| {{{#!wiki style="margin:0 -10px -5px; min-height:calc(1.5em + 5px)" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin:-6px -1px -11px; letter-spacing: -0.5px; font-size:0.88em; letter-spacing: -0.8px" | 항성 | ||||
| 행성 | ||||
| <nopad> 지구형 행성 | ||||
| <nopad> 목성형 행성 [A] | ||||
| 항성 Fixed Star | 지구형 행성 Terrestrial planet | | 목성형 행성 Jovian planet | |
| |
| 소행성체 및 왜행성 [B] | |||||
| <colbgcolor=#535353> 근지구천체 | 아텐 소행성군 · 아모르 소행성군 · 아폴로 소행성군 · 아티라 소행성군 외 다수 | ||||
| 소행성대 | ⚳ 1 세레스 · ⚴ 2 팔라스 · ⚶ 4 베스타 외 다수 | ||||
| 켄타우로스족 | ⚷ 2060 키론 · 10199 카리클로 외 다수 | ||||
| 카이퍼대 | <colbgcolor=#535353> 명왕성족 | ♇ 134340 명왕성 (카론 등 5개▶) | |||
| 하우메아족 | 136108 하우메아 (히이아카 · 나마카) | ||||
| 큐비원족 | 136472 마케마케 (S/2015 (136472) 1) | ||||
| 산란 분포대 | 136199 에리스 (디스노미아) | ||||
| 세드나족 | 90377 세드나 · 2012 VP113 · 541132 렐레아쿠호누아 | ||||
| 성간 천체 | 1I/오우무아무아 · 2I/보리소프 | ||||
| 오르트 구름 | |||||
| 구조 | 안쪽 오르트 구름(힐스 구름) · 바깥 오르트 구름 | ||||
| 각주 | |||||
| [A] 천왕성과 해왕성은 해왕성형 행성으로 따로 분류하는 학자도 있다. | }}}}}}}}} | ||||
| 목성의 위성 | ||||||
| {{{#!wiki style="margin:0 -10px -5px; min-height:calc(1.5em + 5px)" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin:-5px -1px -11px; word-break:normal; font-size:.9em; letter-spacing:-.2px" | <colbgcolor=#e68245><colcolor=#fff> 내위성 | <colcolor=#000,#fff> 메티스 · 아드라스테아 · 아말테아 · 테베 | ||||
| 갈릴레이 위성 | 이오 · 유로파 · 가니메데 · 칼리스토 | |||||
| 히말리아군 위성 (순행 1) | 레다 · 히말리아 · 에르사 · 판디아 · 리시테아 · 디아 · 엘라라 · S/2011 J 3 · S/2018 J 2 | |||||
| 테미스토군 위성 (순행 2) | 테미스토 | 카르포군 위성 (순행 3) | 카르포 · S/2018 J 4 | 발레투도군 위성 (순행 4) | 발레투도 | |
| 아난케군 위성 (역행 3) | 유포리에 · S/2003 J 4 · 유페메 · S/2021 J 3 · S/2010 J 2 · S/2016 J 1 · 므네메 · 유안테 · S/2003 J 16 · 하르팔리케 · 오르토시에 · 헬리케 · S/2003 J 12 · S/2017 J 7 · 텔크시노에 · 티오네 · S/2003 J 2 · 아난케 · S/2022 J 3 · 이오카스테 · 헤르미페 · S/2017 J 9 | |||||
| 카르메군 위성 (역행 2) | LXXII · 헤르세 · 아이트네 · 칼레 · 타이게테 · LXI · 칼데네 · S/2003 J 10 · 에리노메 · 칼리코레 · LXVI · LXIX · 칼리케 · 카르메 · LXIII · 파시티 · LI · 유켈라데 · 아르케 · 이소노에 · S/2003 J 9 · 에이레네 | |||||
| 파시파에군 위성 (역행 1) | LXVII · 필로프로시네 · S/2003 J 23 · 아오에데 · 칼리로에 · 유리도메 · 코레 · 킬레네 · LVI · LIX · S/2003 J 4 · 파시파에 · 헤게모네 · 시노페 · 스폰데 · 아우토노에 · 메가클리테 · S/2003 J | }}}}}}}}} | ||||
| 유로파 Europa / エウロパ / 木卫二 | |
| | |
| 공전 대상 | <colbgcolor=#fff,#1f2023>목성 |
| 구분 | 대형 위성 |
| 지름 | 3,121.6km(±1km) |
| 표면적 | 3.09×107 km2 |
| 질량 | (4.799844±0.000013)×1022 kg |
| 평균 거리 | 670,900km |
| 궤도 경사각 | 0.47° |
| 이심률 | 0.009 |
| 공전 주기 | 3.551181일 |
| 자전 주기 | 조석 고정 |
| 자전축 기울기 | 0.1° |
| 대기압 | 0.1 µPa (10−12 bar) |
| 대기 조성 | 산소 분자 및 산소 원자 수소 분자 |
| 최고 온도 | 125K(−148°C) |
| 최저 온도 | 50K(−223°C) |
| 평균 온도 | 102K(−171.15°C) |
| 겉보기 등급 | 5.29(충의 위치) |
| 표면 중력 | 1.314m/s2 |
| 발견 날짜 | 1610년 1월 8일 |
[clearfix]
1. 개요
유로파는 목성의 위성으로 갈릴레이 위성 중 하나이다. 이름의 유래는 그리스 로마 신화의 인물인 에우로페.2. 상세
한국에서는 '에우로파'와 '유로파' 두 명칭이 혼용되어 사용되는데, 국내 천문학자들은 미국에서 유학한 경우가 다수이기 때문인지 한국천문학회 # 등 학자 단체에서는 '유로파'라는 명칭이 주로 사용된다.전체 지름은 3,122km로 갈릴레이의 목성 4대 위성 중에서는 가장 작으며, 궤도 반지름은 목성 반지름의 9.40배이고 공전일은 3.55일이다. 지구로 치면 지각이라고 할 수 있는[1] 두꺼운 얼음이 표면을 덮고 있어서 망원경으로 보면 태양계의 천체 중 가장 매끈하게 보인다.
