[뉴스스페이스=이종화 기자] 태양계에서 가장 작은 행성인 수성이 형성된 이후 약 45억년 동안 지름이 최대 11킬로미터까지 줄어든 것으로 밝혀졌다. 이는 최근 발표된 수성 수축에 관한 연구 결과로, 지금까지 불확실했던 수성의 행성 수축량을 가장 정밀하게 추정한 것이다.

The Daily Galaxy, Indiatimes, Economic Times, moneycontrol의 보도와 8월 17일(현지시간) AGU Advances에 발표된 이 연구는 철이 풍부한 수성의 핵이 계속해서 열을 잃고 수축하면서 수성의 반지름이 2.7~5.6킬로미터 감소했다고 밝혔다.

연구팀의 스테판 러블리스(Stephan Loveless)와 크리스티안 클림차크(Christian Klimczak)는 종전의 단순 표면 특징 개수집계 방식 대신, 가장 큰 단층에서 관측된 수축량을 기초로 전체 수축량을 추정하는 혁신적인 방법을 제시했다. 이 방법을 100개에서 6000개에 이르는 다양한 단층 데이터셋에 적용한 결과, 단층 자체로 인한 반지름 축소는 일관되게 약 2~3.5킬로미터였다.

그리고 여기에 단층 이외의 냉각 관련 다른 수축 과정을 더하면 전체 반지름 감소량은 2.7~5.6킬로미터에 달하는 것으로 분석됐다.  이 수치를 지름 기준으로 환산하면 최대 약 11킬로미터가 감소했음을 의미한다. 이러한 수치는 과거 추정치 1~7킬로미터와 비교해 범위를 좁히고, 수성의 열진화와 내부 구조 변화에 대한 이해를 한층 심화시킨다.

수성의 수축은 행성 내부의 대규모 철 핵이 지속적으로 열을 잃으면서 발생한다. 철로 이루어진 핵은 수성 전체 부피의 약 57%를 차지하며, 지구보다 빠른 속도로 냉각되고 수축한다. 이에 따라 위에 위치한 견고한 암석 지각은 수축하는 핵에 맞춰 부피가 줄어들면서 거대한 역단층과 절벽 같은 표면 급경사를 형성한다. 이 지형들은 수십억 년에 걸친 수성 내부 냉각의 지질학적 기록으로서 기능한다.

이번 연구는 수성의 냉각 과정이 다른 암석 행성들의 지각 변동 연구에도 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 특히 화성과 같은 행성들의 열적·구조적 진화 연구에 새로운 방법론과 기준점을 제공함으로써, 태양계 내 행성 형성과 변화에 대한 보다 종합적이고 정확한 과학적 이해를 도모하게 된다.

이번 연구는 수성이 태양계 초기 형성 시점부터 지금까지 내부 철 핵의 빠른 냉각으로 지속적인 수축을 겪어왔고, 거대한 역단층들이 수십억 년에 걸쳐 그 역사를 증명하고 있음을 과학적으로 실증한 성과다. 이를 통해 수성의 독특한 지질학적 특성과 더불어 행성 진화 모델에 중요한 참고자료를 제공했다는 점에서 주목받고 있다.