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2016년 3월 26일 토요일

태양계 이야기 482 - 토성의 위성은 생각보다 어리다?



(The new paper finds that Saturn's moon Rhea and all other moons and rings closer to Saturn may be only 100 million years old. Outer satellites (not pictured here), including Saturn's largest moon Titan, are probably as old as the planet itself. Credit: NASA/JPL)


 태양계에서 두 번째로 큰 행성인 토성은 대형 위성은 타이탄 하나 뿐이지만, 작은 위성은 미니 태양계라고 불러도 될 만큼 많이 가지고 있습니다. 위성 질량의 대부분은 타이탄이 가지고 있지만, 다수의 작은 위성이 있는 것입니다. 이 위성들 가운데 상당수는 토성과 같이 형성된 것으로 생각되며 일부 위성만이 중력에 의해 포획된 소행성입니다. 


 그런데 이 위성 가운데서 엔셀라두스나 미마스처럼 안쪽에 고리와 함께 있는 위성들이 사실은 생성된지 그렇게 오래되지 않은 새로운 위성이라는 주장이 제기되었습니다. 이 주장에 의하면 이 위성들은 생긴지 1억년 밖에 되지 않는 아주 신참이라는 것입니다. 


 SETI의 마티자 쿡(Matija Cuk, principal investigator at the SETI Institute)과 그의 동료들은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 토성의 위성과 고리의 변화를 연구했습니다. 


 토성의 고리가 얼마나 오래되었는지는 위성이 얼마나 오래된 것인지보다 더 오랜 논란의 대상이었습니다. 한 가지 확실한 것은 토성의 고리가 항상 지금같지는 않았을 가능성이 높다는 것입니다. 고리 물질의 소실 속도를 고려하면 태양계 역사 초기부터 존재한 것은 아닌게 분명합니다. 


 연구팀의 시뮬레이션은 토성의 위성들이 토성의 강한 중력과 서로간의 중력 상호 작용 에 의해서 안정된 궤도를 공전하기 힘들 것이라는 점을 시사합니다. 다시 말해 궤도가 서로 겹치면서 서로 충돌한다는 것이죠. 


 연구팀에 의하면 토성의 안쪽 위성은 이렇게 충돌과 합체의 과정을 거쳤던 것으로 보인다고 합니다. 예를 들어 엔셀라두스의 경우 실제 나이는 1억년에 불과할지도 모른다고 하네요. 만약 사실이라면 일부의 기대와는 달리 엔셀라두스 내부의 바다에는 생성된지 얼마되지 않아서 생명체가 존재하지 않을지도 모릅니다. 


 물론 이 주장이 사실인지는 좀 더 검증이 필요합니다. 어쩌면 과거 큰 충돌이 있었던 것 자체는 사실일지 모릅니다. 목성의 4대 위성과는 달리 토성은 가까운 위치에 큰 위성이 없고 다수의 작은 위성과 큰 고리가 존재하는 것이 어쩌면 대형 충돌을 시사하는 소견일지도 모릅니다. 만약 원시적인 생명체가 있었다면 이 충돌과 더불어 사라졌을지도 모르죠.  


 매우 흥미로운 시나리오긴 하지만, 앞으로 더 검증이 필요한 내용이기도 한 것 같습니다. 


 참고 



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