얼음 산, 탄화수소 모래 언덕, 메탄/에탄 바다로 이루어진 토성의 위성 타이탄은 우리 태양계에서 가장 흥미롭고 이질적인 세계 중 하나입니다. 타이탄의 일부 풍경은 지구에서 볼 수 있는 풍경과 비슷해 보일 수 있지만, 타이탄의 표면에 서보는 것은 매우 특별한 경험이 될 것입니다. 오늘은 타이탄의 특성에 대해 이해하고 타이탄의 표면에 서본다면 어떤 느낌일지 이야기 해보겠습니다.
쌀쌀하고 두꺼운 대기
태양으로부터 평균 14억 킬로미터(8억 8,600만 마일) 떨어진 타이탄은 매우 추운 곳입니다. 평균 표면 온도는 섭씨 -179도(화씨 -290도)에 달합니다. 따라서 타이탄을 방문하려면 고단열 우주복이 필요합니다.
타이탄은 태양계에서 유일하게 가시광선 파장의 표면을 완전히 가리는 두꺼운 대기를 가진 달입니다. 하지만 밀도가 높은 대기가 표면에 압력을 가하는 금성과 달리 타이탄의 대기압은 해수면 기준 지구의 약 1.5배에 불과합니다. 이로 인해 대기가 눈에 띄게 두꺼워지지만 위험하지는 않습니다.
태양과 가장 멀리 떨어져 있는 타이탄은 지구보다 약 1%의 햇빛을 받으며, 그 1% 중 약 10%만이 대기를 통과해 지표면으로 도달합니다. 그래도 생각보다 많은 양의 빛을 받을 수 있습니다. 타이탄의 표면에 서 있다면 지구의 낮보다 수백 배 더 어두워 보이지만, 달이 가득 찬 밤보다는 훨씬 더 밝습니다.
질소와 메탄이 주성분인 두꺼운 대기는 태양과 토성의 시야를 가릴 수 있습니다. 시야가 제한되어 공기가 뿌옇게 보일 가능성이 높습니다. 또한 타이탄의 대기 구성으로 인해 시야에 주황색 색조가 더해질 것입니다.
얼음 산과 빙화산
타이탄의 표면은 대부분 단단한 물 얼음으로 이루어져 있으며, 이러한 온도와 압력에서는 화강암처럼 단단할 것입니다. 타이탄의 표면을 걷다 보면 우뚝 솟은 얼음 산을 볼 수 있습니다.
타이탄에는 물, 암모니아, 메탄과 같은 휘발성 물질을 분출하는 거대한 화산 지형인 빙화산도 있을 수 있습니다. 타이탄을 방문하면 화산에서 용암이 흘러나와 옆으로 흘러내리면서 냉각되고 굳어지는 지구의 용암처럼 물이 움직이는 모습을 볼 수 있습니다.
타이탄의 해변에서 산책하기
타이탄의 가장 독특한 특징은 지구를 제외하고 표면에 크고 안정적인 액체체가 있는 것으로 알려진 유일한 행성이라는 점입니다. 태양으로부터 멀리 떨어져 있는 타이탄은 너무 추워서 표면의 액체 상태의 물이 유지될 수 없습니다. 대신 호수, 강, 바다는 액체 형태의 탄화수소인 에탄과 메탄으로 가득 차 있습니다.
이 때문에 타이탄의 지도는 특히 호수와 바다가 가장 집중되어 있는 극지방 주변에서 지구와 매우 흡사하게 보입니다. 하지만 표면에서 바라보는 타이탄의 호수는 우리가 익숙한 지구의 모습과는 상당히 다를 것입니다.
표면은 기름과 비슷하게 매끄럽고 유리처럼 보일 수 있습니다. 액체 메탄과 에탄은 물보다 투명도가 낮기 때문에 표면 아래 깊은 곳은 볼 수 없을 것입니다. 멀리 떠 있는 빙산이 지구처럼 보일 수도 있지만, 이는 얼어붙은 탄화수소로 만들어진 것입니다.