현재 태양계 내에서 지구 외 생명체 존재 가능성이 높은 곳 중 하나로 주목받는 곳이다.[2] 유로파는 상대적으로 지구와 가까우면서도 생명체 가능성이 높은 천체이니 관심이 쏠리는 건 어찌보면 당연하다. 물론 단순히 환경으로만 따지면 화성이 지상의 생물들 입장에서는 더 이상적이지만 화성은 이미 많이 탐사했음에도 불구하고 발견되지 않았다.
토성의 위성인 엔셀라두스 또한 유로파처럼 얼음 지각 아래 해양층이 있음이 확인되어 학계가 관심을 두는 타겟이지만, 유로파에 비교하여 더 멀리 위치해 있다는 점 때문에 탐사 우선 순위가 밀려 있다. 목성에 가는 데만 현재의 기술로 5년 이상 걸리는데 훨씬 먼 토성이야 두 말 할 것도 없다.
유로파의 추정 단면도
위 링크의 사진을 보면 표면에 줄이 죽죽 그어져 있는 것처럼 보이는데 이는 수백~수천m 길이의 협곡으로 밝혀졌다. 또한 20~30km 두께의 얼음층 아래에는 100km가 넘는 깊이의 바다가 형성되어 있는 것으로 생각된다. 이 추측이 맞다면 유로파는 지구보다 2배나 큰 부피의 바다를 가지게 되어 태양계에서 액체 상태의 물을 가장 많이 가진 천체가 된다. 2013년 12월 13일, 유로파 표면에서 분출하는 물기둥이 발견됐다.
궤도 공명을 하는 나머지 갈릴레이 위성의 중력으로 인해 유로파의 궤도는 상당히 뒤틀려 있으며, 이 때문에 목성과의 거리가 멀어졌다 가까워졌다를 반복하여 기조력으로 유로파의 내부에 열에너지가 발생한다. 이로 인해 얼음층에 균열이 생겼다가 이내 다시 얼어붙는데, 이 과정에서 얼음층 아래의 물이 분출되고, 다시 얼어붙어 협곡이 생성되는 것으로 추측되고 있다. 그리고 얼음층 중간에도 군데군데 민물이 형성되어 있을 것으로 생각된다. 이러한 기조력의 변화로 인한 지열 발생은 어떤 위성에서도 일어나며, 목성과 좀 더 가까운 이오에서는 화산활동이 일어나기도 한다.
참고로 지구상에서 가장 깊은 바다인 마리아나 해구의 비티아스 해연의 깊이가 11,034m, km로 환산하면 11km 정도이다. 깊이에서 부터 격이 다르다. 그러니까, 지구에서는 지표면에서 대기권을 100km 남짓 올라가면 우주지만, 유로파에서는 해저에서 물과 얼음을 100km 남짓 올라가면 이제 겨우 지표이다.
한국 시간 2016년 9월 27일 3시, NASA에서 유로파에 관한 중대발표를 했는데, 유로파의 빙하를 뚫고 나오는 물이 관측되었으며, 수증기 기둥이 관찰되었다고 한다.
