젊은 지구, 젊은 우주 - 연대문제

가니메데의 자기장은 수십억 년의 태양계 나이를 거부한다.

가니메데의 자기장은 수십억 년의 태양계 나이를 거부한다.

(Ganymede Age Threatened by Magnetism)

by David F. Coppedge


     목성의 위성인 가니메데(Ganymede)는 태양계에서 가장 커다란 위성이다. 수성(Mercury)보다 더 큰 가니메데는 어둡고 밝은 지역들(picture), 파여진 지형들, 급작스런 지형 변화, 충돌체가 얼음 표면에 자국을 낸 밝은 얼룩들 등이 섞여져있는 표면을(gallery) 가지고 있다. 그러나 내부는 매우 놀라운데, 그 위성은 고유의 자기장(magnetic field)을 가지고 있다. 연구자들은 태양계의 추정되는 나이인 수십억 년의 기간 동안 그 자기장이 유지되었다는 것을 설명하기 위해서, 그 위성의 형성 이론들과는 양립할 수 없는 매우 “특별한 상황(special conditions)”들에 호소하고 있었다.     

2008년 12월 Icarus 지에서[1] 블랜드 등(Bland, Showman and Tobie)은 내재하는 자기장은 대류를 일으켜 발전기(dynamo)를 돌릴 수 있도록 하는 액체의 중심핵(liquid core)을 필요로 한다는 것을 깨달았다. 액체의 중심핵은 열(heat)을 필요로 한다. 만약 그들이 지속적인 냉각으로부터 가니메데의 내부에서 열을 유지할 수 있도록 하는 방법을 발견한다면, 그 위성의 내부는 그 추운 곳에서 45억년 동안 자기장을 유지할 수 있을 만큼 충분히 뜨거운 상태를 유지했을 지도 모른다. 

그들은 가니메데의 중심핵이 뜨거운 상태를 유지하도록 하는 모든 종류의 추정들을 시도하고 있었다. 그들은 가니메데의 공전궤도가 공진(resonance)을 일으키는 곳을 통과하여 조석 펌핑(tidal pumping)이 증가되어졌을지도 모른다는 모델을 만들었다. 그들은 규산염 유동학(silicate rheology)을 변경하였다. 그들은 목성의 조석 소실(tidal dissipation) 인자들을 변경하였다. 그들은 얼음 외피의 크기를 조정하고 있었다. 그들은 규산염 맨틀의 부분적 용융을 상상하고 있었다. 그러나 어떠한 것도 적절하지 않았다. “기대와는 반대로, 우리는 규산염들에 대한 조석 가열이 중심핵의 냉각을 막는 데에 필요한 열적 폭주의 원인으로서 물리적으로 설득력 있는 어떠한 시나리오도 가지고 있지 못하다는 것을 발견했습니다.”

유일한 다른 가능성은 중심핵에 있는 황(sulfur)의 양이 매우 낮거나(3% 이하) 매우 높다는(21% 이상) 것을 가정하는 것이다. 이들 조건들도 입맛에 맞는 것이 아니다. 그들은 당혹해하고 있었다. “가니메데의 자기장을 설명하기 위해서는 우리는 매우 특별한 상황들에 호소하여야만 합니다.” 그 논문의 끝 부분에서, 다른 한 가능성인 ‘늦은 분화(late differentiation)’를 가볍게 논하고 있었다. 만약 중심핵이 10억년(가니메데의 추정 나이의 약 1/5) 전까지 형성되지 않았었다면, 그 대류는 10억년 동안은 지속될 수 있었을 지도 모른다는 것이다. 그 방법도 특별한 상황을 요구하고 있었다 :

우리는 화학적 대류와 냉각에 의한 가니메데의 자기장의 생산은, 중심핵에서 황의 질량 비율이 매우 낮아야만(또는 매우 높아야만) 하며, 핵은 뜨거운 상태로 형성되어야만 하며, 규산염 맨틀은 빠르게 냉각될 수 있어야만 하는(즉, 용융된 감람석(olivine)과 일치하는 점도를 가져야만 하는) 것들과 같은 매우 특별한 일련의 상황들을 요구한다는 것을 보여주었다. 만약 이러한 조건들 중에서 어느 하나라도 갖춰지지 않는다면, 자기장의 생산을 실패할 것이다. 이러한 결과들은 구성물질들의 대류가 넓은 범위의 상황들 하에서 중심핵의 발전기를 가동시킬 수 있을 것이라는 이전의 연구들과[2] 대조되어진다.

