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천문학

토성에 대해 알아보기

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토성은 태양계의 여섯 번째 행성
행성 중 두 번째로 큰 크기를 가지고 있습니다.


1. 토성에 대해
중력이 1.065G밖에 안 된다고 합니다.
763배의 크기와 95배의 질량을 생각하면 지구의 중력이 더 강하다고 할 수 있습니다.
(지구에서 체중이 100kg 나가는 사람이 토성에 가면 106.5kg가 된다.)

대표적인 가스 행성으로 구성 물질 대부분이 기체이고, 밀도가 낮아 물에 띄울 수 있다는 우스갯소리가 널리 알려져 있는데,
밀도만 따지면 그렇지만, 실제로 토성을 물에 띄우는 실험은 현실적으로도 이론적으로도 불가능하다고 합니다.

토성은 엄청 거대해서 잠기게 할 정도로 많은 양의 물을 구할 수가 없습니다.
토성을 띄울 정도로 물을 준비하려면 지구 상의 모든 물의 총량의 7천만 배 이상의 물이 필요하다고 합니다 ㅎㄷㄷ;;
이 정도의 물이 모이면 그 질량만으로도 액체 상태를 유지할 수 없기도 합니다.
이유는 이렇게 되면 중심부에 엄청난 압력이 가해지고 핵융합이 발생합니다.
쉽게 말하자면 그 자리에서 태양과 같은 항성이 새롭게 탄생한다는 뜻입니다.

밀도가 낮다는 말은 총부피를 총질량으로 단순 나눈 평균값이기 때문에 비슷한 성질을 가진 '축소모형'을 만들어 실험한다 해도 뜨지 않습니다.
따라서 '미니 토성'을 만들어 띄워보려 해도 물에 닿는 순간 표면의 기체는 다 날아가버리고 핵은 가라앉게 된다.


2. 토성의 고리
토성은 크고 아름다운 고리를 가진 것으로 잘 알려져 있습니다.
목성, 천왕성, 해왕성도 고리를 가지고 있지만 정말 가늘고 작기 때문에 모두가 토성 하면 고리를 고리 하면 토성을 연상합니다.
실제로 토성의 고리는 저가 망원경으로도 얼마든지 볼 수 있을 정도라고 합니다.

주로 얼음덩어리나 돌덩이들이 토성의 중력에 잡혀 모여들어 공전하고 있습니다.
실제로 봤을 때 매끈한 판이 아니라 조각이 꽤 많이 난 LP판에 가깝습니다. 

태양계 역사에서 토성이 이렇게 큰 고리를 가지게 된 것이 언제부터인지는 아직 밝혀지지 않았습니다.
이론적으로는 태양계가 형성되었을 때부터라고 예측할 수 있으나
최근의 연구에서 의외로 그리 오래지 않았다고 보기도 하는데 이는 태양계 초기에 형성됐다면 지금쯤 얼음 입자가 꽤 더러워졌어야 하는데
그러기엔 고리의 반사율이 높기 때문입니다.
추정으론 대략 9천만~1억 년 전에 지름 400km대 얼음 위성이 부서지면서 고리가 된 것으로 보이고 있습니다.

천문학에서 토성에 고리가 있는지의 여부는 의외로 논란이 심했다고 합니다.
우선 토성의 정확한 외형을 관측하기 위해선 결국 망원경이 필요했는데
갈릴레오 갈릴레이가 망원경을 이용해서 토성의 고리를 확인했지만, 그럼에도 불구하고 논란은 사그라들지 않았다고 합니다.
토성 주위에 뭔가가 있다는 것은 확인했지만 그것이 실제 고리인지 아니면 고리가 아닌 토성 주위의 다른 물체나 위성인지,
그것도 아니면 망원경 성능의 한계로 인한 오차인지 논란이 분분했다고 합니다.
차후 과학이 발전하여 고리 여부가 파악되었는데 이는 지금으로부터 얼마 되지 않았다고 합니다.


3. 토성의 폭풍
용의 폭풍이란 대기 하층부에서 발생하며 대 백반과는 달리 오랫동안 지속되는 폭풍입니다.
강력한 전파가 방출되고 갑자기 밝게 달아오른 뒤 잠잠해지는 현상이 관측되는데
2004년에는 이 폭풍이 3개의 소형 폭풍들을 근처에 형성되어 곧 다른 거대 폭풍에 흡수되었다고 합니다.
즉 이 폭풍이 대기 하층부의 에너지를 상층부로 전달하는 매개체일 수도 있다는 의미라고 볼 수 있어
NASA에서는 이 현상을 먹이사슬로 비유했습니다.

북극에 있는 육각형 모양의 거대 폭풍도 있는데 폭풍의 지름은 1만 2000km로, 지구 지름 정도입니다.
지구의 허리케인처럼 수증기로 구성된 소용돌이로 알려져 왔다고 합니다.

그 중심에는 구름이 없거나 매우 적고, 상층의 구름은 밀도가 매우 높을 것으로 추정되며 동시에 중심부의 회전 속도는
(지구의 허리케인의 약 4배 속도인) 시속 530km로 어마어마하다고 합니다.


4. 토성의 위성
2014년 4월 기준으로 위성 '엔셀라두스'에서 바다가 발견되어 태양계 내에서 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 곳이 되었습니다.

토성의 위성들은 제각각 재밌는 특징을 가지고 있다고 합니다.
이름들은 대개 티탄족들의 이름을 붙여놔서, 판, 아틀라스, 프로메테우스, 판도라, 에피메테우스, 야누스 같은 소 위성도 있습니다.

토성에서 6번째로 큰 엔셀라두스는 지름 500km로 크기 자체만 보면 주목은 못 받지만,
이 위성은 태양광 반사율이 100%에 가까울 정도로 매우 밝게 빛난다고 합니다.

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