타이탄의 호수와 바다를 해변에서 바라보는 다른 측면도 기이하게 다를 것입니다. 크기가 작기 때문에 타이탄의 중력은 지구의 14%에 불과합니다. 이는 다른 요인들과 함께 파도와 잔물결이 형성되는 방식에 영향을 미쳐 더 느리고 나른한 방식으로 움직일 것입니다. 파도 소리도 달라질 것이고, 소리는 타이탄의 밀도가 높은 대기를 통해 더 느리게 이동할 것입니다. 액체가 해안에 부딪히는 소리는 지구보다 더 깊게 들리고 더 멀리 전달될 것입니다.
타이탄의 호수에서 수영하기
타이탄에서 수영을 하는 것은 지구의 호수에서 수영하는 것과는 매우 다를 것입니다. 극한의 추위와 산소 부족이라는 명백한 요인 외에도 타이탄의 수영 환경은 메탄의 낮은 밀도 때문에 매우 열악합니다.
사람의 몸은 물과 밀도가 비슷하기 때문에 비교적 쉽게 물에 뜰 수 있습니다. 액체 메탄은 물의 절반 정도 밀도이기 때문에 우리를 지탱할 수 없습니다. 타이타닉 호수에 대포를 쏘면 진짜 대포처럼 가라앉을 것입니다.
지구보다 약 1.5배 큰 크기의 빗방울
우리는 모두 지구의 물 순환에 대해 잘 알고 있습니다. 물이 따뜻해져 대기 중으로 증발하고, 구름에 응축되어 다시 지구로 비가 내리고, 하천과 강으로 모이고, 호수로 흘러내리고, 다시 증발하는 등의 과정을 거칩니다. 태양계에서 같은 종류의 순환을 하는 곳은 액체 메탄이 있는 타이탄이 유일합니다.
지구와 타이탄은 모두 같은 주기를 따르는 액체를 가지고 있지만, 두 세계의 차이로 인해 액체의 거동은 매우 다릅니다. 타이탄에서는 낮은 중력과 밀도가 높은 대기의 조합으로 인해 비가 지구에서 내리는 비의 약 5분의 1의 속도로 내립니다. 마찬가지로, 타이탄의 조건은 지구에서 가장 큰 빗방울의 약 1.5배 크기의 빗방울을 견딜 수 있습니다. 따라서 타이탄에서 비를 맞았다면 주황색 하늘에서 천천히 떨어지는 통통한 빗방울을 볼 수 있을 거예요.
플라스틱 해변에서의 하루
타이탄의 대기 아래를 들여다보는 레이더 이미지는 밝은 영역과 어두운 영역의 조합을 보여줍니다. 더 어둡고 낮은 지역은 한때 메탄과 에탄으로 가득 찬 바다였을 수 있습니다. 오늘날에는 지구에서 볼 수 없는 모래 언덕으로 이루어진 평원입니다.
타이탄의 모래는 에탄과 메탄과 같은 탄화수소가 오랜 시간에 걸쳐 단단한 형태로 뭉쳐져 만들어진 것으로, 본질적으로 플라스틱입니다. 이 알갱이들은 커피 찌꺼기 정도의 크기와 농도로 최대 100m(328피트) 높이와 수십~수백 킬로미터 길이의 거대한 모래언덕을 형성합니다.
따라서 타이탄의 적도 평원을 방문한다면 플라스틱처럼 생긴 거대한 모래 언덕을 오르내리게 될 것입니다.
타이탄의 하늘을 날다.
타이탄은 중력이 낮고 대기가 밀도가 높아 태양계에서 비행하기 가장 쉬운 곳입니다. 비행하기에 충분한 대기가 있는 유일한 행성은 금성, 화성, 지구, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성뿐입니다(로켓으로 곧장 날아오르는 것 제외). 그리고 이들 모두 타이탄보다 중력이 훨씬 더 커서 이륙하기가 더 어렵습니다. 지구 중력의 6분의 1, 대기 밀도는 1.5배인 타이탄에서는 인간이 우주복에 날개를 묶고 날개를 펄럭이며 달리기 시작하여 이륙하는 것이 가능할 수도 있습니다.
거대한 플라스틱 모래 언덕 위에 서서 흐릿한 하늘에서 천천히 떨어지는 빗방울을 바라보고, 기묘한 액체로 이루어진 호수를 바라보다가 우주복의 날개를 펄럭이며 날아오르는 상상을 할 수 있는 가장 놀라운 장소 중 하나가 바로 타이탄입니다.