그리고 2019년 고더드 우주비행센터의 행성과학자 루카스 파가니니 박사가 이끄는 연구팀은 과학저널 '네이처 천문학(Nature Astronomy)' 최신호를 통해 유로파가 올림픽 경기장 규격의 수영장을 수분 만에 채울 수 있는 양의 물(초당 2,360㎏)을 내뿜는 것을 확인했다고 밝혔다.#
갈릴레이 탐사선 데이터 재처리 도중에 유로파 얼음 지각 나이가 의외로 상당히 최근인 4,500만 ~ 9,000만년 전이라는 흥미로운 발표를 하였다. #
체코 카렐대학의 마리에 베호운코바 교수가 이끄는 연구팀은 컴퓨터 3D 모델링을 통해 유로파 해저에서 최근까지 화산 활동이 있었으며, 지금도 진행 중일 수 있다는 결과를 얻어 과학 저널 '지구물리학 연구 회보'(Geophysical Research Letters)에 발표했다.#
유로파 얼음지각이 지구의 판 구조와 유사하다는 결과가 발표됐다.#[3]
텍사스 대학의 연구팀은 소행성이나 혜성이 두꺼운 얼음 지각을 완전히 뚫지 않고 중간까지만 가도 바다 내부에 다양한 물질을 전달할 수 있다는 연구 결과를 발표했다.#
2024년 3월, 목성 탐사선 주노가 보내온 관측 데이터에 따르면, 유로파의 얼음층에서 하루 1000톤 이상의 용존 산소가 생성 되어 나온다는 사실이 밝혀졌다. 이 생성 수치는 지구의 산소량보다는 미미한 수치이지만, 유로파의 생명체 존재 가능성을 입증할수 있는 의미있는 성과라고 한다.#
유로파의 얼음 껍질의 두께는 최소 20km라는 연구결과를 내놓았다.#
3. 생명체의 존재 가능성
| 얼음 밑의 외계 생명체 - 쿠르츠게작트 영상 |
목성이 뿜어내는 아주 강한 방사선과 추운 기후 때문에 표면에서 생명체가 살기는 어렵지만 얼음 아래에 바다가 형성되어 있다면 말이 달라진다. 지구의 남극 빙하 저 아래에서 적응해 온 미생물들이 발견되기도 하는 등 얼음층 밑 물층이라는 환경은 우주적 관점에서는 생명체에게 호의적인 환경 중 하나라고 할 수 있다.
유로파도 지구와 비슷한 활동적인 지각을 가지고 있다는, 즉 내부가 뜨거운 천체일 가능성이 크다는 이야기가 있어 겉보기는 얼음 천체 같지만 심해저 바닥에는 열수분출공 등 지구의 심해와 비슷한 환경을 유지하고 있을 것이라는 가설이 많은 지지를 얻고 있다. 지구에서도 이 심해의 열수분출공 주변에 다세포 생물이 발견되고 있으므로, 유로파의 심해열수공에서도 다세포 생물이 발생될 가능성은 얼마든지 있다는 것이다.
바다 깊이도 100km나 될 정도로 거대한 데다 지구보다 중력도 약하고, 그 약한 중력마저도 물에 의해 상쇄되므로 물 속에 생명체가 존재한다면 영양분이나 산소 공급이 충분하다는 가정 하에 크기 제약이 훨씬 너그러울 것이라고 추측된다. 이를테면 지구의 대왕고래보다도 거대한 수백 미터 이상의 생명체라거나. 다만 물층이 20km나 되는 엄청난 두께의 얼음 이불을 덮고 있어서 근시일 내 확인하기는 힘들 듯하다.
표면의 얼음 협곡은 아래층의 대류 현상에 의해 만들어진 것이기에, 만약 바다 아래에 유기물이 형성되었다면 이 협곡에서 다량의 유기화합물을 찾을 가능성이 크다고 한다. 참고
지하 바다에 생명체의 필수 요소로 꼽히는 탄소가 들어있을 가능성을 보여주는 연구 결과가 나왔다.#
일단 생명체가 발생하는 데 성공했다면, 이 생명체가 멸종할 가능성은 지구보다 훨씬 낮다. 감마선 폭발이나 천체 충돌과 같은 외부 유인에 의한 대규모 멸종의 가능성이 거의 없기 때문이다. 특히 천체 충돌의 경우 유로파의 모행성인 목성이 태양계에서 가장 큰 행성이라서 설령 유로파 쪽으로 천체가 날아온다고 해도 목성의 압도적인 중력으로 인해 유로파가 아니라 목성 쪽으로 꺾이거나 하는 식으로 유로파는 피해갈지도 모른다. 지금까지 알려진 유로파 표면을 봐도 충돌흔 같은게 잘 보이지 않는다.
다만 생명체 생성을 넘어서 이들이 문명을 건설하기는 어려울 것이다. 자원 채굴이야 어찌저찌 한다고 쳐도 해저에서는 물질을 유용한 형태로 가공하기 위한 열원을 확보하는 것이 어렵기 때문이다. 위 영상에서도 보듯 불을 쓸 수 없다는 것이 치명적이다.[4] 물론 인류 문명과 같은 발달한 외부 지적 생명체가 자신들의 문명을 이식하는 식으로 개척하는 것은 충분히 가능하다.
