[태양계:the solar system]6. 토성

 

우리 태양계의 행성들중 개인적으로 가장 아름답고 신비한 토성 !

 

토성의 주위를 감싸고있는 아름다운 고리와 함께 알아보겠다.

 

우리가 '토성' 하면 가장먼저 떠오르는것은 그 주변을 두르고 있는 아름다운 고리이다.

 

이 토성의 고리 또한 1610년 갈릴레이에 의해 처음 관측되었다. 하지만 그 망원경의 성능이 낮아 

 

확실한 모양은 모르고 갈릴레이는 하늘나라로 떠나게 된다. 그 후로 약 50년 후인 1656년에

 

네덜란드 천문학자 호이겐스라는 사람이 그것이 고리라는 것을 밝히었고, 지금은 태양계 탐사 우주선

 

보이저1호 2호에 의해 많이 밝혀 졌다. 

 

토성 또한 목성과 같이 수많은 위성들이 존재하는데 그가운데 가장신비한 위성 타이탄이 있다.

 

목성 다음으로 큰행성인 토성은 지구직경의 약 9.5배 , 질량은 약95배 더 크다.

 

공전속도는 약 9.7km/s 로 지구의 시간으로 환산시 약 30년 정도 걸리는 어마어마한 시간이다. 한마디로

 

토성에서의 1년은 지구에서의 30년과 같다고 볼 수 있겠다.

 

 

 

 

1. 토성의 아름다운 고리 과연 무엇이로 이루어져 있나?

 

 

토성의 고리는 앞전에서 말했다시피 갈릴레이가 최초로 발견하였지만, 그것이 고리인지는 확정짓지 못하였고,

 

그 후 50년뒤에 네덜란드의 호이겐스라는 천문학자가 토성의 '양쪽의 귀'는 고리임을 밝혀냈다.

 

또 그후로 이탈리아의 카시니 라는 천문학자가 더 발전된 망원경을 이용해 토성의 고리를 자세히 관찰해 

 

고리가 하나가 아닌 여러겹으로 이루어져 있다는 것을 밝혀 내었으며, 그 고리고리 사이의 거대한 간격을 찾았으니

 

그 간격이 '카시니간극' 이다.

 

토성의 고리는 우리지구에서 출발한 우주선 보이저 호(1호,2호)에 의해 수많은 얇은 고리로 이루어져있고,

 

그 모습이 마치 레코드 판처럼 곱게 나열되어있는 것을 확인 할수 있었다.

 

고리는 토성의 적도면에 자리하고 있고 표면에서 약7만 KM~14만 KM 까지 작은 알갱이크기부터 커다란 크기의 얼음을 형성해

 

분포하고 있다.

 

많은 천문학자들은 토성의 고리는 토성이 만들어지고 난 다음 찌꺼기들 이라고 추측을 하고있다.

 

즉 성운에서 토성이 만들어지고 같은시기에 고리가 형성됬다는 설이다.

 

하지만 어떻게 그 고리들(?)이 45억년 이상 유지가 될수 있는지는 아직 밝혀지지 않은 미스테리 이다.

 

일부에서는 고리들이 토성의 강한중력을 이기지 못해 패배한 위성들의 잔해라고 주장하고있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 토성의 위성 '타이탄'

 

 

 

토성의 위성 '타이탄' 은 태양계에서 두 번째로 큰 위성이다.

 

토성은 목성과 비슷하게 수십개의 위성을 가지고 있지만, 이들 대부분은 얼음 덩어리이다.

 

일부 암석으로 된 위성이 존재하고  있지만 상대적으로 커다란 위성들에게는 처음생겼던 충돌구덩이가 그대로

 

보존 되어 있지 않다. 한마디로 말하자면 내부 열원으로 표면이 변했다는 것을 추측할 수 있다.

 

상대적으로 작은 위성은 충돌구덩이가 그대로 보존 되어 있었다.

 

천문학자들은 이것을보고 토성의 위성은 몇개의 큰 천체가 잘게 다져저 생성된 것이라고 추측하고 있다.

 

그 많은 위성들 중 '타이탄'은 목성의 가니메데 다음 태양계 넘버2 위성이다.

 

표면의 중력이 낮음에도 불구하고 온도가 낮기 때문에 짙은 대기가 존재한다.

 

1944년 카이퍼라는 천문학자가 이 타이탄의 메탄이 포함되있다는 것을 발견했고 타이탄 대기의 대부분은 질소로

 

이루어져 있고, 메탄과 아르곤, 그리고 작은량의 수소분자,일산화탄소 등이 존재한다고 밝혔다.