수성의 자기장에 대해서, 러셀 험프리(Russell Humphreys) 박사는 Journal of Creation 지에다 수성 자기장에 대한 그의 예측이 메신저 우주선의 측정결과(07/09/2008)와 일치한다는 것을 게재했었다. 그는 외부 행성들의 자기장에 대한 그의 예측 성공 목록에 이 가니메데의 자기장 결과를 더하고 있었다. 험프리의 모델은 행성과 위성의 자기장들이 수십억 년이 아니라, 수천년 밖에 되지 않았음을 가정하고 있다.


[1] Bland, Showman and Tobie, “The production of Ganymede’s magnetic field,” Icarus 198 (Dec 2008), pp. 384?99, doi:10.1016/j.icarus.2008.07.011.

[2] reference cited by Bland et al: S.A. Hauck, J.M. Aurnou and A.J. Dombard, “Sulfur’s impact on core evolution and magnetic field generation on Ganymede,” J. Geophys. Res. 111 (2006) 10.1029/2005JE002557 E09008.  

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이제 또 하나의 관측된 현상이 태양계가 수십억 년 되었다는 진화론적 견해와 일치하지 않고 있다. 수십억 년의 오래된 태양계 나이를 받아들이고 있는 사람들은 일련의 문제들을 피하기 위해 여러 추정들을 생각해내고 있지만, 새로운 더 많은 문제들에 직면하게 되는 것이다. 그들이 생각해내는 각 견해들마다 문제점들을 가지고 있다. 그러나 근본적으로 수십억 년의 진화론적 자연주의적 견해가 틀렸을 수도 있다는 생각은 하지 않는다. 그들이 생각해낸 물리적 시나리오들은 기적을 필요로 한다. 그리고 기적에 호소하는 것이 점점 학문적인 것이 되고 있다. 그들은 목적에 맞는 기적, 또는 우연한 기적들을 필요로 한다. 계란 후라이에 뿌려지는 케첩과도 같이, 기적도 이제 점점 디자인 되어져 가고 있다.    

이 논문은 가니메데가 단지 수천 년이라는 견해를 지지하는 것은 아니다. 그러나 그것을 배제하는 것도 아니다. 그 논문은 단지 가니메데 나이의 설득력 있는 상한치를 제시하고 있으며, 그것을 넘는 것은 매우 특별한 상황들이 필요로 한다는 것을 보여주고 있었다.     

가니메데의 중심핵의 역사를 추정 재건하는 일은 과학적 모델들로 수립될 수 있다. 몇몇 가정들로 시뮬레이션된 모델들은 그 타당성으로 판단되어질 수 있다. 만약 당신이 수성, 금성, 지구, 달, 화성, 목성, 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토(이것은 유도된 자기장을 가지고 있다), 목성의 섬세한 고리들, 토성, F-고리, A-고리, C-고리, D-고리, 엔셀라두스, 레아, 타이탄, 히페리온, 이아페투스, 천왕성, 천왕성의 고리들, 미란다, 해왕성, 해왕성의 고리들, 트리톤, 혜성들, 연성 소행성, 태양-지구 직경...등의 형성마다 매우 특별한 상황들을 가정하는 것이 설득력이 있다고 생각한다면, 우리 웹사이트의 방문객이 될 필요가 있다. 현실 그 자체가 아니라, 상상속의 현실 모델을 당신 자신이 지적설계를 하고 있음을 인정하라.    


*참조: 토성 위성 엔셀라두스의 ‘초음속 물줄기’…‘지하 바다 존재’(2008. 12. 2. 중앙일보)

http://news.joins.com/article/3396872.html?ctg=16


출처 : CEH, 2008. 12. 2.  

주소 : https://crev.info/2008/12/ganymede_age_threatened_by_magnetism/

번역 : IT 사역위원회



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