이렇듯 여러 설이 제기되고 있지만 여러가지 위험성과 기술의 한계로 인해 생명체를 직접 찾는 작업은 아직까지도 원활하게 이루어지지 못한 상태이다. 만에 하나 지구의 지각의 두께와 맞먹는 두꺼운 얼음층을 뚫고 수중탐사선이 진입한다 해도 마리아나 해구의 10배나 되는 1만 기압에 달하는 극고압에서 계속 작동이 가능할지도 의문이거니와 혹여나 탐사선에 묻은 지구의 미생물이 닫힌 세계였던 그곳을 오염시킬 수도 있기 때문이다.
3.1. 탐사 시 생태계 교란 가능성
유로파 탐사를 반대하는 사람들도 있는데, 이들이 주장하는 건 유로파에 생명체가 있다면, 유로파의 생태계는 거의 완벽하게 닫힌 생태계라는 것이다. 지구의 탐사선이 유로파의 얼음을 뚫고 들어간다면 탐사선에 묻어간 지구의 세균과 바이러스들이 유로파 내의 생태계에 어떤 영향을 끼칠 지 알 수 없다는 것. 대부분이 액체 바다로 이루어진 유로파의 환경 특성상 조건만 갖춰진다면 세균류 등의 생명체가 확산하는 속도는 상상을 초월할 것이다.비슷한 사례로 대항해시대 당시 유럽인과 아메리카 원주민이 서로에게 내성이 없는 질병을 교환하며 상호간에 대규모 인명 피해를 본 사례가 있다. 한 마디로 서로가 서로에게 극심한 피해라는 것이다. 이걸 행성 내지 위성 단위로 재현하게 되면 지구 생명체 입장에서나 외계 생명체 입장에서나 뜬금없이 찾아온 코즈믹 호러가 되는 셈이라는 것이다.
이런 관점을 대표적으로 보여주는 것이 아서 C. 클라크의 2010으로, 인류를 초월한 고등 지적 생명체가 인류에게 다른 모든 태양계 천체들의 소유를 허락하면서도 유로파만큼은 예외로 착륙을 불허한다. 모노리스의 보호 덕분에 유로파 생명체들은 인류의 영향 없이 독자적으로 진화를 거쳐나가고 마침내 태양계의 두 번째 지적생명체로까지 진화를 이룩한다는 이야기이다. 이 기사에 따르면 유로파 탐사 연구가 시작될 무렵 생존해있던 아서 C. 클라크는 NASA 과학자들과의 만남에서 유로파 착륙을 '허락'해줬다는 카더라가 있다.
하지만 어디까지나 같은 행성 기반으로 번성한 생명체들이 교역을 통해 전파된 경우인 대항해시대의 경우와 달리, 지구와 유로파는 기온이나 대기, 액체의 화학적 구성을 비롯한 환경 기반 자체가 극도로 다르므로 이 다른 기반의 환경에서 발생한 생명체들이 서로 다른 환경에서 적응 가능할지의 여부 자체가 미지수이다. 이는 종간 장벽 때문인데 같은 종 내의 전염은 쉽게 이루어지지만 다른 종끼리는 면역체계 등이 너무나 다르기에 인수공통감염 같은 일이 벌어지지 않는 이상은 다른 종 간에는 피해를 주지 않는다. 지구 미생물이 유로파로 유입된다 한들 지구와는 심각하게 다른 환경에 적응하지 못하고 조용히 전멸할 가능성도 있다.
이는 반대로 설령 유로파의 생물이 지구로 오더라도 마찬가지일 것이다. 유로파는 바다 위성이기에 유로파의 미생물들이 바다 같은건 없는 지구의 대기나 육지에서 성공적으로 살아남기는 어려울 수 있다. 수인성 전염병이 될 순 있겠지만 지구와 유로파의 성분이 나름 다르다면 지구의 다른 바다에도 추가로 적응해야 한다. 바이러스나 세균같은 감염 증상의 경우도 마찬가지로 유로파의 바이러스나 세균이 지구 생명체에 감염이 될 정도로 서로간의 구조가 호환이 될지도 알 수 없다.