 

 

 

3. 그래서 토성은?

 

 

 

 

목성과 비슷하게 띠를 가지고 있지만 태양계내에서(물론 그래봤자 8명중 1등 이지만...) 가장 아름다운 행성이라는 칭호를 당당히 자부하고 있다.

 

하지만 크기가 비슷한 목성에 비해 소용돌이의 수가 적고, 가끔 커다란 소용돌이가 일어나지만 목성의 대적점에 비해 아주 작다.

 

토성의 대기와 목성의 대기는 매우 닮아 있는데 메탄,암모니아,에탄,헬륨,수소분자 등이 발견되었고 그중 수소분자가 가장 풍부하다.

 

토성의 표면온도는 약 -176도로 굉장히 낮다. 이런 이유로 구름들이 낮은 고도에 있고 그로인해 목성에 비해 색이 뚜렷하지가 않다.

 

토성도 커다란 몸뚱이를 가져서인지 목성처럼 태양에서 받는 에너지보다 더 많은 에너지를 발산해 낸다.

 

하지만 목성처럼 중력수축에 의한 에너지로는 설명이 부족할 뿐 천문학자들은 그 에너지 원천을 헬륨강우로 예측할 뿐이다.

 

즉 다른 목성형 행성들에 비해

 

대기 상층부에 헬륨이 적음을 이유로 이런 결론들이 나오는데 토성은 워낙 낮은 표면온도로 인해 헬륨들이 아래로 하강하며

 

액체수소 속을 지날때 그 마찰로 인하여 에너지가 발생한다는 것이다.

 

토성은 목성 다음 넘버2의 크기를 자랑하지만 속빈강정이다. 밀도는 태양계에서 가장 낮기 때문이다.

 

무려 약678KG/m3로 물의 밀도 보다 낮은 수치를 자랑한다. 한마디로 물에띄우면 커다란 홍학튜브처럼 둥둥 떠다닐수 있다는것이다.

 

겉보기엔 넙적해 보이는 토성의 편평도는 0.108! 그 이유는 토성의 빠른 자전과 유동체의 성질을 지니기 때문이다.

 

다른 기체행성들과 비슷하지만 역시 토성이 뛰어나다.

 

토성의 내부또한 목성과 닮아 있는데, 가장 안쪽 내부는 얼음곽 핵으로 이루어졌을 것이라고 여기는 핵이 있고

 

그위에 액체 금속수소가 있다.

 

그위에는 비균질이라는 층이 있는데 이는 헬륨이 작은 물방울 형태로 존재하고 있을것이라고 여기고 있다.

 

그위 가장위에는 가장많은 분포를 지니고 있는 수소분자의 층이 존재한다고 알려져 있다.

 

토성의 자전 주기는 약 10시간39분 (지구의 1/2 도 안되는수준) 의 시간동안 자전을하며 기체로 이루어져 있기 때문에

 

차등 자전을 하고,  이 자전을하는 축은 공전궤도에 비해 약 27도 가량 기울어져 있다.

 

지구에서 관찰할 시에 약 30년 주기로 고리의 모습이 바뀐다. 고리의 평면과 태양이 일치할때 

 

우리지구에서는 토성의 고리가 보이지 않게 된다. 이런 현상은 15년의 한번 즉 고리의 모습이 한번바뀔때 두번 정도 볼수있다.

 

토성도 자기장을 가지고 있다고 알려져있지만 목성에 비해 약한자기장을 가지고 있고 태양풍의 영향으로 강할때는

 

반지름의 20배까지 줄어들었다가 태양풍이 약해질때쯤 30배이상 늘어난다.

 

 

 

 

 

 

자식들에게 왕위를 빼앗길까봐 자식들이 태어나는 즉시 뱃속에 가둬둔 야박한 아버지 크로노스

토성의 영어이름은 Saturn 로마신화의 농경신 '사투루누스 에서 유래 되었다.

 

태양에서 멀고 운행이 느려 늙은 신의 이름을 따서 왔다고 한다.

 

또 그리스 신화에서는 태초의 신들중 한명인 '크로노스'에 해당한다.

 

이크로노스는 그리스로마신화의 거의 주인공처럼 등장하는 제우스의 아버지 이다.

 

 

 

크로노스처럼 자식에게 지지 않는 삶을 살기 위해 여기서 마친다.

 

 

이상.