토성과 토성의 2세에 대해서

질소 비가 내리는 천국

토성 군단 가운데 가장 관심을 모으는 것은 토성의 큰아들 타이탄이다. 타이탄은 태양계에서 대기를 가진 유일한 달로 공인되고 있다.

타이탄은 질량이 클 뿐 아니라 부피도 웬만한 행성 이상 가는 달이다. 타이탄은 목성의 아들 가니메데에 이어 달 가운데 두 번째로 큰 편에 든다.

타이탄은 태양에서 너무 멀리 떨어져 있어 기후가 낮다는 것이 흠이라면 흠이다. 타이탄의 표면 온도는 섭씨 영하 185 도를 기록한다.

타이탄의 대기 두께는 280km에 이르며 대기의 주성분은 질소이다.

타이탄의 극 주변에는 액화 질소로 가득 찬 거대한 호수가 자리 잡고 있으며 타이탄에는 늘 질소 비가 내리고 있다.

타이탄의 절반은 얼음, 절반은 돌로 구성돼 있다. 돌과 얼음 투성이 타이탄은 생물이 살기에는 너무 추운 곳이다.

혹한의 땅 타이탄에는 무거운 원소들이 많이 남아 있어 기압이 지구의 1.5배에 가깝다.

또한 타이탄의 상공은 메탄층이 1km 이상 포위돼 있어 우주선을 착륙시키지 않고는 표면을 꿰뚫어 보기란 여간힘 든 곳이 아니다.

타이탄의 지름은 2880km에 이른다. 또한 중력은 달의약 두 배 가량 된다.

타이탄은 그 강한 중력으로 대기의 분자들을 붙들어 대기층을 형성하게 되었다.

과학자들은 이 타이탄이야말로 약 46억 년 전의 원시지구의 모습을 쏙 빼닮았다고 주장한다.

출산율 1위를 자랑하다

토성은 태양계에서 출산율 1위를 자랑하는 행성이다. 최근 자료에 따르면 토성의 2세는 무려 22개나 된다. 토성의 딸들은 수도 많지만 토성 주위를 자동차 경주하듯 정신없이 질주한다. 또 한쪽에서는 끈에 매달린 채 반주에 맞춰 춤사위를 펼치는 등 다양한 모습을 하고 있어 매우 인상적이다.

이 달들은 모두 얼음 덩어리로 이루어져 있다. 그리고 일부는 암석도 군데군데 섞여 있다.

토성에는 원래 서너 개의 달이 있었다. 그런데 상당수의 달은 화성과 목성 사이에 널려 있는 소행성들이 서로 부딪혀 우주로 퉁겨 나가다가 토성의 팔에 붙잡혀 온 실향민들이다. 이들이 나중에 토성의 양자가 되었다.

토성의 달은 1659년에 처음으로 발견되었다. 이 해는 호이겐스에 의해 토성의 고리가 발견된 해이기도 하다.

이 달은 200년 뒤 로마 신화의 새턴 (토성의 신 이름)과 친인척 관계인 타이탄이라고 불렀다.

타이탄은 목성의 아들 가니메데와 함께 태양계를 주름잡고 있다.

카시니는 1671년부터 1684 년 사이에 이아페투스, 테티스, 디오네 등 토성의 네 달을 발견해 토성 연구에 큰 공을 세웠다.

카시니가 발견한 달들은 목성의 가장 작은달 에우로파보다 훨씬 작은 것들이었다. 이 가운데 이아페투스의 지름은 1440km이고 가장 작은 테티스는 1040km에 이르렀다.

이아페투스는 불가사의한 표면을 가지고 있다. 토성의 다른 달보다 10~15배 이상 밝은 이아페투스의 땅은 온통 밝은 색 일색이 아니고 밝은 곳은 눈처럼 희고 어두운 쪽은 숯검댕이를 연상케 한다.

보이저 1호는 이아페투스의 두 얼굴 가운데 밝은 쪽은 얼음으로 덮여 있고 어두운 쪽은 먼지 집합소라는 사실을 밝혀 냈다.

