토성 고리에서 대기 발견

토성고리에서 '대기' 발견

망원경을 통해 바라보는 토성은 태양계의 보석이라 불릴 정도로 아름답습니다. 노르스름한 금목걸이를 두른 듯 보이기에 더욱 그럴 듯합니다.   ▲ 예천천문대에서 촬영한 토성. 본체의 그림자가 본체 뒤 고리부분에 드리워져 있다. ⓒ2005 예천천문대 토성고리의 지름은 25만km에 달하지만 그 두께는 매우 얇아 약 1km 정도에 불과하지요. 폭이 이렇게 얇다보니 토성고리를 처음으로 발견(토성에 귀나 팔이 뻗쳐 나온 것으로 묘사)한 이탈리아의 갈릴레오는 몇 년 뒤 토성의 고리가 사라졌다고 깜짝 놀랐다고 합니다. 토성이 태양주위를 공전함에 따라 지구에서 관찰되는 고리의 경사가 변화하다 고리평면이 지구 관찰자의 시선과 일치하는 시기엔 고리가 사라지는 것처럼 보이는 것입니다. 21세기인 오늘도 위 시기엔 지구와 13억km 정도 떨어져 있는 1km 정도의 두께의 토성 고리를 관찰하기가 어려운데, 오늘의 기준으로 보면 17세기 초 그 조악했던 망원경으로 어설프나마 토성 고리의 존재를 발견한 것 자체가 놀라운 일이라 여겨집니다. 토성 고리의 생성 원인은 아직 명확하게 밝혀지진 않았습니다. 과거엔 약 45억년 전에 토성 본체가 생성될 때 토성고리도 함께 생성된 것이라 여겼지만, 그 뒤 고리는 불과 수억년 정도밖에 안된 상대적으로 젊은 나이란 것을 알아냈습니다.   ▲ 허블우주망원경으로 촬영한 토성고리의 변화. ⓒ2005 NASA 현재는 토성의 위성 중 하나가 커다란 소행성과 충돌해 작은 조각들로 파괴되면서 고리가 생성된 것으로 여기고 있으며, 토성 고리를 이루고 있는 물질을 다 모아도 지름 100km 정도의 크기에 불과한 소행성급 천체입니다. 그 얇고 멋진 토성의 고리에 대기가 있는 것이 발견되었다고 지난 8월 18일 발표되었습니다. 토성탐사선 카시니호가 여러 번에 걸쳐 토성고리를 근접비행하여 주로 산소로 이루어진 대기층이 있음을 밝혔낸 것입니다. 토성고리를 이루는 얼음과 암석에 있는 물분자가 태양의 자외선에 의해 떨어져 나와 수소와 원자상태의 산소, 분자 상태의 산소로 분리됩니다. 가장 가벼운 물질인 수소는 태양계 공간으로 달아나고, 남아 있던 물성분과 원자상태의 산소는 태양과 평균 14억2천만km나 멀리 떨어진 토성의 매우 낮은 온도로 인해 다시 고리물질로 얼어가게 되며, 분자상태의 산소와 태양광에 의해 고리에서 분리된 일부 전자가 추가되어 대기처럼 보이게 된다고 이번 발견의 공동연구자인 영국의 천문학자 앤드류 코츠 박사(University College London)가 설명하였습니다. 이 발견을 이뤄낸 토성탐사 '카시니-호이겐스' 임무는 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA), 이탈리아우주국(ASI)의 공동 프로젝트로 진행 중입니다.