토성 여행, Travel to the Saturn

태양계에서 2번째로 거대한 행성이다. 지구와 비교하면 대략 95배 정도 무겁다. 부피는 지구의 763배. 고리를 제외한 모든 면에서 목성의 다운그레이드판이다.

그런데 겉보기와 달리 힘은 별로 못쓴다. 중력이 1.065G(지구의 x배 로 보통 이야기 하며 기준인 지구는 당연히 1G)밖에 안 된다. 크기(763배)와 질량(95배)을 감안하면 오히려 지구가 중력이 더 쎄다고 말할 수 있다. 한 때(1980년대..)는 지구의 0.95배라고도 했었다.[4]

크고 아름다운 고리 덕분에 누구나 잘 안다.[5] 사실은 목성, 천왕성, 해왕성도 고리를 가지고 있지만 눈에 보이지 않을 정도로 가늘고 작기 때문에 모두가 토성 하면 고리를, 고리 하면 토성을 연상한다. 실제로 토성의 고리는 싸구려 망원경으로도 얼마든지 볼 수 있다.

토성의 고리는 주로 얼음덩어리나 돌덩이들이 토성의 중력에 붙잡혀 모여들어 제각각 토성 주위를 공전하는 것으로 추정되며, 보이는 것처럼 매끈한 판이 아니라 조각이 꽤 많이 난 LP판에 가깝다. 이 고리는 토성의 공전궤도면과 일치하지 않고, 두께가 수십~수백 미터 정도로 매우 얇기 때문에 토성이 궤도의 어디쯤에 있느냐에 따라 보이는 정도가 달라진다. 때문에 최초로 토성을 관측한 갈릴레이는 아쉽게도 고리를 알아차리지 못 하고 귀라고 생각했다. 이걸 두고 당시 교회에서는 천국으로 승천한 예수의 포피(...)라는 해석도 나왔다고 한다. 이렇게 해석한 학자는 Leo Allatius라는 그리스인으로, 바티칸 도서관의 사서였다고. 결국 그것이 고리였음을 확실히 증명해내는 영광은 하위헌스(호이겐스)[6]에게 넘어갔다.

이 고리에 대해 종전에는 얼마 가지 않아 구조가 뭉개질 일시적인 현상에 불과하다고 예상해왔지만, 최근 카시니-하위헌스(카시니-호이겐스) 호의 관측에 따르면 고리의 물질들은 활발하게 생성, 소멸되고 있었으며, 고리는 앞으로도 수십억 년 동안 지금과 똑같은 형상을 유지할 것이라는 분석이 나왔다.

고리의 생성 원인은 '로시 한계(Roche limit)' 안으로 접근한 위성이나 혜성 등으로 생각된다. 로시 한계란 위성이나 소행성 등이 행성의 조석력을 버티지 못하고 부서지는, 행성이 위성을 가질 수 있는 최소한의 거리를 말하는데, 모행성의(=토성) 중력과 물체의 크기 및 물체 자체의 중력과 관련되어 있다. 토성의 고리는 모두 이 안에 위치하므로 신빙성이 있다.

물에도 뜰 정도의 낮은 밀도를 가졌다. 물론 물질적 비중이 이렇다는 소리고 실제 물에 띄운다는 가정을 하고 있는 것이 아니다. 설령 띄운다 해도 흔히 상상하는 것처럼 둥둥 뜨는 대신 3분의 2가 잠긴 형태로 뜨게 될 것이다.

토성의 위성 중 하나인 타이탄은 수성보다도 크며 메탄 구름에서 액체 메탄 비가 내리는, 대기를 가지고 있는 위성이다. 기압도 무려 지구의 1.5배에 달한다. 이러한 사실 때문에 타이탄은 많은 SF의 소재가 되기도 했다. 또한 토성에서 가장 큰 위성으로, 타이탄의 질량은 다른 모든 토성의 위성들을 합친 것의 약 25배.

토성도 목성처럼 내부운동이 활발하다. 그 예로 목성엔 대적반이 있다면 토성엔 대백반이 있는데 지름은 수천km, 최대 풍속은 시속 1,700~1,800km로 막강한 위력을 보여준다. 이는 목성 대적반의 80~100m/s보다도 5~6배 빠른 것이다.[7][8] 여하튼 내부의 열로 인해 대기 대순환의 하나로 대폭풍이 발생하기에 토성은 생김새와 달리 내부는 지옥일 것이다. 하지만 이래도 목성보다는 낫다.

덧붙여 토성에도 목성처럼 줄무늬가 존재하나 상당히 희미해서 눈에 잘 띄지 않는다. 이는 전체적으로 각 구름 층이 목성에 비해 두껍기 때문이라고 한다.

현재 카시니-하위헌스호가 탐사 중이며 여지껏 알 수 없었던 많은 것들을 알게 됐다. 다만 수명이 얼마 안남은 상황인데 이를 대체할 탐사선 계획은 2015년 12월 현재 없는 실정이다.

아이작 아시모프의 장편 SF 파운데이션에서 태양계를 찾는 심볼로 이용된 바 있으나, 사실 거대한 고리를 가진 행성은 우주적으로 보면 그렇게까지 희귀한 존재는 아닐 것이다. 솔로몬 가족은 외계인의 오프닝 장면에서 저 고리를 훌라후프로 써서 운동하는 토성을 볼 수 있다.

http://img.theqoo.net/img/Uotct.jpg
참고로 토성이 달이 있는 위치에 있으면 이렇다. 순간 놀랄 수도 있으니 주의하자.

토성의 위성
판	다프니스	아틀라스	프로메테우스	판도라	에피메테우스	야누스	미마스	메토네	안테
팔레네	엔셀라두스	테티스	텔레스토	칼립소	디오네	헬레네	폴리데우케스	레아	타이탄
하이페리온	이아페투스	키비우크	이이라크	포에베	팔리아크	스카디	알비오릭스	S/2007 S 2	베비온
에리아푸스	스콜	시아르나크	타르케크	S/2004 S 13	그레이프	히로킨	야른삭사	타르보스	문딜파리
S/2006 S 1	S/2004 S 17	베르겔미르	나르비	수퉁	하티	S/2004 S 12	파르바우티	트리므르	아에기르
S/2007 S 3	베스틀라	아이가이온	S/2006 S 3	펜리르	수르투트	카리	이미르	로게	포르뇨트