과학자들은 목성, 토성 등 태양계 거대 외행성이 거느리고 있는 얼음 위성의 얼음표면층 아래에 대체로 액체 바다가 존재하는 것으로 본다. 액체 바다는 생명체가 존재할 수 있는 가능성을 높이는 요인이다. 중심부에서 분출되는 열이 두터운 얼음층에 의해 보존되면서 생명체가 살아갈 수 있는 환경이 조성된다. 지구 남극대륙의 두터운 얼음층 아래에 미생물이 생태계를 이루고 있는 것은 이런 추론을 뒷받침해주는 증거 가운데 하나다.

목성의 4대 위성 중 3개(유로파, 가니메데, 칼리스토), 토성 위성 타이탄과 엔셀라두스, 해왕성의 위성 트리톤 등이 이런 얼음위성에 속한다.

유럽우주국이 최근 목성 얼음위성 탐사선 주스를 발사하고, 나사가 내년에 목성 위성 유로파 탐사선 유로파 클리퍼, 2027년에 토성 위성 타이탄 탐사선 드래곤플라이를 발사하려는 이유가 여기에 있다.

이제 얼음위성 탐사 목록에 천왕성의 얼음위성들을 추가해야 할지도 모르겠다. 과학자들이 천왕성의 얼음위성들에 액체 바다가 있을 가능성이 높다는 결론을 냈다.

지구의 4배 크기인 태양계의 7번째 행성 천왕성에는 27개의 위성이 있다. 천왕성은 지구보다 훨씬 크지만 위성들은 지구에 비하면 매우 작다. 가장 큰 것이 지름 1580km로 달의 반에도 못 미친다.

처음엔 깊이 100km 넘었을 듯

미 항공우주국(나사)은 1986년 보이저2호 우주선이 천왕성을 근접비행하면서 관측한 데이터를 컴퓨터 모델링을 이용해 다시 분석한 결과, 천왕성의 5대 위성 중 미란다를 제외한 4개 위성의 중심 핵과 얼음 지각층 사이에 수십km 깊이의 염도가 높은 액체 바다가 있을 가능성이 높다는 결론을 내렸다고 (Journal of Geophysical Research)에 발표했다. 모델링에는 목성과 토성의 얼음위성에 대한 관측 자료도 이용했다.

연구진이 바다 존재 가능성을 높게 보고 있는 4개 위성은 아리엘, 움브리엘, 티타니아, 오베론이다. 연구진은 아리엘과 움브리엘의 바다는 깊이가 30km 미만, 티타니아와 오베론의 바다는 깊이가 50km 미만일 것으로 예상했다. 천왕성과의 거리는 아리엘 19만km, 움브리엘 26만6000km, 티타니아 43만6000km, 오베론 58만3000km 순이다.

이 가운데 천왕성 최대 위성인 티타니아(지름 1580km)는 이전부터 내부에 열이 보존돼 있어 바다가 있을 가능성이 거론됐다. 과학자들은 하지만 다른 위성은 바다를 유지할 만한 열을 보존하기에는 크기가 너무 작다고 생각했었다.

연구진이 새로운 모델링을 적용한 결과 4개 위성의 표면은 내부의 열을 빼앗지 않을 만큼 단열 상태가 좋았다. 또 암석 맨틀에서 뜨거운 액체가 나오고 있으며, 이는 바다를 유지할 만큼 따뜻한 환경을 조성하고 있다는 걸 발견했다. 연구진은 특히 티타니아와 오베론의 바다는 생명체가 존재할 수 있을 정도로 따뜻할 가능성이 높다고 밝혔다.