토성 고리 활용해 토성 핵 비밀 벗겼다 [우주로 간다]

미 캘리포니아 공과대 연구진, 토성 내부 핵 구조 밝혀내 미국 캘리포니아 공과대학 연구진이 토성 고리를 조사해 토성 내부 핵의 구조를 알아냈다고 씨넷 등 주요 외신들이 18일(현지시간) 보도했다.

지금까지 토성의 핵은 암석 덩어리일 것이라는 의견이 우세했다. 하지만 연구 결과 토성의 핵은 얼음과 암석, 수소와 헬륨 등 금속성 유체가 뒤섞여 있는 것으로 확인됐다.

사진= NASA, ESA, A. Simon
연구진은 "토성 핵은 마치 진흙과 같다. 행성의 수소와 헬륨 가스는 행성의 중심으로 갈수록 점점 더 많은 얼음과 암석과 혼합된다”며, "안쪽으로 들어갈수록 얼음과 암석 비중이 높아지고, 바깥쪽일수록 금속성 유체가 높다"고 설명했다.

또 “토성의 핵이 행성 직경의 60%에 걸쳐 있어 이전에 추정한 것보다 훨씬 더 크다."고 미 캘리포니아 공과대학 연구진은 성명을 통해 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 천문학'(Nature Astronomy)에 발표됐다.

연구진들은 이번 연구를 위해 미국 항공우주국(NASA) 토성 탐사선 카시니호의 데이터를 사용했다. 그 동안 천문학자들은 토성 내부의 진동이 토성 고리에 파장을 일으킬 것으로 예상했는데, 연구진은 이번 연구에서 토성 고리를 지진계로 활용해 토성 핵 구조를 파악했다.

토성 핵의 구조. 핵의 바깥쪽에는 수소와 헬륨 가스가 자리잡고 있고 중심에는 얼음, 암석과 금속성 유체가 있는 것으로 파악됐다. (사진=캘리포니아 공대)
논문 공동 저자 짐 퓰러(Jim Fuller) 캘리포니아 공과대 교수는 "우리는 행성 내부의 진동을 측정하기 위해 거대한 지진계와 같은 토성 고리를 사용했다."며, “토성의 구조를 지진학적으로 조사할 수 있었던 것은 이번이 처음이며, 그 결과는 꽤 놀라웠다."고 밝혔다.

이번 발견은 토성과 같은 가스형 행성인 목성도 토성과 같은 핵을 갖고 있을 수 있다는 가능성을보여주며, 향후 목성 탐사에도 도움이 될 것으로 보인다고 씨넷은 전했다.

토성의 비밀을 알려주던 NASA 카시니호가 임무를 다하고 역사 속으로 사라졌다. (사진=NASA)
NASA의 카시니 우주선은 1997년 10월 발사돼 2004년 토성 궤도에 진입했다. 이후 대기와 호수를 가진 ‘타이탄’과 얼음이 분수처럼 뿜어져 나오는 위성 ‘엔셀라두스’ 영상을 보내오는 등 많은 과학적 발견에 기여한 후 2017년 토성 대기에 불타 역사 속으로 사라졌다.