신비한 토성의 고리, 생각보다 훨씬 젊다 [우주로 간다]

"토성의 나이 45억 살, 고리는 4억 살"

45억 년 전 탄생한 토성에 비해 토성의 고리가 훨씬 젊다는 연구 결과가 공개됐다.

우주과학 매체 스페이스닷컴은 15일(현지시간) 미국 콜로라도 볼더대 연구진의 토성 고리 나이 연구 결과를 보도했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 최근 발표됐다.

토성의 모습 (사진= NASA, ESA, A. Simon)

연구진은 먼지 축적 결과를 연구해 토성 고리 나이를 도출했다. 작은 암석 입자들은 일정하게 태양계를 통과해 행성이나 위성, 소행성 및 토성 고리와 같은 얼음 시스템에 얇은 층으로 쌓이게 된다. 연구진들은 토성 고리 나이를 알아내기 위해 고리를 구성하는 얼음 층에 먼지가 얼마나 빨리 쌓이는지를 연구했다.

콜로라도 볼더대 사샤 켐프 교수가 이끄는 연구진은 2004년~2017년까지 미 항공우주국(NASA) 토성 탐사선 카시니 우주선이 ‘우주먼지분석기(CDA)’로 모은 163개의 먼지 알갱이를 분석해, 이 먼지가 얼마나 빠른 속도로 쌓이는 지를 밝혀냈다.

샤샤 켐프 교수는 성명을 통해 "깨끗한 카펫이 깔려 있다면, 기다리기만 하면 된다. 먼지가 카펫에 쌓일 것이다. 고리도 마찬가지"라고 말했다.

카시니 우주선이 촬영한 토성의 이미지. 이 이미지는 토성 고리들의 위치를 자세히 보여준다. (이미지= NASA/JPL-Caltech/SSI)

연구진들은 토성 고리에 축적된 먼지를 측정해 매년 먼지가 제곱피트당 1g 미만으로 축적되고 있다고 추정했고, 이를 통해 고리의 나이가 4억 년이 채 안 된다고 추정했다.

토성의 나이는 45억 살로 알려져 있기 때문에 토성의 고리는 아주 최근에 생겼다는 것을 알 수 있으며, 이는 고리가 빠르게 사라질 수 있다는 것을 반증하는 셈이라고 스페이스닷컴은 전했다.

토성의 고리는 1610년 천문학자 갈릴레오 갈릴레이가 망원경으로 처음 발견돼 주목을 받은 후  1800년대에 토성 고리가 실제로는 고체가 아니라 더 작은 개별 입자로 구성되어 있다는 사실이 밝혀지면서 더 높은 관심을 이끌었다.

"고리가 얼마나 오래되었는지 대략적으로 알고 있지만 다른 문제는 해결하지 못했다. 우리는 여전히 이러한 고리가 처음에 어떻게 형성되었는지 모른다"며, "고리가 수명이 짧고 역동적이라면 왜 지금 우리가 보고 있는 걸까? 너무 큰 행운이다"고 캠프 교수는 밝혔다.