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명왕성의 고해상도의 지형도가 발표되었다 : 지질학적으로 활발한 젊은 모습에 과학자들은 놀라고 있었다!

명왕성의 고해상도의 지형도가 발표되었다. 

: 지질학적으로 활발한 젊은 모습에 과학자들은 놀라고 있었다! 

(Young Pluto Stuns Scientists with Astonishing Maps)


   명왕성(Pluto)에 대한 고해상도의 새로운 지도가 완성되었다. 이 외로운 왜행성은 어떻게 아직도 지질학적으로 활발한 것일까? 명왕성의 위성 카론(Charon)도 또한 젊어 보인다.

2015년 명왕성의 근접비행 이후 2년여의 세부 작업 후에, 뉴호라이즌 팀은 일찍이 없었던 가장 상세한 명왕성과 카론의 지도를 발표했다. 그리고 그들은 놀라고 있었다. 알래스카의 매킨리 산과 같은 높은 산들, 그랜드 캐니언보다 더 깊은 협곡들이 있음이 드러났다. 한 지역에는 면도칼처럼 날카로운 얼음 절벽들이 대부분이었고, 빙하들은 평균 고도 아래의 장소로 수 마일을 흘러가 있었다. 능선-골짜기 시스템은 남극에서 북극까지 행성 전체에 걸쳐 갖고 있었다. 그것은 명왕성이었다. 그리고 위성 카론도 똑같았고, 붉은 모습의 북극과 수 마일 깊이의 균열들을 갖고 있었다. 두 천체 모두 최근 과거에 화산활동이 있었다는 증거들을 보여주었다. 이러한 모습은 태양에서 극히 멀리 떨어져 있어서, 극도로 추운 곳에 있는, 그리고 수십억 년의 나이를 갖고 있다고 주장되는 천체들에서 전혀 예상됐던 모습이 아니었다.    


명왕성의 놀라운 지형

.명왕성에 있는 스푸트니크 평원(Sputnik Planitia)의 Hyecho Palus SW 부분. 가운데 있는 것이 라이트 몬스(Wright Mons, 거대한 얼음 화산)이다. Credit : Schenk et al, Icarus, 2018


2015년 9월, 2일 동안의 근접비행에서 촬영됐던 첫 번째 사진은 '경탄과 탄성'을 불러일으켰었다.(2015. 9. 17). 그러나 우주선이 촬영했던 사진들을 전송받는 데에는 거의 한 해가 걸렸다.(2016. 2. 29). 이에 대한 최초의 논문은 2016년 3월 19일에 발표됐었다. 6월이 되어 행성 탐사팀은 명왕성이 지질학적으로 활발하다는 보고서를 확인 발표했었다.(2016. 6. 4).

그리고 이제 사진들을 함께 이어붙이는 2년에 걸친 고통스런 작업 끝에, 명왕성의 지형들을 보여주는 진정한 3-D 모습의 지도가 완성되었다. 행성과학자들은 Icarus 지에, 명왕성의 햇빛이 비취는 지역들에 대한 최종 모자이크 처리된 지형도를 발표하였다. 논문의 제목은 ”분지, 균열, 화산들 :  뉴호라이즌 호로부터 명왕성의 전 행성적 지도제작 및 지형도”이었다. 그 사진들은 정말로 훌륭하다. 다음은 몇 가지 주요 내용이다 :

▶ 명왕성은 매우 이중적이다. 남쪽에는 하트 모양의 평탄한 스푸트니크 플래니티아(Sputnik Planitia) 평원이 넓게 존재한다.

▶ 가장 높은 산은 평균 고도 보다 6000m나 높은데, 지구에서 알래스카의 디날리 산(매킨리 산)의 높이와 비슷하다.

▶ 스푸트니크 평원 동쪽의 ”칼날 같은 지형(bladed terrain)”의 산들은 높이가 3200~5600m에 달하며, 명왕성에서 가장 높은 지형이다. 이 지형은 스푸트니크 평원보다 젊을 수도 있다.

▶ 전 행성적 규모의 능선-골짜기 시스템은 수 마일의 높낮이를 갖으며, 북극에서 남극으로 거대한 원을 그리며 뻗어 있다. 그것은 폭이 240~400km나 된다.

▶ 스푸트니크 평원은 한 거대한 충돌크레이터에 의한 흉터로 여겨지는데, 얼음으로 가득 차 있으며, 가장자리에 비해 4000m 깊이로, 충돌크레이터가 거의 없다.

▶ 스푸트니크 평원 바깥쪽의 일부 구덩이는 3200m 이상의 깊이인데, 어떤 것들은 얼음으로 가득 차 있지만, '전부는 아니다!'. 그것들은 폭발적인 화산 활동의 증거일 수도 있다.

