3. 화성의 위성

 

화성 이야기3

 

 

3. 화성의 위성

 

지구에는 달이 하나밖에 없다 그러나 화성은 두 개의 위성을 가지고 있다. 하나는 포보스라 하고 하나는 다이모스라고 한다.

이들 달은 지구의 달과 비교해서 놀라울 정도로 작은 것이다. 확실한 수치는 모르지만 큰 것인 포보스는 직경이 22킬로미터, 다이모스는 직경이 12킬로미터라고 말하고 있다.

 

  화성의 위성

명칭	직경 (km)	질량 (kg)	공전주기(시간）	평균출몰주기
포보스(Phobos)	22.2 (27 × 21.6 × 18.8)	1.08E+16	7.66	11.12(시간)
다이모스(Deimos)	12.6 (10 × 12 × 16)	2.0E+15	30.35	5.44(일)

 

지구의 달의 직경은 3,476킬로미터 정도이다. 그것에 비교한다면 화성의 두 개의 달은 매우 작은 것이다.

어미인 화성과 비교하여도 포보스가 308분의 1, 다이모스는 565분의 1 정도이다. 도대체 어찌하여 이런 작은 달을 화성은 가지고 있는 것일까.

이에 대해서는 여러 가지 생각이 있는데 그 하나는 <소혹성의 친구가 화성의 달이 된 것이 아닌가.>하는 것이다.

화성은 지구의 바로 바깥을 돌고 있는데 화성보다도 바깥 쪽 궤도에는 목성이라는 큰 혹성이 돌고 있다.

그래서 화성과 목성과의 궤도 사이에는 매우 작은 천체의 부스러기 조각이 흩어져 있어서 그것들도 태양의 주위를 돌고 있다.

이러한 작은 천체의 무리를 한 마디로 소혹성이라고 부르고 있다. 대부분은 직경이 수 킬로미터에서 수 십 킬로미터 정도의 것들이다.

혹성이라 하기보다도 혹성의 부스러기라고 하는 것이 좋을 것이다.

그리고 재미있는 것은 목성도 직영이 20킬로미터, 22킬로미터, 25킬로미터의 작은 달을 가지고 있다는 사실이다.

목성에는 위성이 많아서 그 중에는 직경 5,180킬로미터인 가리스토라는 수성보다도 큰 것이 있으나 그밖에는 특별히 작은 위성이 있다.

직경이 20킬로미터 전후의 작은 달은 태양계 중에서는 목성과 화성에 밖에 없다.

이것은 목성과 화성 사이를 돌고 있는 혹성과 깊은 관계가 있는 듯하다.

그래서 다음과 같은 설이 나온 것이다.

<소혹성 중 어떠한 원인으로 화성의 궤도 가까이까지 날아 들어온 것이 있었는지도 모른다. 그것들은 화성에 붙잡혀서 그대로 화성의 둘레를 도는 두 개의 달이 되었을 것이다.> 라고.

목성의 작은 달에 대해서도 같은 생각을 할 수가 있을 것이다. 이상이 소혹성설이라고 말하는 것이다.

그런데 화성의 두 개의 달에 대해서는 소혹성설에서도 조금 의심을 가지게 하는 문제가 있다. 그것은 이들 두 개의 달은 거의 화성의 적도 상공에 있지만 거의 원에 가까운 궤도를 돌고 있다는 것이다.

포보스는 적도 상공 약 5,800킬로미터의 자리에 있고 다이모스도 적도 상공 1만 9,800킬로미터 정도에서 돌고 있다.

거기서 두 가지의 의문이 생긴다.

그것은 만일 소혹성이 뜻밖에 어디선가 날아 들어와서 화성에 붙잡혔다면 조금 궤도가 흐트러지는 것이 자연스러운 것이 아닌가라는 것이다.

어쩌다 그것이 하나라면 몰라도 두 개가 적도의 바로 상공에 있다는 것은 아무래도 이상하다고 생각되는 것이다.

궤도가 원에 가깝다는 것도 잘 모른다. 원은 특별한 경우로 보통은 타원 궤도를 그리는 것이 보통이기 때문이다.

또 두개의 달은 모두가 화성의 표면 가까운 곳을 화성의 자전하는 방향과 같이 돌고 있다.

우리의 달은 지구에서 38만 4,400 킬로미터 이상 떨어진 곳을 돌고 있다. 그것에 비하면 포보스는 화성의 중심으로부터 2만 3,500킬로미터라는 낮은 높이이다. 우리들의 지구에서 말한다면 인공위성과도 닮았다고 할 수 있다.

두 개의 달의 공전주기는 포보스가 겨우 7시간 39분, 다이모스가 30시간 18분이다. 지구의 달은 약 4주 걸려서 공전하고 있는 데에 비하면 화성의 달은 발이 너무 빠르다 그런 점도 인공위성과 닮았다.

그런데 화성의 자전주기는 24시간 37분 정도이다. 그리고 이 사이에 포보스는 3회 이상이나 화성의 주위를 도는 것이다. 따라서 포보스는 서쪽에서 떠서 동쪽으로 진다. 11시간 후에는 다시 서쪽에서 뜬다는 정도의 빠르기이다.

이리하여 포보스는 하루 밤에 두 번이나 화성의 하늘에 얼굴을 보이는 셈이다.

이에 대해서도 다이모스는 화성의 자전주기보다 조금 길게 걸려서 화성을 한 번 돈다. 그런 때문에 화성의 표면에서 보고 있노라면 다이모스는 동쪽에서 떠서 서서히 서쪽으로 진다.