[뉴스스페이스=이승원 기자] 토성의 위성 중 하나인 미마스(Mimas)를 아시나요?

이 위성은 독특한 외형으로 인해 ‘죽음의 별(Death Star)’이라는 별명을 얻었다. 특히, 미국 항공우주국(NASA)의 보이저 1호(Voyager 1)와 보이저 2호(Voyager 2)가 1980년대 초반 촬영한 이미지가 공개되었을 때, 많은 사람들이 영화 스타워즈(Star Wars) 속 데스스타(Death Star)와 놀랍도록 유사하다는 사실에 주목했다.

space.com, science.nasa, sciencedirect, Britannica를 바탕으로 죽음의 별이란 별명의 유래, 미마스의 신비로운 특징, 과학적 중요성, 그리고 흥미로운 이야기들을 알아봤다.

‘죽음의 별’ 별명의 충격적 유래

미마스가 ‘죽음의 별’로 불리는 이유는 위성 표면에 위치한 1980년 보이저 1호가 촬영한 허셜(Herschel) 크레이터 이미지에서 비롯됐다. 허셜 크레이터의 직경은 130km로, 미마스의 전체 지름(396km)의 약 1/3을 차지한다. 크레이터 중앙에는 깊이 10km에 높이 6km의 중앙 봉우리가 솟아있는데,  영화 '스타워즈: 새로운 희망(Episode IV: A New Hope, 1977)'이 개봉된 후 스타워즈 데스 스타의 무기 포트와 놀랍게 닮았다.

더욱 흥미로운 점은, 미마스의 외형이 스타워즈 제작자 조지 루카스(George Lucas)보다 늦게 발견되었다는 점이다.  조지 루카스는 1977년 에피소드 4 공개 전 데스 스타를 설계했으나, 미마스 상세 사진은 그 후 공개돼 우연의 일치를 더했다.

즉, 루카스가 데스스타를 설계할 당시 미마스의 모습은 알려지지 않았으며, 영화가 나온 후에 NASA가 미마스를 촬영한 것이다. NASA는 2010년 Astronomy Picture of the Day에서 이를 강조하며 팬덤을 키웠고, TikTok·Reddit 등 SNS에서 밈으로 확산됐다.

미마스는 어떤 별?

토성의 작은 위성 미마스는 직경 396.4km로 토성 주요 위성 중 가장 작지만, 강한 중력적 영향을 미쳐 토성의 고리 시스템을 형성하는 데 기여하고 있다. 

1789년 윌리엄 허셜이 발견한 이 위성은 토성으로부터 평균 18만5539km 떨어진 궤도를 22시간 36분 만에 한 바퀴 돈다. 밀도 1.15g/cm³의 얼음 덩어리로 자전과 공전이 동기화되어 미마스는 항상 같은 면을 토성을 향해 유지하며 공전하는 특징을 갖고 있다.

허셜 크레이터의 생존 미스터리

허셜 크레이터의 형성과 미마스의 생존 미스터리 미마스의 가장 큰 특징인 허셜 크레이터는 엄청난 충격으로 인해 형성된 것으로 추정된다. 충돌의 강도는 미마스를 산산조각낼 만큼 강력했을 것으로 보인다. 그러나 미마스는 깨지지 않고 살아남았다. 과학자들은 내부가 액체가 아니라 단단한 얼음 덩어리이기 때문에 충격을 견딜 수 있었다고 보고 있다.

게다가 흥미로운 점은, 미마스의 내부 구조를 분석해 보면 아주 강한 충돌을 경험한 흔적이 남아 있다는 것이다. 반대편(지구 반대쪽)에는 균열이 발견되었는데, 이는 충격이 내부에서 반사되어 생긴 지질학적 구조일 가능성이 크다. 팩맨(Pac-Man) 온도 패턴도 이 영향으로 허셜 주변 상대적으로 따뜻하다.