유로파까지 가는 동안에 맞을 우주 방사선, 태양풍, 목성에서 뿜어져 나오는 세포 단위로 찢어버릴 강력한 방사선, 영하 100도의 극저온, 공기도 물도 없는 우주에서 살아남을 수 있는 지구 미생물을 발견한다면 그 자체로 대단한 업적이 될 일이다.[5]
이 문제는 단순히 낮은 가능성에 대한 기우가 아닌, 행성 탐사에서 일어나는 구체적으로 피해야만 하는 문제 사항이다. 서로의 생태계를 교란할 가능성 뿐 아니라, 탐사선에 지구 미생물이 묻어간다면 그 자체로 외계 생물에 대한 탐사 자체를 교란하기 때문이다. 과거 우주탐사때에도 진지하게 다뤘던 문제이며, 아폴로 계획에서 달에 3년간 방치된 서베이어3호의 회수 후 미생물이 발견된 일도 있다. 그외 우주 비행체들을 회수했을때 미생물이 발견되는 일은 계속되었고, 미생물이 대기권 돌파, 우주환경을 버티고 오염을 발생시킬 가능성이 제기되었다.# 갈릴레오와 후속인 주노 탐사선 역시 궤도에 잔류시킬 경우 얼음 위성을 생물적으로 오염시킬 가능성 때문에 최후에는 목성에 돌입하여 처리되었다.# 또 예전의 화성 탐사선들 역시 당시에는 소독 과정이 불완전해 미생물 오염을 시켰을 가능성이 높다는 의견이 있다.# 또한 극한의 환경에서도 버티는 미생물들이 발견된 상태이다.# 현재 NASA에서는 행성보호관(OOP) 라는 인원이 이 문제를 처리한다.# 고온 살균, 과산화수소 증기 살균, 자외선 살균, 이소프로필 알코올 소독 후 클린룸에서 조립되고, 이후 수백차례 이상 알코올 세척이 진행되어도 살아남는 미생물들이 있다고 한다. 엄격한 소독 과정을 거쳐야만 발사 허가가 떨어지지만 그럼에도 포자 형태의 미생물의 완전한 살균은 불가능에 가깝다고 한다. 또 2024년부터 국제우주연구위원회(COSPAR) 주관, 해당 문제를 다루는 행성보호주간 행사가 개최된다.#
물론 어느 가능성도 확답을 내리기는 어려우므로, 처음부터 탐사 계획을 조심스럽게 진행하여 그런 상황이 생기지 않도록 하는 것이 가장 확실하고 안전할 것이다.
4. 탐사 계획
참고로 2016년 하반기 현재 탐사 미션의 정식 명칭은 Europa Multiple Fly-by Mission이지만 NASA가 이 긴 이름을 고수할리는 없다. 유로파 클리퍼는 프로젝트 입안 초기에만 쓰였지만, 언론에서 2016년 현재도 가장 많이 부르는 이름이고, 개칭 이후에는 유로파 플라이바이라고 불리는 편이며, 전부 나중에 가서는 바뀔 이름이라고 그냥 유로파 미션이라고 부르기도 한다. NASA의 공식 트위터 계정은 유로파 미션(@NASAEuropa)으로 칭하다가 프로젝트명 환원 후 NASA Europa Clipper로 공식 계정명을 바꿨다.
NASA와 ESA(유럽 우주 기구)에서 생명체를 탐사하기 위한 계획이 있었으나, 예산 부족으로 모두 중단되었다. 만일 계획이 실현된다면 2020년 이후에나 가능할 듯. 이 계획에서 가장 큰 문제점은 현재 인류의 기술로는 오염 없이 유로파 밑의 수km~수십km의 얼음을 뚫고 바다를 탐사하는 것이 불가능하다는 것이다. 현재의 기술로 지각을 가장 깊이 판 것이 약 10km 남짓인데, 이것조차도 물자 조달이 훨씬 수월한 지구에서 주변 오염을 전혀 고려하지 않고 뚫은 것이다.
하지만 2011년 미국의 10개년 행성과학 여론조사에서 유로파 연구가 추천되고부터 NASA가 적극적으로 유로파 탐험을 준비하기 시작했다. 초기에는 근접 통과 조사와 위성 궤도진입 계획을 추진했는데 현재는 착륙까지 하는 계획이 추진 중이다. NASA는 일단 쉽고 돈이 적게 드는 근접통과 조사 계획부터 차근차근 추진하기를 원한다. 일명 유로파 클리퍼라고 불리는 유로파 멀티플 플라이바이 미션이 바로 그것이다.
그런데 돈줄을 쥐고 있는 미국 의회에서 오히려 더 안달이 났는지 2015, 2016년 NASA가 요구한 유로파 탐사 예산의 10배, 1억 7500만 달러를 쥐어주었다! 그 대신 최소 5년이나 걸리는 그 먼 길을 가서 그냥 둘러만 보고 지나갈 거냐며 반드시 유로파 "착륙"을 포함하도록 못박고 있다. 특히 NASA의 예산을 심의하는 하원 예산준비 소위원회의 위원장 존 컬버슨 상원의원이 유로파에 단단히 꽂혀 있다. 상황이 이렇게 되자 예산을 신청했던 NASA가 더 당황해서 일단 먼저 더 상세히 조사해봐야 제대로 착륙을 할 수 있다며 난색을 표하고 있는 중.
