon, 'Hot News on Mercury’s Core,” Science, 4 May 2007: Vol. 316. no. 5825, pp. 702-703, DOI: 10.1126/science.1142328.
[2] Margot, Peale, Jurgens, Slade and Holin, 'Large Longitude Libration of Mercury Reveals a Molten Core,” Science
[3] 머피의 법칙(Murphy’s Laws) 중 하나는 '모든 해결책은 새로운 문제를 발생시킨다”는 것이다. 저자들은 태양 원반의 혼합 양을 변경하는 것이 행성 진화론적 측면에서 무슨 문제들을 발생시키는지 추정하지 않고 있다. 태양계 형성에 관한 오래된 패러다임은 원반 물질의 구성(composition)과 온도(temperature)에 의해서, 암석질 행성(rocky planets)들과 거대 가스형 행성(gas giants)들 사이의 차이를 설명하고 있었다. 즉 오직 동결선(frost line) 너머에서만 거대 가스형 행성들이 형성될 수 있었고, 반면에 그들의 휘발성물질들을 붙잡을 수 없는 태양에 가까운 암석질 행성들은 주로 암석과 금속과 같은 무거운 원소들로부터 응결될 수 있었다는 것이었다. 그러나 앞의 논문에서처럼, 이러한 태양 원반의 먼 거리에 걸쳐서 많은 물질들의 혼합을 요구하는 것은, 미행성체들의 공전궤도, 구성물질, 상호작용 등에 극적인 영향을 미쳤을 것이라는 새로운 문제들을 발생시킨다. 그리고 이 결과는 혜성들, 소행성들, 다른 태양계 천체들에도 커다란 영향을 미쳤을 것이다. 그 논문은 이러한 세부적인 사항들에 대해 그 어떠한 설명도 하고 있지 않다.
당신은 여기에서 하나의 패턴을 볼 수 있다. 과학에서 진화(evolution)와 수십억 년(billions of years)의 연대와 같은 확실한 사실(?)은 금고처럼 잠금장치가 되어있어서, 결코 정밀한 조사가 실시될 수 없다. 어떠한 기자도 이 주제에 대한 마법사의 말에 의문을 가져서는 안 된다. 우주에 관한 모든 것들은 자유롭게 추정될 수 있고, 가정될 수 있다. 심지어 상상의 다중 우주(multiple imaginary universes)까지도 말해지고 있다. 그러나 진화론과 수십억 년의 연대를 의심하는 것은 결코 허용될 수 없다. 어두운 곳에서 썩어가고 있는 어떤 것이 있다.
번역 - 미디어위원회
링크 - https://crev.info/2007/05/tweaking_mercury_to_keep_it_old/
출처 - CEH, 2007. 5. 4.