거대한 소행성 충돌로 태양계 가장 큰 달의 축이 바뀌었다

약 40억년 전, 목성의 위성 가니메데에 소행성이 충돌했습니다. 이제 고베 대학 연구원은 충돌의 결과로 태양계의 가장 큰 달의 축이 이동했다는 사실을 깨달았습니다. 이를 통해 소행성은 지구상의 공룡 시대를 끝낸 것보다 약 20배 더 크고 다음 중 하나를 일으켰다는 것을 확인했습니다. 태양계에 뚜렷한 흔적이 있는 가장 큰 영향입니다.

가니메데는 태양계에서 가장 큰 달이며, 심지어 수성보다 더 크며, 얼음 표면 아래에 액체 상태의 바다가 있다는 점도 흥미롭습니다. 지구의 달과 마찬가지로 이 달도 조석 고정되어 있습니다. 즉, 궤도를 돌고 있는 행성과 항상 같은 면을 보여주기 때문에 먼 면도 있습니다. 달 표면의 대부분은 특정 지점 주위에 동심원을 형성하는 고랑으로 덮여 있으며, 이로 인해 1980년대 연구자들은 이것이 주요 충돌 사건의 결과라고 결론지었습니다. "목성의 위성 이오(Io), 유로파(Europa), 가니메데(Ganymede), 칼리스토(Callisto)는 모두 흥미로운 개별 특성을 가지고 있지만, 내 관심을 끈 것은 가니메데의 고랑이었습니다."라고 고베 대학의 행성학자인 히라타 나오유키(HIRATA Naoyuki)는 말합니다. 그는 계속해서 "우리는 이 지형이 약 40억년 전 소행성 충돌로 인해 생성되었다는 것을 알고 있지만, 이 충돌이 얼마나 컸는지, 달에 어떤 영향을 미쳤는지 확신할 수 없었습니다."라고 말했습니다.

원격 물체의 데이터가 부족하여 연구가 매우 어렵기 때문에 Hirata는 충돌 위치가 목성에서 가장 멀리 떨어진 자오선에 거의 정확하게 있다는 것을 처음으로 깨달았습니다. 왜소행성의 회전축 이동을 야기한 명왕성 충돌 사건과 뉴 호라이즌스 우주 탐사선을 통해 우리가 알게 된 유사점을 바탕으로 이는 가니메데 역시 그러한 방향 전환을 겪었음을 암시합니다. Hirata는 달과 소행성에 대한 충돌 이벤트를 시뮬레이션하는 전문가이므로 이러한 깨달음을 통해 그는 어떤 종류의 충돌로 인해 이러한 방향 전환이 발생했는지 계산할 수 있었습니다.

일지에서 과학 보고서고베 대학 연구원은 이제 소행성의 직경이 약 300km로 아마도 6,500만년 전에 지구에 충돌하여 공룡 시대를 끝낸 것보다 약 20배 더 크고 1,400km 사이에 일시적인 분화구를 생성했다고 발표했습니다. 직경은 1,600km이다. (실험실 및 컴퓨터 시뮬레이션에서 널리 사용되는 과도 크레이터는 크레이터 발굴 직후와 크레이터 안팎에 물질이 정착되기 전에 생성된 공동입니다.) 그의 시뮬레이션에 따르면 이 크기의 영향만이 변화를 일으킬 가능성이 높습니다. 질량 분포로 인해 달의 회전축이 현재 위치로 이동할 수 있습니다. 이 결과는 충격이 발생한 표면 위치에 관계없이 적용됩니다.

"가니메데와 다른 목성 위성의 기원과 진화를 이해하고 싶습니다. 거대한 충돌은 가니메데의 초기 진화에 상당한 영향을 미쳤을 것입니다. 그러나 가니메데 내부에 대한 충돌의 열적, 구조적 영향은 아직까지 밝혀지지 않았습니다. 나는 얼음 달의 내부 진화를 적용하는 추가 연구가 다음에 수행될 수 있다고 믿습니다."라고 히라타는 설명합니다.

지하 바다로 인해 흥미로운 가니메데는 ESA의 JUICE 우주 탐사선의 최종 목적지입니다. 모든 것이 순조롭게 진행된다면 우주선은 2034년에 달 주위 궤도에 진입하여 6개월 동안 관측을 수행하여 히라타의 질문에 답하는 데 도움이 될 풍부한 데이터를 다시 보낼 것입니다.

이 연구는 일본과학진흥회(보조금 20K14538 및 20H04614)와 효고과학기술협회의 자금 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/09/240903144929.htm