만약 정말로 착륙을 할 것이라면 사실상 SLS급의 슈퍼헤비급 발사체가 필요하다. 이에 따라 SLS의 지지자들 역시 SLS의 일거리가 늘어날 유로파 착륙을 강력히 지지하고 있다. 물론 SLS가 가는 곳이 어디던 경쟁자 스페이스X의 팰컨 헤비는 거머리처럼 따라붙을 테지만.
참고로 거대 행성에 가서 위성 착륙선과 오비터를 써먹는다는 개요는 상술한 카시니-하위헌스 미션과 같다. 문제는 유로파 미션은 전부 NASA가 만드는 우주선이라는 거. 이른바 우라누스 패스파인더로 불리는 천왕성 탐사 미션 역시 비슷한 개요로 SLS 발사가 점쳐지고 있는데, 여기서도 마찬가지로 오비터와 프로브를 같이 보낼 예정이다.
아틀라스 V 551 발사시의 궤도와 SLS 블록 1B의 발사 시나리오. 저 아름다운 다이렉트 비행을 실행한다면 3년도 넉넉히 잡은 기간이고, 최단 1.9년까지 단축된다. 또한, 가운데 부가 설명에서 알 수 있듯이 금성의 핫한 대기를 살짝이라도 건드릴 필요조차 없고, nuclear safety concern이라 적혀있는, 지구 fly by 때 사고가 벌어져서 핵전지가 지상(특히 인구 밀집지역)에 낙하할 위험도 피할 수 있으며, 페이로드 중량 상한선도 확 올라간다.
2016년 기준으로는 일단 착륙선 포함 SLS 발사라는 무시무시한 패키지로 확정되는 분위기다. 이걸로면 주노가 6년간 스윙바이를 거친 길을 3년 이내에 주파하여 유로파를 탐사하고 착륙도 할 수 있으니 좋은 것이다. 하지만 정작 2017년 회계년도 NASA 예산 안에서 탐사선 연구예산이 싹둑 잘려나가는 등 앞으로도 순탄치만은 않다.
대신 착륙선까지 달아야 하니 플루토늄 238 연료를 쓰는 원자력 전지는 포기했다. 주노가 순항하는걸 보면 재검토도 없을 듯 보인다. 2010년대 중반 기준으로 NASA가 쓸 수 있는 플루토늄 238 전지는 5개뿐인데, 큐리오시티를 이을 차세대 화성 탐사 로버 퍼서비어런스에 하나가 들어갈 것이 확정되어 있으므로 실질적으로는 4개만 남아있는 상황. 글자 그대로 금쪽보다 귀하신 몸이다. NASA에서는 천왕성 탐사선조차 원자력 전지를 넣는 문제로 고심이 많은 판국에 고작(?) 목성 탐사선에서 원자력 전지를 욕심내는 것은 무리다.
2016년 9월 말 NASA가 유로파 관련 중대발표 일정을 발표했다. 스포일러로 생명체 발견 아니라고 누누이 강조를 했는데 그 결과는 엔셀라두스에서 카시니가 봤던 것과 비슷한 물기둥 분출 관측에 대한 것이었다. 허블 우주 망원경이 STS-125에서 업그레이드한 자외선 관측 능력을 만땅으로 활용하여 일궈낸 승리이며, 유로파 플라이바이 미션은 물론 지름 1미터짜리 착륙선에 들어갈 장비를 고르고 있는 2016년의 현 상황에서 미션 개요에도 상당한 영향을 끼칠 전망이다.
2017년 2월 기준으로는 유로파 플라이바이 탐사선과 랜더는 SLS로 '따로' 발사하자는 아이디어가 지지를 받고 그 쪽으로 콘셉트 스터디가 진행되고 있다. 하지만 이건 또 문제인게 그럴거면 꼭 SLS를 쓸 필요가 있냐는 반론이 나온다. SLS가 좀 비싼게 아니다보니 같이 쏴야 한다는 주장도 여전히 나오고는 있다만 도널드 트럼프 집권 후에는 NASA의 과학 연구 부문이 높으신 분들에게 함부로 토를 달기 애매한 분위기가 되었다.
2016년 궤도에 진입한 주노는 유로파를 비롯한 목성의 위성 탐사와 무관하지만 경험 축적 및 예기치 않은 발견에 대비하고 업무상 협력 차원에서 일부 연구진이 주노 팀에서도 근무하고 있다.
