[뉴스] 토성의 신기한 위성

얼마 전에 카시니가 올해 9월 중으로 토성을 향해 떨어진다고했다.

현재 키시니는 운지하기 직전에 그동안 탐사하지 못했던 토성의 고리 안쪽 부근을 탐사중에 있는데,

이 부분은 존나 위험하기 짝이 없어서 그동안 나사 관계자들이 탐사에 엄두를 못 내고 있던 지역이다.

그래서 그들은 이왕 운지하게 될 거 위험하지만 시도라도 해보자는 마음에서 이 미션을 진행중에 있다.

카시니는 지난번에 보낸 사진 이후로 계속해서 고리 안쪽부근을 탐사하며 사진을 전송하고 있는데, 한 번 감상해보도록 하자

얼마 전에 나사가 중대발표를 하면서 일약 인기스타 반열에 오른 엔셀라두스 되시겠다. 뭐 나사의 중대발표가 지루하고 너무 재미없어서 나도

끝까지 보진 못했지만 요약하자면 엔셀라두스 지표아래에는 물은 물론, '혐기성' 생명체들에게 필요한 수소와 이산화탄소가 

생각보다 많이 들어있다는 것이다. 우리에겐 이게 무슨 의미를 가져다 주는지 아리송하지만 혐기성 세균이 에너지를 얻는 화학반응식을 살펴보면이해할 수 있을 것이다.

CO2 + 4H2  -> CH4 + 2H2O 

지구에 존재하는 혐기성 세균 중 메타노진(메탄생성균)이라는 위의 화학반응식을 통해 에너지를 얻어간다. 

이 반응식을 보면 엔셀라두스의 열수화산에서 채집한 물질의 성분과 정확하게 일치한다. 그래서 천문학자들이 엔셀라두스에는 혐기성 세균이 즐비할거라고 얘기하는거지.

아무튼, 엔셀라두스의 군데군데에는 크레이터(운석구덩이)가 존재하기도 하지만 무엇보다도 칼로 긁어놓은것 마냥 줄무늬가 많이 보인다.

토성의 위성 중 하나인 미마스이다. 이새끼 오른쪽에는 지 크기의 1/3가량 되는 엄청 큰 크레이터가 박혀있는데 이 엄청난 운석충돌의 여파로이 운석구덩이의 정 반대편에는 존나 커다란 산이 생겨버렸다.

또한 미마스는 직경 400km가 채 안되며 이정도 크기는 밀도에따라 다르겠지만 보통 천체가 구형으로 존재할 가장 최소의 크기이다.

사실상 이거보다 작은 크기를 가진 녀석은 구체모양이 아니라고 보면 된다.

토성의 또다른 위성 디오네. 디오네는 직경 약 1100km의 작은 위성이다. 특징이라고 한다면 저기 밝은 크레이터 하나 보이지?

저거랑 디오네의 반대편에 보이는 커다란 줄무늬형태의 지형이다.

이게 그 반대편에 존재하는 줄무늬인데, 천문학자들도 왜 이런 지형이 생겼는지 모르고 있다. 그냥 소행성이 비스듬하게 때려박아서

저런 무늬가 생긴게 아닌가 추측하는 정도?

그리고 다른 위성에 비해 존나 밝은 것도 또다른 특징인데 이는 엔셀라두스와 디오네의 독특한 관계에서 힌트를 얻을 수 있다.

디오네는 엔셀라두스와 1:2 궤도공명을 이루는 존나 신기한 새낀데, 쉽게말해 디오네가 토성을 한 번 공전할 때 엔셀라두스는 두 번 공전한다 이말씀임.

그래서 엔셀라두스의 얼음화산에서 튀어나간 수증기 입자가 얼어붙어서 디오네 표면으로 운지했고, 그게 디오네를 밝게 만들었다는 소리임.

토성의 또다른 위성 테티스. 얘는 눈알모양 행성과 엄청 흡사하게 생긴게 흥미로우며, 행성 전체가 마치 누가 긁어놓은 것마냥

줄무늬로 가득 차있다. 미스터리하지 않냐? 천문학자들도 왜 이런 줄무늬지형이 생겼는지 모르고 있다.

도대체 천문학자들이 아는게 뭐가 있을까?

얘는 토성의 위성 중 하나인 다프니스(Daphnis)인데, 직경이 고작 8km 부근의 매우 작은 돌덩이다.

별 다를게 없어 보이는 작아보이는한 녀석이지만 이녀석은 정말 신기한 물리학적 현상을 자아낸다.

뒤에 물결치는 거 보이지? 저거 합성이나 왜곡 아니다.

저 물결무늬는 다프니스가 고리와 고리 사이 틈바구니를 지나치면서 만들어낸 중력적 물결효과이다.

또한 저 다프니스가 주변에 다른 녀석들보다는 훨씬 커서 지가 도는 자리에 위치해 있었던 얼음이나 돌덩어리를 주변으로 싸그리 밀어내버렸다.

그래서 저렇게 틈을 만들어놨는데, 이 틈을 킬러갭(Keeler's Gap)이라 부른다.

여기 보이는 아주 실낱같은 줄무늬는 죄다 고리라고 보면 된다. 이 고리는 수 마이크로미터에서부터 집채만한 얼음덩어리가 한데 모여 만들어냈다.

토성의 또다른 신기한 위성 중 하나인 아틀라스. 해상도가 낮아서 가장자리를 뿌옇게 처리한 게 아니라 실제로 저렇게 생긴 독특한 놈이다.

애랑 비슷한 놈이 또 있는데

바로 얘다. 이놈은 판 이라고 불리는 위성이다. 아틀라스보다 좀 더 중앙부분의 돌출이 뚜렷하며 마치 UFO를 보는듯한 느낌마저 들게 한다.

생긴 모양세가 비슷하니 두 위성 모두 비슷한 환경에서 자랐다는 것을 짐작할 수 있는데, 도대체 어떤 환경에서 만들어졌길래

이러한 독특한 모양을 가지게 되었을까?

이 간극은 토성의 바깥쪽 고리인 A고리에 위치한 엔케 틈인데, 가운데 보이는 쪼그만 곡선이 판의 궤도라고 보면 된다.

아까 다프니스가 주변 물질들을 바깥으로 밀어냈다면, 판과 아틀라스는 반대로 주변에 있었던 암석이랑 얼음을 다 집어삼켰다고 볼 수 있다.

근데 이녀석들이 흡수될 때 지멋대로 그냥 달라붙는게 아니다.

블랙홀의 강착원반이나 토성의 고리가 생성되는것과 비슷하게, 이녀석들 주변에 있던 물질도 적도부근부터 차곡차곡 쌓였다는 거다.

그 결과로 탄생한게 저런 독특한 모습이라는거지.

사진 출처 : https://www.nasa.gov/image-feature/jpl/pia21436/pan-revealed