2. 금빛의 고리를 가진 토성

 

 

 

 

토성 이야기 2

 

2. 금빛의 고리를 가진 토성

 

  토성의 고리

 

토성은 그 본체의 둘레에 금빛의 커다란 고리를 가지고 있다. 직경27만 2,000킬로미터가 넘는 화려하고 커다란 고리이다. 마치 이런 고리를 가진 혹성은 태양계의 어디를 찾아보아도 없다.

이 토성의 고리의 폭은 약 6만 7,000킬로미터 곧 우리들 지구의 반구의 10배가 넘는 크기이다. 그런데 두께는 거의 없다는 것이다. 너무나 엷기 때문에 확실한 숫자를 계산해낼 수 없는 정도인데 먼저 15킬로미터 이하라고 보고 있다.

그러니까 혹시 토성의 고리의 직경을 15미터의 모형을 만든다고 하면 폭은 약 4미터가 되는데 두께는 단지 1미터 이하가 된다. 이 고리는 대자연이 창조한 가장 완전한 평면에 가까운 것이다. 얼마나 신비스러운 것인가.

실제로 지구에서 보노라면 토성 고리의 기묘함을 잘 알 수 있다. 약 15년마다 토성 의 고리는 지구에서 보아 꼭 바로 옆에 위치한다. 그러면 그 고리는 보이지 않게 된다. 그만큼 토성 고리는 그럴싸한 평면을 만들고 있는 것이다.

도대체 토성의 고리의 정체는 무엇인가.

1675년에 이탈리아의 갓시니(Giovanni Domenico Cassini)는 고리가 2중이라는 것을 발견하였다. 바깥쪽과 안쪽의 고리의 사이가 어두운 선으로 구분되어 있는 것이다. 이것을 <갓시니의 공극>이라고 한다.

1850년에 미국의 본드（bond) 등은 안쪽의 고리와 토성 본체 사이에 다시 하나의 어두운 고리가 있는 것을 발견하였다. 이리하여 결국 토성의 고리란 것은 세 개로 되어 있음을 알았다.

바깥쪽에서 A고리(폭1만6,000킬로미터), B고리(폭 2만 5,800킬로미터) 및 C고리(1만 8,500킬로미터)라고 한다. A고리와 B고리 사이가 <갓시니의 공극>으로 폭 약 4,800킬로미터이다.

이들 고리 중에서 가장 밝은 것은 B고리로 때로 바깥쪽일수록 잘 보인다. C고리는 더 어둡고 고리를 통하여 토성의 본체가 투시될 정도이다.

이들 고리는 같은 평면에 있어서 그도 토성의 적도 상공을 둘러싸고 있다. 만일 고리가 고체의 판자 같은 것으로 되어있다면 바깥쪽일수록 더 빨리 도는 셈이다. 그런데 잘 관측해보면 고리는 바깥쪽일수록 느리게 돈다는 것을 알았다.

그 이유는 고리가 가는 알맹이로 되어있다는 증거이다. 예를 들면 태양의 둘레를 도는 혹성을 보아도 안쪽의 것일수록 빠르고 바깥쪽일수록 느리게 돈다.

그러면 토성의 고리를 만들고 있는 알맹이란 어떤 것일까.

아마도 그것은 얼음 알맹이거나 아니면 운석과 같은 작은 천체의 부스러기에 눈이나 얼음이 달라붙은 것일 것이라고 최근에는 생각하고 있다. 그 수는 대단히 많아서 같은 평면 안을 빙글빙글 돌아서 저 신비스러운 토성의 고리를 이루고 있는 셈이다.

또 고리의 밝음 정도의 다름은 알맹이의 집합 방법이 달라서 일어나는 것일 것이다. 이들 알맹이는 미소한 것이 거의이지만 그 중에는 직경 5킬로미터 정도의 크기인 것도 섞여 있을 것이다.

 

1980년 토성에 접근한 보이져에 의하여 이 고리는 천 개 이상의 가느다란 고리의 집단임이 판명되었다.