2020년대 ESA 역시 목성 얼음 위성 탐사선, 이름하야 JUICE 탐사선을 보낼 계획이지만, 이 미션의 경우 가니메데를 탐사할 계획이고 유로파는 플라이바이 잠깐 해보는 정도이다. 대신 가니메데는 여러 번 플라이바이하는 수준을 넘어 가니메데를 공전한다. 그리고 아리안 5로 쏘다보니 몇 년 이상 장기 비행이 불가피하기에 1.9년이라는 터무니없는 기간으로 유로파에 도달하는 NASA 유로파 탐사선에 비해 상당히 늦게 본격적인 연구가 시작될 전망이다.
NASA JPL의 Von Karman Lecture 2014년 6월 강연에서 유로파의 바다에 대해 이야기했다. 참고로 엔셀라두스, 타이탄 등 다른 곳들도 언급한다. 남극에서 유로파 탐사장비를 테스트하는 모습도 보인다. 2014년 기준 프리젠테이션이므로 물기둥 분출이 관측된 2016년 시점에서는 영상에 나온 것들보다도 더 발전된 연구가 진행 중일 것이다.
2017년 3월 10일 예상대로 NASA에서 플라이바이 탐사선의 정식 프로젝트명을 유로파 클리퍼로 환원했다. 하지만 이로부터 얼마 지나지 않아 도널드 트럼프 행정부에서 2018 회계년도 NASA 예산안에서 착륙선 펀딩 중단 및 폐지 의사를 드러내며 우주덕과 과학자들이 공포에 떠는 중이었다. 다행히 유로파 착륙선에 관해서는 연구를 좀 더 심도있게 진행하자는 선에서 의견조율이 이뤄진 채 보강 연구가 꾸준히 진행되고 있어 취소 걱정은 미뤄도 될 것으로 보인다. 먼저 클리퍼가 최대한 유로파를 샅샅이 살핀 뒤 착륙하기 좋은 곳을 간택하는 방식으로 진행될 것으로 보인다. 반면 소행성 궤도변경 미션은 정말로 폐지되었다.
2018년 미국 중간선거에서 유로파 클리퍼의 열렬한 지지자였던 존 컬버슨 의원이 NASA까 성향의 민주당 리지 플레처 후보에 패하며 낙선함에 따라 유로파 탐사 일정, 그리고 SLS의 장래에 먹구름이 끼었다.# 유로파 착륙선 계획은 강력한 지지자를 잃었고 NASA 내에서도 지나치게 서두른다고 반대하는 의견이 많아서 일단 근접 플라이바이부터 제대로 성공하고 차근차근 추진하자는 의견이 힘을 얻고 있다. 이 경우 착륙선 계획은 2040년대로 미뤄지게 된다.
2021년 NASA는 2024년에 발사 예정인 유로파 클리퍼 미션에 사용할 로켓으로 당초 유력했던 SLS 로켓 대신 SpaceX의 팰컨 헤비를 사용하는 것으로 결정했다고 발표하였다. 이유는 SLS 로켓 의 1/10도 안되는 값싼 발사비용도 있지만 SLS의 고체 부스터의 발사 진동이 예상보다 심해 유로파 탐사체의 강도 보강에 큰 추가 예산이 필요하고 보잉의 생산 능력으로 2024년 미션에 사용될 로켓을 제 때에 납품하기 어려웠기 때문이다. 클리퍼 미션의 전체 프로젝트 예산은 42억 5천만 달러이고 팰컨 헤비 발사 비용은 SpaceX가 대폭 할인해주어서 1억 7800만 달러로 계약되어 SLS 로켓보다 월등히 저렴하다.
유로파 클리퍼는 계획상으로 2024년 10월 10일에 발사되어 약 5년 뒤인 2030년 4월 11일 경에 목성 궤도에 진입할 것으로 예측된다. 신청하면 이름(영문)도 실어주고 있다.# 다만 자주 미뤄지는 우주계획 특성상 또다시 미루어질지도 모를 일이다. 마침내 10월 14일 발사 완료했다.#
5. 대기과학 및 해양학적 연구
실질적인 데이터나 표본이 발견되기까지는 장님 코끼리 만지기가 될 수밖에 없는 우주생물학과는 달리 외계 행성에 대한 지구과학적 접근을 통한 연구는 서서히 시작되고 있다. 유로파가 바다 위성이고 탐사선을 통한 최소한의 관측 데이터는 존재하니, 탐사선들이 알려 준 유로파에 대한 정보를 그동안 만들어온 지구의 대기과학 및 해양학 모델에 올려보는 것.유로파의 얼음층 아래 해양 순환은 어떻게 일어날 것이며 위성 외부와의 열교환 및 열평형은 어떻게 일어날지, 유로파의 얼음층 및 해저의 온도와 밀도 분포가 어떤 식으로 이루어져 있어야 탐사선이 관측한 물기둥을 만들어 낼 수 있을지에 대한 개략적인 모델링을 해보는 연구들이다.
