[뉴스웍스=문병도 기자] 목성과 토성의 대기압은 지구보다 250만 배 이상 높다. 그 속에서 수수와 헬륨은 어떤 상태로 존재할까? 만약 서로 핵융합 반응이라도 하면 어떻게 될까? 아마도 지구는 태양과 목성 양쪽에서 빛을 받는 재앙을 맞게 될 지도 모른다.
과학자들이 목성과 토성과 같은 거대한 행성을 이루고 있는 수소, 헬륨 등 가스가 어떻게 움직이는지를 알 수 있는 실험을 실시했다.
연구진들은 가스들이 이 환경 내에서 서로 반응하지 않는다는 것을 밝혀냈다고 영국 데일리메일이 29일 보도했다. 안심해도 된다는 얘기다.
에든버러 대학의 연구팀은 수소와 헬륨의 혼합기체를 다이아몬드 앤빌셀로 불리는 장치에 삽입했다. 이 장치는 매우 높은 압력을 만들어낸다.
그 후 레이저 광선을 고압 혼합물에 비추어 각 표본의 분자의 구조를 나타내는 산란 빛의 독특한 패턴을 만들었다.
전문가들은 라만 분광법이라고 알려진 이 기술을 이용하여 수소와 헬륨이 매우 비활성이라는 것을 것을 확인했다. 엄청난 압력 속에서도 어떠한 화학적 결합도 형성되지 않은 것이다.
연구를 주도한 로빈 턴불 에든버러 대학의 물리천문학과 교수는 "우리는 이번 연구 결과가 극단적인 조건에서 원소 가스 혼합물의 행동에 대한 추가적인 연구로 이어지길 바란다"라고 말했다. 턴불 교수는 이어 "다른 사람의 연구 뿐만 아니라 스스로의 연구결과 대해 비판적인 생각을 가지고 있어야 한다"라고 덧붙였다.
중국의 고압 과학기술 고등 연구 센터와 미국의 카네기 과학 연구소의 연구원들이 참여한 이번 연구결과는 피지컬 리뷰 레터 지에 발표됐다.
이 연구는 공학 및 물리 과학 연구 위원회와 유럽 연구 위원회의 자금 지원을 지원 받아 수행됐다.
◇목성 띠의 정체는?=과학자들은 목성의 띠가 만들어지는 이유를 밝히기 위해 미 항공우주국(NASA)의 주노 탐사선에서 수집한 최근 증거를 연구했다. 목성의 바깥 대기에 있는 암모니아 구름은 제트 스트림을 따라 이동되어 목성의 뚜렷한 띠를 형성한다. 목성의 제트 기류는 흰색, 빨간색, 주황색, 갈색, 노란색을 띠며 목성의 구름 아래 1800마일(2880㎞)깊이까지 도달한다.
목성 내부에 있는 가스는 자성을 띠고 있다. 연구원들은 제트 기류가 이 만큼 깊이 들어간 이후 더 이상 들어가지 않은 이유를 자성이라고 설명했다. 목성의 대기 아래에는 제트 기류의 진로를 방해하는 대륙이나 산이 없다. 이 때문에 제트기류가 지구와 비슷한 모양을 형성하면서도 위쪽 대기에서 난기류가 덜 만들어진다.
/문병도기자 do@newsworks.co.kr