물에 띄워볼까, 토성

물에 띄워볼까, 토성

아름다운 띠를 두른 토성(土星, Saturn)은 태양으로부터 약 14억 킬로미터 (9.5 AU, 태양-지구 거리의 9.5배) 거리의 공전궤도를 돌고 있다. 5.2 AU 거리의 목성에서 뚝 떨어진 먼 거리, 태양-목성 간 거리의 거의 두 배 가까운 거리에 있다.
공전주기는 29.46년이고 공전속도는 초속 9.6 킬로미터 정도이다.

옛날에는 태양계의 행성이 5개로서 토성이 마지막 행성이라고 믿었으며 토성을 망원경으로 처음 관찰한 것은 갈릴레오였다.
토성의 고리를 처음 관찰한 갈릴레오는 그것을 보고 세 개의 별이 가까이에 뭉쳐진 것으로 생각했다고 한다.

토성은 누런 색깔을 띤 상당히 밝은 행성으로 부피가 목성의 절반이 좀 넘는, 지구의 760 배나 되는 태양계에서 두 번 째 큰 행성이다.
그러나 질량은 지구의 95배 밖에 되지 않고 비중은 물보다도 작은 0.69그램/입방센티미터로 토성의 일부를 떼어 물에 띄운다면 둥둥 뜰 것이다.
토성의 성분은 수소 93.2퍼센트, 헬륨 6.7퍼센트, 그리고 적은 분량이지만 암모니아, 아세틸렌, 에테인, 인화수소, 메테인 성분도 포함되어 있다. 가스별인 셈이다.

토성도 대단히 빠른 속도로 자전하고 있다.
10시간 32분 35초마다 한 바퀴씩 자전을 한다.
적도에서의 표면 자전속도가 초속 9.87 킬로미터, 시속 3만 5천 500 킬로미터에 달한다.

이처럼 빠른 자전으로 인해 토성은 적도지름이 극지름보다 10%나 더 크다.
또한 원심력으로 인해 적도에서의 중력도 지구보다 낮은 0.914g에 불과하다.
토성 표면에도 목성처럼 줄무늬 띠와 반점이 보이는 것은 빠른 자전속도와 이러한 성분의 대기의 격렬한 흐름과 소용돌이 때문인 것으로 보인다.
또한 토성의 북극에는 육각형으로 생긴 구름이 초속 약 100미터의 속도로 맹렬한 제트기류로 회전하고 있는 것이 카니시호에 의하여 관측되었다.

표면온도는 목성보다 더 낮은 영하 145도 정도이다.
영하 145도의 차가운 수소와 헬륨가스의 폭풍이 휘몰아치는 토성표면에 우주선을 착륙시키는 것은 안 되겠지?

토성은 태양계에서 가장 많은 위성들을 거느리고 있다.
지금까지 확인된 것만 60개에 이른다.
이 중 타이탄 위성은 태양계에서 목성의 가니메데에 이어 두 번째로 큰 위성이며, 주로 질소와 메탄으로 이루어진 짙은 대기를 보유하고 있는 유일한 위성으로 알려져 있다.

목성과 토성을 관찰하기 위하여 우주선을 활발히 보낸 것은 70년대이다. 처음 1972년 3월 2일 발사된 파이어니어(Pioneer) 10호 우주선은 소행성대와 목성, 해왕성을 우주 저 멀리로 나갔지만 이듬해 1973년 4월 6일에 발사된 파이어니어 11호는 목성을 거쳐 1979년 9월 토성과 토성의 고리를 거치면서 수많은 사진들을 전송하고 우주 속으로 날아갔다.

또한 1977년 8월 20일에는 보이저 2호를 발사하였고 보이저 2호는 1979년 7월에 목성, 1981년 8월에 토성, 1986년 1월에는 천왕성, 1989년 2월에는 해왕성을 지나가면서 이들 행성과 위성들에 대한 많은 자료와 사진들을 전송하였다.

앞서 언급하였지만, 이들 우주선들이 발사된 지 20여년이 지난 1997년 10월 15일에는 미국과 유럽이 공동으로 약 34억 달러라는 사상 최대규모의 비용을 들여 토성과 토성의 위성 중 타이탄을 탐사하기 위한 카시니-하위헌스 호(Cassini-Huygens 號)를 발사하였는데 이 탐사선은 7년간의 항해 끝에 토성 궤도에 2004년 7월 1일 진입하였다. 그리고 2004년 12월 25일에는 토성을 공전하는 모선으로부터 탐사선이 분리되어 2005년 1월 14일 타이탄의 표면에 착륙하였다.

태양계의 위성 가운데 유일하게 대기를 가지고 있는 타이탄 위성은 그 대기가 지구의 대기 중에도 가장 많은 질소와 메탄가스가 주성분이기 때문에 생명체 기원에 대한 어떠한 암시를 얻을 수 있을까 하여 과학자들은 그 많은 비용을 투입하여 타이탄 탐사선을 보낸 것이다.  
거긴 영하 200도의 차가운 별인데.......