▶ 고지대의 빙하는 얼음이 스푸트니크 평원 안으로 흐르면서, 장애물들을 파괴하고 이동시켰음을 나타낸다. 

▶ 라이트 몬스(Wright Mons)는 정상부에서 바닥까지 총 10,900m(6.8 miles)의 높이를 갖고 있으며, 화산일 가능성이 높다. 주변의 평야는 ”본질적으로 분화구가 없다”. 이것은 최근에 재포장되었음을 가리킨다.

▶ 라이트 몬스 지역의 돔(domes)들은 세인트 헬렌(St Helens) 산의 분화구에서 생겨난 화산 돔을 상기시킨다.

명왕성 지형의 풍부한 다양성은 다른 지역들이 다른 연대와 다른 지질학적 역사를 갖고 있음을 가리킨다. 토성의 위성 이아페투스(Iapetus)에서 제안됐던 것처럼, 전 행성적 능선-골짜기 시스템은 고리(ring)가 붕괴됐던 모습인가? 한 거대한 충돌이 명왕성을 파괴했는가? 그렇다면 그것은 언제였는가? ”명왕성의 형태와 지형은 복잡하고, 독특한 특성의 지역들로 나뉠 수 있는데, 그것의 기원은 단지 부분적으로만 이해되고 있다”고 저자는 말했다. 그는 이 천체의 역사를 밝혀내는 데에는 수년의 연구가 필요할 것이라고 덧붙였다. 더 상세한 사진들을 보려거든 Astrobiology Magazine(2018. 7. 13) 지를 들어가 보라.


카론의 놀라운 지형

명왕성은 몇 개의 작은 위성들을 갖고 있다. 그러나 카론(Charon)은 모행성과 상대적 크기에서 어떤 위성들보다도 커다란 위성이다. 카론은 40년 전에 제임스 크리스티(James Christy)에 의해서 발견되었는데, 이제 매우 가까이에서 볼 수 있게 되었다.(Space.com, 2018. 7. 14). Icarus 지의 별도 논문의 제목은 ”눈을 떼기가 어렵다 : 뉴호라이즌 호로부터 명왕성의 얼음 위성인 카론의 지도제작 및 지형도”'이었다. 거기에는 다음의 뛰어난 모습들을 나열하고 있었다 :



.2015년 7월 14일 뉴호라이즌스(New Horizons) 우주선에서 촬영한 카론(Charon)의 모습. 위쪽으로 짙은 갈색의 모도르 반점(Mordor Macula)을 볼 수 있다.

▶ 도로시(Dorothy라는 가장 큰 분화구는 직경 248km, 깊이 5900m 이다.

▶ ”카론은 관측된 반구에 걸쳐서, 최저에서 최고 높이가 19,000m에 이르는 표고차를 보여주는데, 이아페투스 외의 중형 크기의 얼음 천체(세레스 포함) 중에서 가장 큰 표고차를 갖고 있다.”

▶  ”전 위성에 걸친 지형학적 및 연이은 충돌크레이터의 감퇴가 우세한 토성의 얼음 위성들의 지형학과 다르게, 카론의 지형학은 대규모의 판구조와 지역적 표면 재포장이 우세하다.”

▶ 북반구의 오즈 테라(Oz Terra) 지역은 ”전형적으로 3000~6000m의 기복(relief)이 있는 넓은 해곡(troughs)의 그물망에 의해서 커다란 다각형 블록으로 깨어져 있다. 이들 중 가장 깊은 것은 극지방 근처에 있는 것으로, 13000m에 이르는데, 카론의 지표면에서 알려진 가장 깊은 곳이다.”

▶ 남쪽의 벌컨 평원(Vulcan Planitia)은 부분적인 균열과 구덩이가 파여진 ‘롤링 평원(rolling plains)’으로 이루어져 있다. 구덩이들은 평균 고도보다 ~1000m 아래로 함몰되어 있는데, 이것은 북쪽으로부터의 흐름을 가리킨다. 그것은 ”화산활동에 기인하여 카론 지각의 깨짐과 침하에 의한 것일 수 있다.”

▶ 북극 지역에는 직경 373km에 이르는, 붉은 색의 물질로 채워진 모도르 반점(Mordor Macula)라 이름 붙여진, 커다란 분지가 자리 잡고 있다.



