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별 별 이야기

태양계의 보석 토성

by ayra 2020. 5. 3.

태양계의 보석 토성

태양계의 행성 - 토성

태양에서 6번째로 큰 행성이며 태양계에서 두 번째로 큰 행성입니다.

   NASA, ESA, A. Simon (GSFC), M.H. Wong (University of California, Berkeley) and the OPAL Team


 NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

수천개의 아름다운 고리들로 장식된 토성은 행성들 중에서도 톡특한 행성입니다.다. 토성이 얼음 덩어리와 바위로 이루어진 고리를 가진 유일한 행성은 아니지만 토성만큼 화려하거나 복잡한 행성은 없습니다.

거대한 가스행성인 목성처럼 토성은 수소와 헬륨으로 만들어진 거대한 공입니다.

토성은 60개 이상의 알려진 달들에 둘러싸인 태양계에서 가장 매혹적인 풍경을 보여줍니다. 엔젤라두스에서부터 스모그에 젖은 타이탄의 매탄호수에 이르는 물의 분출로까지 토성계는 풍부한 과학적 발견의 원천이며 많은 신비를 가지고 있습니다.

토성은 토요일과 같은 이름을 가지고 있습니다.

지구에서 먼 행성인 토성은 고대부터 알려져 왔습니다. 이 행성은 로마의 농업과 부의 신으로부터 이름이 붙여졌습니다. 

종종 영화나 드라마의 소재로 사용되는 토성은 2014년 영화 인터스텔라에서 다른 은하계로 이동 가능하게 하는 웜홀이 토성 근처에 나타나는 장면이 있었습니다.

크기와 거리

반지름이 58.232km의 토성은 지구보다 9배 넓습니다. 만약 지구가 5센트 동전 크기라면 토성은 배구공 정도의 크기일 것입니다. 토성은 평균 14억km 거리에서 태양으로부터 9.5AU(천문학적 단위) 떨어졌습니다. 1개의 천문단위는 태양에서 지구까지의 거리입니다. 이 거리로 태양에서 토성까지 이동하는데 80분이 걸립니다.

궤도와 회전

토성은 태양에서 두 번째로 짧은 날을 가지고 있습니다. 토성에서 하루는 10.7시간 밖에 걸리지 않으며 약 29.4년(지구의 10.756일)만에 태양 주위를 완전히 돕니다.

이것의 축은 태양 주위의 궤도에 대해 26.73도로 기울어져 있는데, 지구의 23.5도 기울기와 비슷합니다. 이것은 토성도 지구처럼 계절을 경험한다는 것을 의미합니다.

구조

토성은 목성처럼 대부분 수소와 헬륨으로 이루어졌습니다. 토성의 중심에는 철과 니켈과 같은 밀도가 높은 금속 코어가 있고, 바위로 둘러싸인 물질과 강한 압력과 열에 의해 굳은 다른 화학물들이 있습니다. 수소는 목성의 핵과 유사하지만 상당히 작은 액체 수소층 내부에 액체 금속 수소에 들러싸여 있습니다.

상상하기 어렵겠지만 토성은 태양계에서 평균 밀도가 물보다 낮은 유일한 행성입니다. 거대한 욕조가 존재한다면 토성은 욕조에 뜰 수 있을 것입니다.

형성

45억 년 전 태양계가 형성되었을 때 토성은 중력이 소용돌이치는 가스와 먼지를 끌어들여 거대한 기체가 된 모양을 갖추게 되었습니다. 그리고 약 40억 년 전에 토성은 태양에서 6번째 행성으로 태양계의 현재 위치로 자리를 잡았습니다.

표면

거대한 가스 행성인 토성은 실제 표면을 가지고 있지 않습니다. 이 행성은 대부분 소용돌이치는 가스와 액체를 더 깊은 곳에 두고있습니다. 우주선이 토성에 착륙할 곳은 없습니다. 그리고 우주선이 손상되지 않은 채 비행할 수 없을 것입니다. 왜냐하면 극한의 압력과 온도는 우주선이 행성으로 날아 가려고 할 때 우주선을 분쇄시키고 녹여 증발시킵니다. 

대기

토성은 희미한 줄무늬, 제트기류, 폭풍으로 보이는 구름으로 덮여 있습니다. 이 행성은 노란색, 갈색, 회색의 많은 다른 색조들이 있습니다.

적도 지역에서는 상층 대기의 바람이 초속 500m에 이릅니다. 반면 지구상에서 가장 강력한 허리케인은 초속 110m로 붑니다. 그리고 물 속 깊이 잠수할 때 느끼는 것과 같은 압력은 가스를 액체로 짜낼 정도로 강력합니다.

토성의 북극은 6면 제트기류라는 흥미로운 대기 특징을 가지고 있습니다. 이 육각형 모양의 패턴은 보이저 1호 우주선의 영상에서 처음 발견되었고 그 이후로 카시니 우주선에 의해 더 자세히 관측되어 왔습니다. 직경 30,000km에 이르는 육각형은 중앙에 거대한 회전하는 폭풍이 있는 시속 약 322km의 물결 모양의 제트기류입니다. 태양계의 다른 어느 곳에서도 이와 같은 기상 특성은 발견 되지 않았습니다.

자기권

토성의 자기장은 목성의 자기장보다 작지만 지구 자기장의 578배나 강력합니다. 고리인 토성과 많은 위성들은 완전히 토성의 거대한 자석권 안에 놓여 있는데, 이 영역은 전기적으로 충전된 입자들의 행동이 태양열보다는 토성의 자기장에 의해 더 많은 영향을 받는 영역입니다.

오로라는 전하를 띤 입자들이 자기장 선을 따라 행성의 대기로 소용돌이 칠 때 발생합니다. 지구에서는 이 전하를 띤 입자들이 태양풍에서 옵니다. 카시니는 적어도 토성의 오로라 중 일부는 목성의 오로라와 같고 태양열의 영향을 받지 않는다는 것을 보여 주었습니다. 대신, 이 오로리는 토성의 달에서 배출되는 입자와 토성 자기장의 빠른 회전 속도가 복합적으로 작용하여 발생합니다. 그러나 이러한 현상은 아직 완전히 이해되고 있지 않습니다.

반지

토성의 고리는 혜성, 소행성 또는 토성의 강력한 중력에 의해 분해되기 전에 깨진 부서진 달 조각으로 여겨집니다. 이것들은 먼지와 같은 다른 물질로 코팅된 수십억개의 작은 얼음 덩어리와 바위 덩어리로 이루어져 있습니다. 고리 입자들은 대부분 작고 먼지 크기의 얼음 덩어리에서부터 집 크기만한 덩어리까지 다양합니다. 몇개의 입자들은 산처럼 큽니다. 토성의 구름 꼭대기에서 고리들을 보면 대부분 하얀색으로 보일 것입니다. 흥미롭게도 각 고리들은 행성 주위를 다른 속도로 돌고 있습니다.


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