태양계에서 2 번째로 큰 행성인 토성은 밤하늘에서 꾀나 밝은 별로 보여, 목성만큼은 아니지만 굉장히 찾기가 쉽고, 소형 망원경으로도 고리를 확인할 수 있어 천체관측을 할 때 단골로 보는 대상 중 하나입니다. 이번 포스팅에서는 바로 이 토성에 대한 이야기 중 잘 모를 수 있는 내용들 위주로 다루어 볼 까 합니다.
1. 개요
목성과 마찬가지로 인터넷을 뒤지면 수없이 많이 나오지만, 글의 흐름 상 중요한 토성의 스펙 몇 가지를 소개하고자 합니다.
- 궤도 긴반지름 : 9.54AU(1,426,725,413km)
- 이심률 : 0.054
- 공전주기 : 10,756.1995일(29.45년)
- 회합주기 : 378.1일
- 평균공전속도 : 9.639km
- 적도 기준 지름 : 120,536km(지구의 9.4배)
- 편평도 : 0.097
- 부피 : 8.27×10¹⁴km³(지구의 763.6배)
- 질량 : 5.68×10^26kg(지구의 95.162배)
- 밀도 : 0.6873g/cm³(헉... 물보다 작습니다)
- 표면중력 : 10.44m/s²
- 자전주기 :0.444일(10시간 47분 6초)
- 대기압 : 140KPa
2. 토성은 물에 뜬다?
네 뜹니다. 의외로 많이들 모르는 내용 중 하나가 토성의 밀도입니다. 위에 토성의 스펙을 보면 알 수 있겠지만, 터무니 없이 밀도가 작은데요, 심지어 물보다도 밀도가 작습니다. 그러다 보디 만약 토성을 담을만한 수조가 있다면, 그 수조에 물을 가득 채웠을 때 토성은 물에 뜹니다. 헐.ㅋㅋㅋ 밀도가 작다는 말은 덩어리는 큰데 질량이 굉장히 작다는 소리이죠. 실제로 스펙을 보면 부피는 지구의 700배가 넘는데 질량은 고작 지구보다 95배 더 큽니다. 그러다 보니 중력도 지구에 비해 그리 크지 않습니다. 심지어 적도 기준 중력은 8.96으로, 지구보다도 작습니다;;; 물론 태양계에 토성을 띄울만한 물은 지금까지 알려진 대로라면 없을 겁니다. 그래서 불가능한 상황이지만, 뭐 아무튼 엄청나게 밀도가 작아서 물에 뜹니다.ㅎㅎㅎ
3. 신비한 토성의 고리
토성을 논하며 절대 빼먹을 수 없는 이야기가 바로 토성의 고리입니다. 고리에 대한 내용은 인터넷을 뒤져보면 엄청나게 많이 나옵니다. 너무 전문적인 내용은 접어두고, 우리가 주목할 만한 부분만 볼 예정인데요, 우선 전체 폭이 275,000km인데 두께는 고작 10~30m 수준밖에 되지 않는다고 합니다. 폭을 생각하면 정말 종이만큼이나 엄청나게 얇은 것인데요, 대부분은 얼음덩어리로 구성되어있고, 소량의 암석이 섞여있다고 합니다.
과학자들은 토성의 고리를 A부터 시작하여 F까지 분류하였고, 이 고리들 사이에 상대적으로 입자의 수가 극히 적은 간극이라는 것이 존재합니다. 특히 가장 유명한 간극은 카시니 간극인데, 토성을 촬영한 사진들을 보면 토성 고리에 유달리 큰 틈이 보입니다. 이것이 카시니 간극입니다. 카시니 간극은 지구에서도 아마추어의 망원경으로 충분히 관측 가능합니다. 물론 좀 비싼 망원경이어야 하긴 하지만...
토성 고리의 입자들은 토성 주변을 돌면서 수없이 많이 서로 충돌을 하고 있습니다. 그 소리는 이 고리가 오랜 시간 유지되지 못하고 와해되어야 한다는 건데, 실제로는 그렇지 않고 매우 오랜시간, 지금까지도 안정적으로 존재하고 있습니다. 토성이 고리를 안정적으로 유지할 수 있는 것은 고리 주변에 있는 위성들 때문입니다. 이들 위성을 목자위성이라고 하는데, 고리 주변에 있는 일부 목자위성들의 중력적 상호작용으로 멀어지면 잡아 당기고, 너무 안쪽으로 들어가면 다시 잡아당기는등의 역할을 해 주어 안정적으로 고리가 유지될 수 있다고 합니다.
특히 토성의 탐사선 카시니는 고리 주변에서 작은 위성들 더 많이 발견했다고 합니다. 아래 그림이 카시니가 발견한 위성들의 목록입니다.
4. 토성의 탐사선 카시니
나사에서 쏘아올린 토성 탐사선 중 카시니라는 탐사선이 있었습니다. 글을 쓰고있는 지금이 2022년이니 탐사선 카시니가 탐사를 종료한 것이 2017년, 이제 5년이 되었습니다. 탐사선 카시니는 오랜시간 토성 주변을 돌며 토성의 알려지지 않은 많은 비밀을 파헤쳤고, 토성의 고리를 통과하면서도 멀쩡히 성능을 유지한 엄청난 위성입니다. 정말 나사는 똑똑한것 같아요. 그리고, 생의 마지막에 더이상 수명을 유지하기 어려울 때가 되었을 때 나사는 토성을 일부러 토성에 추락시켰다고 합니다. 이유는 혹시나 토성의 달에 추락하면 생명체의 존재 가능성이 높은 위성에 추락하였을 때, 해당 지역의 생명체에 오염을 시킬 수 있을 것으로 생각하여 그렇게 했다고 합니다. 탐사선 카시니는 마지막으로 토성에 추락하며 토성의 대기에 대한 정보를 지구로 전송하며 임무를 마쳤다고 하네요. 이와 관련하여 나사에서는 탐사선 카시니의 마지막 임무에 관한 영상을 제작하여 유튜브에 배포하였습니다. 저도 수없이 많이 봤는데, 정말 멋집니다. 한번 보시는걸 강력히 추천합니다.
5. 마치며
토성은 작은 소형 망원경으로도 충분히 보이고, 밤하늘에서 비교적 밝은 별로 보여 누구나 쉽게 관측할 수 있습니다. 앞으로 여름, 가을이면 밤하늘에 목성과 토성을 볼 수 있습니다. 쉽게 찾아 관측할 수 있으니, 꼭 한번 망원경으로 관측해 보는 것을 추천하며 글을 마칩니다.
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