NASA의 ‘유로파 클리퍼’ 우주선 개념도. / NASA, JPL-Caltech

지구 너머에서 생명체를 찾을 수 있는 태양계에서 가장 유망한 장소 중 하나로 꼽히는 목성의 달 '유로파(Europa)'. 미국 항공우주국 NASA가 '생명체 존재 가능성'을 찾아 유로파에 무인 우주선을 보낸다. 당초 10월 10일로 잡혔던 '유로파 클리퍼(Europa Clipper)'의 발사 일정은 허리케인 '밀턴' 때문에 한 차례 연기됐다.

NASA와 스페이스X 등에 따르면, 유로파 클리퍼는 미 동부시간 10월 14일 낮 12시 6분(한국시간 15일 오전 1시 6분) 발사 예정이다. 발사 장소는 플로리다주 케네디 우주센터 39A 발사대. 우주선은 스페이스X의 팰컨 헤비 로켓에 실려 목성 시스템까지 5년 반 동안 18억 마일(약 29억㎞)의 여정을 시작한다.

유로파 클리퍼는 NASA가 행성 임무를 위해 개발한 우주선 가운데 가장 크다. 길이 약 30.5m, 너비 17.6m, 무게 약 1만 3000파운드(6000kg). 우주선은 과학 장비, 전자 장비 등에 전력을 공급하는 대형 태양광 어레이 때문에 농구장보다 크다.

화성을 지나 지구로 돌아올 예정인 유로파 클리퍼는 각 행성의 중력을 이용하여 운동량을 증가시킨다. 슬링샷(slingshot, 새총)의 원리를 떠올리면 이해하기 쉽다. 2030년 4월에 목성 궤도에 진입하는 우주선은 3년에 걸쳐 유로파를 49번 가까이 비행하며 9개 과학장비로 샅샅이 스캔할 계획이다. 유로파 클리퍼의 주요 과학 목표는 유로파의 외부 얼음층의 두께와 그 아래 지하와의 상호 작용을 측정하고, 달의 구성을 파악하며, 지질학을 결정하는 데 있다.

NASA와 과학자들은 왜 유로파에 주목할까. 우주 생물학자들이 유로파에서 잠재적으로 거주할 수 있는 환경을 점치기 때문이다. 유로파의 얼음 표면 아래 바다는 지구의 바다보다 두 배나 많은 물을 가진 것으로 추정된다. 시드니 필립스 제트추진연구소(JPL) 행성지질학자는 "유로파는 생명체를 위한 모든 재료를 가지고 있다"고 말했다. 탄소, 수소, 질소, 산소, 황, 인 같은 원소들이 유로파에 풍부할 가능성이 높다는 것.

유로파의 지름은 적도에서 약 3100km로 지구의 달의 약 90%다. 유로파의 얼음 껍질은 15~25km 두께로, 60~150km 깊이의 바다 위에 떠 있는 것으로 추정된다.

과학자들은 유로파의 표면이 적대적이고 춥지만 생명을 키울 수 있다고 믿는다. 이번 임무에 참가한 과학자 보니 버라티는 "목성의 강력한 중력 덕분에 유로파가 궤도를 따라 가까워졌다 멀어졌다 하면서 구부러진다"며 "이 과정에서 발생하는 열이 에너지원"이라고 강조했다. 버라티는 또 "유로파의 바다 맨틀과 물이 만나는 바닥에는 열수구(thermal vents)가 있을 수 있다"며 "열수구는 원시 생명체가 존재할 수 있는 곳"이라고 덧붙였다.

태양계에는 유로파와 같은 해양 세계가 존재한다. 목성의 가니메데, 칼리스토, 토성의 타이탄, 엔셀라두스, 천왕성의 아리엘, 오베론, 해왕성의 트리톤 등이 해양 세계로 분류된다. 난쟁이 행성인 명왕성, 카론, 세레스도 표면 얼음층 아래에 지하 바다가 있을 수 있다.