디오네는 지름이 약 1120km이며 거미줄 무늬로 수를 놓았다. 토성에서 38 만 7000km 위치에 자리 잡고 있는데 약 2.7일 주기로 토성을 한 바퀴 돈다.

19세기말에는 토성의 달 아홉 개가 세상에 알려졌다

아홉 번째 포에베는 1898년 미국 천문학자 피커링에 의해 세상에 처음 공개됐다.

이 포에베는 토성의 다른 달과는 정반대 방향으로 회전해 천문학자들의 관심을 독차지하고 있다.

포에베는 토성의 달 가운데 가장 멀리 떨어져 있어 토성으로부터의 평균 거리가 1280 만 km나 된다.

포에베가 토성을 공전하는 데는 549 일이 걸린다. 가장 길쭉한 부위의 지름이 320km이다. 이 달의 얼굴 색깔은 짙은 갈색과 어두운 색이 잘 조화를 이룬다.

토성의 달에는 분화구가 많은 것이 특징이다.

토성의 달 가운데 미마스는 큰 분화구를 가지고 있어 주목을 끈다. 이 분화구는 미마스 면적의 4분의 1 정도를 차지해 겁을 주기도 한다. 얼음 투성이인 이곳에는 깊은 죽음의 계곡 크레바스가 발달돼 있다.

토성의 아들 엔켈라두스는 비교적 매끈한 몸매를 지니고 있다. 지름이 500km 안팎인 이 작은달은 토성으로부터 23만 8000km 떨어져 있다. 여기에는 밝고 평평한 분지가 있다. 이 분지는 얼음이 녹아 생긴 것이라고 보는 과학자들이 있다. 이 신비의 우주는 허셜이 1898년에 발견했다.

한편 하이페리온은 넓은 우주 바다에 떠 있는 한 점외딴섬이다. 이 하이페리온의 지름은 112km로 지구 질량의 0,0008 배이다. 마치 화성의 달처럼 생긴 이 하이페리온은 약 21일마다 한 번씩 토성 궤도를 돈다.

1967년 프랑스 천문학자 돌푸스는 미마스의 궤도 안쪽에서 토성의 숨겨진 아들 야누스를 발견했다.

그 뒤 토성에 간 우주선들은 수많은 작은달들을 찾는 데 성공했다. 그 가운데는 토성에서 13만 6000km 거리에 위치해 미마스보다 토성에 더 가까이 있는 것도 있다.

화려한 일기장

토성은 태양계의 최대 족벌 체제를 당당하게 자랑하고 있는 행성이다. 일가족의 수만큼 탐험가도 많다.

토성 고리를 처음 발견한 갈릴레이를 비롯해 토성의 2세인 달들을 찾아내는 데 기여한 카시니, 허셜, 호이겐스 그리고 피커링 등 명망 높은 역대 천문학자들이 바로 토성의 탐험가들이다.

토성은 17세기초 이래 줄곧 천문학자들의 눈길을 끌었다. 인류의 토성 주요 관찰 일기장을 연대순으로 펼쳐 본다.

1610년: 갈릴레오가 토성에서 불가사의한 '양쪽 귀'를 발견하다.
1648년: 본드가 달 하이페리온을 관찰하다.
1655년: 네덜란드 천문학자 호이겐스가 '양쪽 귀'의 정체를 밝히다.
1671년: 카시니가 달 이아페투스를 찾다.
1684년 : 카시니가 테티스와 디오네를 목격하다.

1898년 : 허실이 미마스와 엔켈라두스를 발견하다.

1966년 : 폼페스가 테미스를 관측하다. 1980년 초여름 인류가 보낸 보이저호가 3년 이상의 험난한 장거리 여행 끝에 토성에 도달하다.

▶ 재미있는 이전 포스팅 바로가기

2023.04.02 - [분류 전체보기] - 광활한 우주의 나이와 크기

광활한 우주의 나이와 크기

2024.02.05 - [분류 전체보기] - 태양계의 귀염둥이 수성

태양계의 귀염둥이 수성

2024.02.05 - [분류 전체보기] - 마리너 9호와 화성 지도

마리너 9호와 화성 지도