토성Saturn
토성은 어떤 천체인가요?
행성· 지름 116,460 km. 수많은 얼음 조각으로 된 넓은 고리를 두른 행성입니다. 평균 밀도가 물보다 낮은 유일한 행성이며, 위성 타이탄과 엔셀라두스는 생명 탐사의 중요한 목표입니다.
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궤도와 크기
| 지름 | 116,460 km |
|---|---|
| 태양 거리 | 9.5 AU |
| 공전 주기 | 29.5년 |
| 고리 폭 | ~280,000 km |
값은 대표값(근사)입니다. 출처: NASA·IAU 공개 자료 정리.
토성의 위성
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토성 북극의 육각형 구름
토성 북극에는 육각형 모양의 구름 무늬가 있습니다. 한 변의 길이가 지구 지름보다 깁니다. 1980년대 초 보이저 탐사선이 처음 찍었고, 2004년 카시니가 도착해 다시 보았을 때도 같은 자리에서 같은 모양을 유지하고 있었습니다. 육각형 테두리를 따라서는 시속 320km의 바람이 흐릅니다. 남극에는 이런 무늬가 없습니다.
구름이 왜 육각형이 되는지는 실험실에서 비슷한 모습을 만들어 보며 설명됐습니다. 물을 담은 통을 돌리면서 안쪽과 바깥쪽의 회전 속도를 다르게 하면, 알맞은 조건에서 흐름이 다각형 모양으로 굳어집니다. 토성의 빠른 바람 줄기도 같은 원리로 육각형을 이루는 것으로 보입니다.
카시니는 이 육각형의 색이 바뀌는 것도 지켜보았습니다. 토성의 1년은 지구의 29.5년이라, 계절 하나가 7년 넘게 이어집니다. 카시니가 머문 13년 동안 북극은 겨울의 어둠에서 여름의 햇빛 속으로 들어갔고, 그사이 육각형 안쪽은 푸른색에서 금빛으로 변했습니다. 지구의 망원경으로는 토성이 북극을 우리 쪽으로 기울일 때만 이 무늬가 보입니다.
행성 이야기
토성의 고리는 폭이 약 28만 km로, 지구와 달 사이 거리의 3분의 2가 넘습니다. 그런데 두께는 대부분 10m에서 1km 정도에 불과합니다. 폭에 비하면 종이 한 장보다 얇은 셈입니다. 고리는 거의 순수한 물 얼음 조각으로 되어 있고, 작은 자갈만 한 것부터 집채만 한 것까지 수많은 조각이 저마다 토성 둘레를 돕니다.
고리가 언제, 어떻게 생겼는지는 아직 논쟁 중입니다. 탐사선 카시니의 측정은 고리가 1억 년 안팎으로 젊을 수 있다는 결과를 냈습니다. 그렇다면 고리는 공룡이 살던 시대에 생겼을 수도 있습니다. 반대로 고리가 훨씬 오래됐을 수 있다는 연구도 나와 있습니다. 카시니는 또 고리의 얼음이 조금씩 토성으로 떨어지는 ‘고리 비’를 관측했는데, 이 속도라면 고리가 수억 년 안에 사라질 수 있다는 계산이 나왔습니다.
토성의 평균 밀도는 물의 0.69배입니다. 토성이 들어갈 만큼 큰 욕조가 있다면 물에 뜬다는 계산이 나오는 까닭입니다. 토성은 위성도 많이 거느려, 2025년까지 확인된 것만 270개가 넘습니다. 그중 타이탄은 두꺼운 대기와 메탄 호수를 가졌고, 엔셀라두스는 얼음 아래 바닷물을 우주로 뿜어냅니다. 두 위성 모두 생명 탐사의 중요한 목표입니다.
지구에서 보면 토성 고리는 약 15년마다 옆면이 정확히 우리 쪽을 향합니다. 이때는 고리가 너무 얇아 거의 보이지 않습니다. 가장 최근에는 2025년 3월에 이런 일이 있었고, 그 뒤로 고리는 해마다 조금씩 더 넓게 열려 보입니다. 공전뷰에서 시간을 앞뒤로 돌리면 고리의 기울기가 바뀌는 모습이 보입니다.
자주 묻는 질문
- 토성의 지름은 얼마인가요?
- 토성의 지름은 116,460 km입니다.
- 토성까지의 거리는 얼마인가요?
- 토성의 태양 거리는 9.5 AU입니다.
- 토성의 공전 주기는 얼마인가요?
- 토성의 공전 주기는 29.5년입니다.
- 토성의 주요 위성은 무엇인가요?
- 주요 위성은 타이탄, 엔셀라두스, 레아, 이아페투스, 디오네, 테티스, 미마스입니다.
관련 항목
수치는 대표값(근사)입니다. 시뮬레이션 위치는 J2000 평균 궤도요소 기반 근사입니다.