미마스의 숨겨진 바다와 과학적 미스터리

카시니 탐사선의 2014년 관측에서 허셜 주변 표면 온도가 예상 외로 높아 내부 액체 바다 가능성이 제기됐다. 2022년 사우스웨스트 연구소(SwRI )연구팀은 미마스의 리브레이션(회전 진동) 분석으로 두께 24~32km 얼음 껍질 아래 바다가 존재할 수 있다고 밝혔다. 2023년 리뷰는 미마스를 '가장 젊은 오션 문'으로 규정하며, 카시니 디비전 형성 과정에서 바다가 생겼을 수 있다고 분석했다. 이 바다는 조석력으로 가열되지만, 생명 가능성은 엔셀라두스만큼 높지 않아 미생물 형태 논의가 이뤄진다. 

토성 고리 시스템의 '조각가' 역할

미마스는 크기에도 불구 토성 고리에 강력 영향을 미친다. 카시니 디비전(너비 최대 400km)은 미마스 2:1 공명으로, 허이겐스 갭 입자들이 2회 공전할 때 미마스 1회로 끌려 비워진다. 이 공명은 고리 A·B 링 사이 틈을 유지하며, 미마스를 토성계 역학의 핵심으로 만든다.

토성 위성 중 생명체 유망주 엔셀라두스와 타이탄

토성 위성은 2025년 기준 274개로 확인됐으며, 엔셀라두스가 생명 탐사 최우선 대상이다. 엔셀라두스는 남극 간헐천에서 물·유기물·수소(H₂)를 분출하며, 카시니가 2017년 분석한 결과 열수구 환경 유사성을 보인다. 타이탄은 질소 95% 대기와 메탄 호수를 지니며, 지하 물 바다 가능성도 있다. 미마스는 바다 후보지만 간헐천 부재로 우선순위가 낮다.

이아페투스는 한 면 흰 얼음·반대면 검은 탄소로 나뉘며, 적도 능선 높이 20km가 미스터리다. 히페리온은 스펀지 모양 다공성 표면과 불규칙 자전을 보이며, 밀도 0.544g/cm³로 낮다. 이 위성들은 미마스처럼 SF적 매력을 더한다.

대중문화 속 영원한 아이콘

케플러-16b는 200광년 거리 이중태양 행성으로 타투인과 유사하며, 표면 온도 -73~-101℃다. 이아페투스 능선은 '2001 스페이스 오디세이' 모노리스와 비교된다. M87 블랙홀 이미지는 인터스텔라 '가르강튀아'와 폴란 링·광자 고리가 비슷해 화제였다.

미마스는 Mass Effect 2 게임에서 적 세력 배경으로 등장하며, 스타워즈 팬아트·밈이 넘친다. 2024년 ScienceDirect 논문은 미마스 크레이터 분포를 분석해 중간 나이(중형 위성)로 평가했다. 앞으로 미마스 전용 미션이 없으나, 우라누스계 탐사 우선순위에 미마스 모델이 반영될 전망이다. 죽음의 별은 이제 생명의 가능성을 품은 신비로운 천체로 재탄생 중이다.
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향후 탐사 미션 로드맵

드래곤플라이 미션은 2028년 7월 발사, 2034년 타이탄 도착해 쿼드콥터로 메탄 바다를 탐사한다. 엔셀라두스 Orbilander는 2038년 발사 제안으로, 플룸 샘플링 후 착륙해 생명 신호 확인할 계획이다. 미마스 전용 미션은 없으나, 카시니 데이터 재분석으로 바다 확인이 진행 중이다. 이러한 미션들은 2030~2040년대 토성 위성 생명 탐사를 가속화할 전망이다.

우주천문학자들은 "미마스는 ‘죽음의 별’처럼 보이지만, 내부에 숨겨진 액체 바다의 가능성 그리고 토성의 고리와의 상호작용 등 이 모든 요소가 미마스가 단순한 얼음 위성이 아니라, 태양계의 또 다른 신비로운 퍼즐 조각일 수 있음을 시사한다"면서 "만약 향후 탐사가 진행된다면, 미마스는 단순한 SF의 아이콘이 아니라, 생명체 가능성까지 논의될 새로운 천체로 떠오를 수 있다"고 분석했다.