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우주 공간에는 ‘길들여지지 않은 날씨’들이 널리 퍼져 있습니다. 지구의 폭풍과 비교도 할 수 없는 강력한 폭풍이 몰아칩니다. 그것들이 지구에서 일어나면 어떻게 될까요? 과학자들은 태양계 행성인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성뿐만 아니라 머나먼 우주에서 발생하는 폭풍들의 위력을 연구하며 이런 기상 현상들이 지구에서 일어날 경우를 가정해 봅니다. 그리고 지구의 기후가 예측하기 어려운 이유도 함께 살펴보겠습니다. |
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토성의 위성, 타이탄의 기후
지구에서 가장 오래된, 남아프리카 나미비아 사막의 500만 년 된 사구는 토성 최대의 위성인 타이탄의 사구와 기이할 정도로 비슷합니다. NASA 카시니 탐사선 레이더팀의 로잘리와 스티브 박사는 타이탄 사구의 의문을 풀기 위해 나미비아 사막의 종사구를 연구합니다. 그들의 가설이 옳다면, 서로 교차해서 부는 바람이 타이탄의 사구를 형성했을지도 모릅니다. 이 거대한 사구와 또 다른 희귀한 풍경은 타이탄의 특이한 기후가 만들어 낸 결과물입니다. 위도가 더 높은 지역에서는 메마른 사구를 밀어내고 보다 습한 기후의 산과 호수가 자리를 차지합니다. 타이탄은 지금까지 알려진 다른 천체들 중 유일하게 지표면에 호수가 존재하는데 최근에는 타이탄의 남극에서 엄청난 폭우를 동반한 대형 폭풍이 목격되었습니다. 메탄 비가 내리는 우기에 접어든 것입니다. | |
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지구에서 물이 순환하듯이 타이탄에선 메탄이 순환하는데, 메탄과 에탄 혼합물로 이루어진 호수는 지구 최대의 호수만큼 큽니다. 호안선과 섬 역시 익숙한 형태이며 호숫물(?)은 유독성의 주황색 구름을 형성하며 증발한 후 메탄 비와 함께 다시 호수로 돌아옵니다. 타이탄에서 내리는 메탄 비는 높은 대기 밀도와 낮은 중력 때문에 빗방울이 천천히 떨어집니다. | |
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목성의 대적점
태양계 최대의 행성인 목성에서는 지구보다 2배나 큰 대적점이란 폭풍이 300년 넘게 휘몰아치고 있습니다. 대적점은 5등급 허리케인보다 2배나 빠른, 시속 500km가 넘는 속도로 회전합니다. 그러나 아직까지 대적운과 같은 폭풍의 활동 원리는 행성학 분야의 최대 의문거리 중 하나로 남아 있습니다. 루이빌대학 행성학자 티모시 E. 다우링은 이 대형 폭풍 안에서 작용하는 여러 힘 사이의 역학 관계를 밝히기 위해 평생을 연구하고 있습니다. 하지만 구름에 가려 폭풍의 중심부를 들여다볼 수 없는 상황이라 윗부분에 대한 이해도는 높은 편이지만 아래쪽은 전혀 알 수가 없습니다. 목성에 탐사선을 보내야 하지만 비용이 많이 들어 하나밖에 보내지 못했고, 목성의 높은 대기압이 탐사선을 짓눌러 순식간에 파괴하는 문제도 있습니다. 그래서 다우링은 지구를 연구소 삼아 우주 폭풍을 연구합니다. 하지만, 지구는 거대한 가스 행성과 달라서 지구의 기후를 실험에 활용할 수는 없습니다. | |
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목성을 살펴보면 수많은 폭풍을 볼 수 있고 웅장한 모습으로 천천히 회전하고 있습니다. 지구의 대기에서는 일어나지 않은 현상입니다. 하지만, 지구의 한 지점에서도 대형 폭풍이 목성의 폭풍처럼 수년간 지속되고 있는데, 현재 유사한 현상 중 가장 흥미로운 것은 바다의 와류입니다. 목성에서 관측되는 폭풍과 수학적으로 매우 비슷하고 최대 8년간 지속되고 있기 때문에 다우링 박사는 코끼리물범을 이용해 이 바다의 와류를 연구하고 있습니다. 캘리포니아 대학의 해양 생물학자 댄 코스타는 와류 속에서 먹이 활동을 하는 해양 포유류를 연구하기 위해 이들의 몸에 위치 추적 장치를 부착합니다. 알려진 것이 거의 없는 이 와류 현상은 최대 직경 200km의 거대한 고리를 형성하고 해수면 아래에서 수년간 천천히 회전합니다. 해저 세계의 허리케인인 셈이며 지구에서 가장 오랫동안 지속되는 기후 현상입니다. | |
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기후를 예측하기 어려운 지구
2006년 8월 7일, NASA의 인공위성은 서태평양 상공에서 폭풍 3개가 회전하고 있는 특별한 장면을 포착했습니다. 이곳에서 발생한 열대성 폭풍은 태풍이라고 부릅니다. 3개 중 가장 강한 태풍인 '사오마이'는 불과 3일 전 열대성 저기압에서 태풍으로 발달했고 사오마이가 태풍으로 발달하는 동안 북쪽으로 약 1,500km 떨어진 곳에서 또 다른 열대성 저기압이 형성되었습니다. 그리고 8월 6일, 태풍 '마리아'로 발달했습니다. 마리아가 태풍 단계에 진입할 무렵, 바다는 세 번째 열대성 폭풍 '보파'를 탄생시켰습니다. 대형 태풍 3개가 좁은 해역 안으로 밀려들어 왔습니다. 같은 시간에 같은 장소에서 발생했지만, '사오마이'만이 5등급의 초대형 태풍으로 발달했습니다. 마리아는 소형 태풍으로 발달했고, 보파는 열대성 폭풍에 그치고 말았습니다. 이들 각각은 따뜻한 태평양에서 에너지를 빨아들였고 발달하는 동안 서로 다른 방향으로 이동하며 각각 수백 km 떨어진 육지에 상륙했습니다. | |
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육지에 상륙한 대형 폭풍은 생명의 근원인 바다와 차단되면서 소멸하기 시작합니다. 티모시 박사는 핵심은 여유 공간이고 지구는 여유 공간이 부족하여 마치 붐비는 승강기 안과 같다고 말합니다. 지구의 기후는 지금까지 알려진 어떤 행성보다 복잡합니다. 지구의 크기가 작은 데다 산과 물, 풍부한 햇빛이 어우러져 있기 때문입니다. 이런 복잡성이 지구의 기후를 예측하기 어렵게 만듭니다. | |
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우주 폭풍
우주 폭풍은 규모는 엄청나지만 예측하기는 쉽습니다. 충격파 폭풍은 수많은 세월 동안 시계처럼 정확하게 111일마다 발생했고, 앞으로도 영겁의 세월 동안 계속 발생할 겁니다. 끊임없이 휘몰아치는 가스 행성의 초대형 폭풍은 그 무엇도 막을 수 없습니다.
하지만 우리의 작은 행성 지구에서는 산과 물, 풍부한 햇빛이 어우러져 태양계에서 가장 복잡하고 예측하기 힘든 기후를 형성합니다. 또한 광활한 우주 전역에서 맹위를 떨치고 있는 대형 폭풍이 발생하지 않도록 막아줍니다. 따라서 때때로 일기 예보가 마음에 들지 않더라도 우리는 이런 지구의 날씨를 고맙게 생각해야 할 것입니다. | |
- 글·영상 내셔널지오그래픽채널
원문보기 : http://navercast.naver.com/science/documentary/3711