대기에 수증기가 상존하는 것으로 확인됐다. 하지만 궤도 진행 방향에서 뒤쪽 반구에서만 수증기가 퍼져있고 앞쪽에서는 그렇지 않은 비대칭적 구조인 것으로 나타났다.#
100㎞ 두께의 얼음 껍데기가 바로 밑 바닷물이 만들어내는 해류의 영향을 받아 회전 속도가 빨라지거나 느려지는 것으로 분석됐다.#
6. 대중매체에서
- 관련 영화로 SF스릴러 유로파 리포트(Europa Report, 2013)가 있다. 사실적인 SF로 우주덕이라면 한번 볼 만한 수작이다. 페이크 다큐멘터리 형식이며, 후반엔 바다 속에 사는 거대 외계 생명체와 끝내 조우하게 된다.
- 2020년 11월 11일에 발매된 데스티니 가디언즈의 5번째 확장팩 빛의 저편에서 메인 무대로 등장한다. 과학 기업인 클로비스 브레이에 의해 개척되었고 여행자의 테라포밍을 받지 않았기 때문에 순수한 인류의 과학력으로 개발되었다. 진상은 브레이 1세가 영생을 연구하기 위해 개발된 곳으로 엑소 실험을 위해 연구원들과 실험체들을 이븐타이드 식민지에 상주하게 하고 청명을 사용해 광기어린 실험들을 자행했다.
- 호시노 유키노부의 만화 <문 로스트>에선 대형 소행성을 막으려고 작은 블랙홀들을 생성해서 그 소행성을 막아내나, 달까지 없애는 바람에 유로파로 대체하고자 한다.
- 2001 스페이스 오디세이의 후속편인 2010에서는 인간 외의 지적 외계생명이 있는 유일한 위성으로 나오고 보우만은 "이 세계들은 당신들의 것이다. 단 유로파는 제외하고. 거기에 착륙하려 들지 말라."는 엄중한 경고를 인간들에게 남긴다.
- 3001 최후의 오디세이 [6]에서는 보먼이 유로파에 대한 접근금지를 풀어달라고 요청하기도 한다.
- Warframe에서는 상공에서 여전히 그리니어와 코퍼스 사이의 우주 함선 전투가 벌어지는 곳으로, 위성 표면 자체는 전형적인 설원지대이지만 전투로 추락한 코퍼스의 전함, '오벨리스크'의 잔해가 널려있는 지형으로 구성되어 있다. 마찬가지로 설원지대인 금성과의 차이점이라면 유로파는 지표면이 빙하 위주의 얼음으로 구성되었다는 것. 심지어 지하에는 빙하가 녹아 폭포를 형성하고 있을 정도이다.
- 콜 오브 듀티: 인피니트 워페어의 첫번째 미션 배경으로 '울프'라는 인물이 특공대를 꾸려 이곳에 있는 비밀무기 기지에 침입한 SDF를 섬멸한다. 실제 천체같이 두꺼운 얼음층과 배경의 목성과 이오로 보이는 다른 위성이 하늘에 떠있는 모습이 잘 구현되어 있다.
- 게임 Barotrauma의 배경 스토리는 근미래에 이 유로파의 해저를 잠수함을 통해 탐사한다는 전개를 가지고 있다.
7. 관련 문서
[1] 두께도 거의 똑같다.[2] 2024년 기준 금성, 화성, 엔셀라두스, 타이탄, 유로파 다섯 곳이 천문학/천체물리학자들, 또한 미국, 유럽, 러시아의 우주 항공 관련 기관들이 진지하게 미생물의 존재 및 향후 탐사 가능성을 토론하고 있는 행성 및 위성들이다.[3] 다만 해당 링크에 나온 기사의 요지는 유로파의 얼음지각이 지구의 판 구조와 비슷하다는 것이 아니라, 유로파의 얼음지각이 지구와 같은 판 구조이기는 하지만 지구와는 다른 메커니즘을 갖는 것으로 보인다는 것이다.[4] 지구에서도 바다에서의 생명체의 역사가 훨씬 더 길었음에도 결국 문명을 이룬 생명체는 육지에서 진화했다는 사실이 어느 정도 방증이 될 수 있다. 다만 지구엔 이런 지적 생명체가 인간 1종뿐이어서 증거가 되긴 좀 약하긴 하다.[5] 다만 지구 미생물 중에는 이보다 더 강력한 방사선을 의도적으로 조준 사격했는데도 생존한 사례가 여럿 있다. 훨씬 크고 복잡한 다세포 생물인 곰벌레도 살아남는 판에...[6] 2001스페이스 오디세이(소설)3부작 중 3부작.[7] 유로파인들의 문명은 어느날 갑자기 나타난 딱딱한 피부를 가진 괴물의 저주로 인해 멸망하고 만다.