세속적 과학자들은 낡은 성운가설(Nebular Hypothesis, 행성들은 먼지 구름과 가스들이 응축하여 형성됐다는 가설)을 고수하고 있고, 그것과 이별하려고 하지 않는다. 그 가설과 모순되는 수많은 관측 증거들이 발견되고 있음에도 말이다. 우리는 수년 동안 그 가설이 물리학적으로 왜 성립될 수 없는지에 관한 많은 점들을 이야기해왔다. 먼지들이 뭉쳐져서 행성이 될 수 없다. (중력을 갖기 전까지의 작은 먼지나 암석들은) 오히려 흩어져서 사라진다. 설사 행성이 형성됐다 하더라도, 태양으로 끌려져 간다.

우리의 행성계가 46억 년 전에 우주 먼지로부터 형성됐다고 가정하고, 그 순간을 상상해 보자. 최초의 추정 물체에서 물질들은 열역학 제2법칙에 따라 무질서해지기 시작할 것이다. 물체는 초기의 중력 열이 우주로 분산되기 시작하면서, 냉각되기 시작할 것이다. 물체가 작을수록, 냉각은 더 빨리 일어날 것이다. 행성과 위성들은 서로 충돌하면서 파괴될 것이다. 그 천체들이 아직도 운행하면서 지질학적으로 활발한 이유는 무엇 때문인가?

천체가 활발함을 계속 유지할 수 있는 몇 가지 에너지원이 있다.

▶ 대기와 해양이 태양으로부터 에너지를 흡수하여, 조류, 기후, 기타 흐름을 일으킨다.

▶ 천체 내부에 있는 방사성 동위원소들의 붕괴는 열을 추가시킬 수 있다. 그 중 많은 것들은 수십억 년 동안 지속되기에는 너무 짧은 수명이다.

▶ 조석 펌핑(tidal pumping)은 목성의 화산 이오(Io)에서 추정되는 것과 같이, 천체에 열을 발생시킬 수 있다. 그러나 그것이 현재 수준의 활발한 열을 발생시킬 수 있는지는 하나의 의문이다.

▶ 다른 천체와의 중력 섭동(gravitational perturbations)으로 인해 열이 발생할 수 있다.

▶ 혜성, 소행성, 유성들의 충돌은 일시적인 열을 공급하고, 균열과 흐름을 유발할 수 있다.

명왕성은 고도의 타원형 궤도(eccentric orbit)를 갖고 있는데, 대략 30~49 AU(천문단위, 93,000,000마일) 거리에 떨어져서 248년에 한 번 태양을 공전한다. 명왕성의 궤도는 9개(이전 평가)의 태양계 행성 중에서 가장 높은 경사도를 갖고 있다. (지금은 행성 지위를 잃고 왜행성으로 불리고 있지만). 만약 명왕성과 카론이 정말로 46억 년 되었다면, 그들이 아직도 활발한 이유는 무엇인가? 이들 에너지원의 어떤 것도 매킨리 산만큼 거대한 높이의 화산을 만들만큼 충분해 보이지 않으며, 깊은 분지를 가로지르며 빙하들을 흘려보내기에 충분할 것 같지 않다. 명왕성의 많은 지역에서 크레이터들이 거의 없다는 사실은, 충돌체들은 대략 일정한 속도로 들어온다는 견해에 따르면, 그들은 '젊다'고 간주되어야 한다.

그렇다. 모이보이(moyboys)들은 명왕성과 카론에 수십억 년의 연대가 필요하다. 명왕성의 이러한 모습에 대해 그들이 어떤 대답을 할 것이라고는 기대하지 말라. 그들은 이오, 가니메데, 칼리스토, 유로파, 타이탄, 움브리엘, 아리엘, 트리톤, 이아페투스, 엔셀라두스, 테티스, 디오네, 레아, 하이페리온, 해왕성, 천왕성, 토성, 목성, 화성, 수성, 금성, 지구... 등에 대해 아직도 이해하지 못하고 있다.  



번역 - 미디어위원회

링크 - https://crev.info/2018/07/young-pluto-maps/ ,

출처 - CEH, 2018. 7. 16.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6874

참고 : 6398|6267|6231|6213|6202|6196|6195|6412|6690|6671|5873|5106|4727|6708|6538|6517|6509|6482|6473|6460|6454|6368|6362|6357|6356|6343|6342|6298|6273|6261|6194|6169|6140|6121|6068|6045|5993|5987|5982|5937|5929|5890|5865|5846|5833|5811|5798|5791|5777|5745|5696|5693|5685|5662|5659|5585|5575|5537|5422|5404|5388|5329|5315|5304|5246|5187|5188|5184|5077|5075|5039|5012|4666|4665|4664|4475|4429|4428|4327|4316|4216|4196|4180|4179|4129|4123|4065|4051|4036|3992|3984|3972|3955|3904|3903|3846|6834|6804|6798|6726



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