수성이 수축 한다고?

 수성은 태양계에서 가장 작은 행성이자 태양과 가장 가까운 궤도를 도는 천체로, 최근 연구를 통해 지속적인 수축 현상이 확인되었습니다.
 이 현상은 행성 내부의 냉각 과정과 표면 지형 변화, 태양풍과의 상호작용 등 복합적인 요인에 의해 발생하며, 약 70억 년 전 형성 이후로 반지름이 최대 7km까지 줄어든 것으로 추정됩니다.

 2025년 현재 진행 중인 베피콜롬보 미션을 통해 수성의 지질 활동이 예상보다 최근까지 활발했으며, 심지어 3억 년 전까지도 지각 변동이 일어났음이 밝혀지면서 기존 행성 진화 모델을 재검토하는 계기가 되고 있습니다.

 

위키백과 갈무리

수성은 왜 수축하는가?

 수성의 수축은 주로 핵 냉각과 휘발성 물질 손실이 결합된 메커니즘에서 비롯됩니다.

 수성의 핵은 행성 반지름의 약 70%를 차지하며 철 성분이 풍부한데, 초기 형성 시 강한 열을 지녔던 이 핵이 서서히 식으면서 열적 수축이 일어나고 있습니다.

 이 과정에서 지각이 압축되며 표면에 독특한 지형이 형성됨과 동시에 태양과의 근접성으로 인해 수소·헬륨·물과 같은 휘발성 물질이 태양풍에 의해 지속적으로 우주 공간으로 방출되며, 이는 행성의 질량 감소와 추가적인 수축을 유발하는 요인으로 작용했습니다.

 

 수성 표면에 널리 분포하는 '급경사면(lobate scarps)'과 '충상단층(thrust fault)'은 이러한 수축의 직접적인 증거입니다.

 급경사면은 높이 3km, 길이 수백 km에 달하는 절벽 형태로, 지각이 압축되며 암반이 서로 겹쳐지면서 생성된 지형으로, 메신저 탐사선은 약 5,900개의 단층을 분석해 수성의 반경이 최대 7km 감소했음을 입증했으며, 특히 크레이터에 덮이지 않은 깨끗한 그라벤(graben) 지형은 3억 년 이내의 최근 지질 활동을 시사합니다.

 이 골짜기 모양의 균열은 지각 수축 시 발생한 장력으로 인해 형성되었으며, 상대적으로 젊은 연대 측정 결과는 수성의 지질 활동이 예상보다 오래 지속되었음을 보여줍니다.

 

 수축 속도에 대한 연구에서는 기존 모델과의 불일치가 주목받았습니다.

 크레이터 밀도 분석을 통해 급경사면의 약 80%가 30억 년 전 이후에 형성된 것으로 추정되며, 일부 단층은 3억 년 전까지도 움직였을 가능성이 제기됩니다.

 이는 수성이 과거에만 수축한 것이 아니라 비교적 최근까지 활발한 지각 변동을 겪었음을 의미하며, 이 과정에서 규모 9 이상의 강진이 수백 차례 발생했을 것으로 예측됩니다.

 이러한 발견은 행성의 냉각 속도와 내부 열 흐름에 대한 이해를 확장시켰습니다.

 

 수성의 수축 현상은 행성 기원에 대한 새로운 가설을 탄생시켰습니다.

 만약 수성이 현재 위치에서 형성되었다면 휘발성 물질이 극도로 부족했을 것이나, 실제 관측에서는 상대적으로 풍부한 휘발성 성분이 발견되었습니다.

 이로 인해 일부 과학자들은 수성이 원래 태양계 외곽에서 형성된 후 현재 궤도로 이동했다는 원거리 형성 가설을 제안했습니다.

 동시에 메신저 탐사선의 데이터는 수성의 열적 수축량이 이론적 모델과 일치함을 보여주며, 핵의 냉각이 여전히 진행 중일 가능성을 시사합니다.

 

 이와 관련된 시각적 자료로는 NASA 메신저 공식 갤러리에서 확인할 수 있는 급경사면 단층 이미지가 대표적이며, ESA가 2025년 공개한 베피콜롬보 탐사선의 칼로리스 분지 근접 촬영 사진은 최신 관측 성과를 잘 보여줍니다.

 또한 《네이처 지구과학》에 게재된 3D 단층 모델 시뮬레이션은 수성 지각의 변형 과정을 동적으로 재현한 자료로, 수축 메커니즘을 이해하는 데 유용합니다.

 

now new 기사 갈무리

수성은 계속 작아 지는 중

 수성의 수축은 과거의 단순한 지질 사건이 아니라 현재 진행형의 역동적 과정입니다.

 핵 냉각에 의한 열수축이 주된 원인이지만, 태양풍에 의한 물질 손실과 행성 이동 가능성까지 고려할 때 그 메커니즘은 더욱 복잡합니다.

 2025년 현재 베피콜롬보 미션은 고해상도 열감지기와 레이저 고도계를 활용해 수성 지각의 미세한 변형을 실시간으로 관측 중이며, 이를 통해 수축 속도의 정확한 추정치를 확보할 것으로 기대됩니다.

 향후 연구는 지구형 행성의 진화 패턴을 재정의하고, 태양계 형성 초기의 환경을 재구성하는 데 결정적인 단서를 제공할 것입니다.

수성 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전