Albireo's Hack the Dot

2000년 01월 1일

토성은 태양계의 6번째이자 목성에 이어 두번째로 큰 행성으로, 적도 부근의 직경은 약 119,300km 입니다. 우리가 현재 토성에 대해서 알고 있는 지식의 대부분은 1980년부터 1981년에 걸쳐 이루어진 보이저의 토성 탐사 계획때 얻어진 것입니다.

토성은 몸집에 비해 자전 속도가 매우 빠르기 때문에 자전축 방향의 직경보다 적도쪽의 직경이 늘어나게 되어, 그냥 보기에도 구형이 아닌 타원형으로 납작해보입니다. 불과 10시간 39분만에 한번 자전하고 반면 태양을 한바퀴 도는데는 29.5년이란 긴 세월이 걸립니다.

토성의 대기는 대부분 수소로 되어있으며 헬륨과 메탄이 약간 섞여있습니다. 토성은 태양계 행성 가운데에서 물보다도 밀도가 작은 (30 % 미만) 유일한 행성입니다. 따라서 토성에 넓은 바다가 존재한다는 것은 불가능한 일이며, 오히려 토성을 물에 담글 수만 있다면 둥둥 뜰것입니다.

환상적인 노란 빛깔의 토성 표면에는 목성의 그것과 유사하지만 그리 뚜렷하지는 않은 여러층의 줄무늬가 보입니다. 토성 대기의 풍속은 대단해서 적도 부근에서는 초속 500m의 강한 바람이 동쪽으로 불고 있습니다. 위도 35도 이상의 지역 부터는 위도가 증가함에 따라 동풍과 서풍이 교대로 일어나고 있습니다.

토성은 무엇보다도 그 화려한 고리 때문에 태양계에서 가장 아름다운 행성으로 손꼽힙니다. 고리는 다시 크게 세 개의 작은 고리들로 나눌 수 있는데, 밝은 A, B고리와 이보다 약간 어두운 C고리가 그것입니다. 토성의 고리 안에는 여러개의 틈들이 있는데 그 가운데 가장 확연한 것은 A고리와 B고리 사이를 나누는 카시니 간극으로, 지구에서 작은 망원경으로도 뚜렷이 보일 정도입니다. 이 틈은 1675년 지오바니 카시니에 의해 발견되었습니다. 한편 엔케 간극은 A 고리를 둘로 나누며 1837년 요한 엔케에 의해 발견되었습니다.

보이저 탐사선은 이들 고리가 레코드판 처럼 수많은 작은 고리로 나누어짐을 밝혀냈습니다. 고리가 어떻게 해서 만들어졌는지는 알 수 없으나 아마도 토성의 위성이 혜성이나 소행성과 충돌하여 산산조각 나면서 형성되었을 것으로 추측하고 있습니다. 고리의 성분은 확실치는 않으나 많은 양의 얼음 조각을 함유하고 있다는 사실은 밝혀졌습니다. 이들 조각의 크기는 대개 수 센티미터에서 수 미터 정도 되는 것으로 알려졌습니다. 레코드판과 같은 고리의 정교한 구조는 근처를 지나는 위성들의 중력에 의해 영향을 받아 형성되었습니다. 이 현상은 F 고리와 두 개의 작은 위성의 상호 작용을 연구하는 과정에서 실제로 밝혀졌습니다.

보이저 탐사선은 넓은 B 고리에서 마치 자전거 살과 같이 직각으로 나있는 선구조를 발견하였습니다. 이 구조물은 매우 미세한 먼지 입자들로 구성되었을 것으로 생각되고 있으며 수시로 생겼다가 흩어졌다가를 반복하는 모습이 보이저에 의해 촬영되었습니다. 이 현상에는 토성의 자기장이 관여되어 있으리라 추측하고 있으나 정확한 형성 원인은 알려져 있지 않습니다.