태양계 이야기 359 - 토성의 위성 미마스

(토성과 위성 미마스. Image Credit: NASA/JPL/Space Science Institute) 

 위의 사진은 토성을 응시하는 미마스라는 제목으로 나사가 공개한 것입니다. 마치 눈동자가 뒤에서 토성의 고리를 응시하는 것 같은데 물론 실제 눈이 아니라 거대한 크레이터 입니다. 이 사진은 2005년 카시니 탐사선이 210만km 거리에서 찍은 것입니다. 

 토성은 목성처럼 많은 위성을 가지고 있지만, 거대한 위성 4개를 거느린 목성과 달리 가장 큰 위성 타이탄이 유일한 대형 위성이고 나머지는 모두 중소형입니다. 타이탄은 지구보다 두꺼운 대기를 지닌 특이한 위성임과 동시에 토성의 모든 위성의 질량을 합쳤을 때 96%를 가지고 있습니다. 

 따라서 토성의 위성은 타이탄과 나머지 기타라고 불러도 좋을 정도지만, 작은 위성 가운데도 매우 독특한 특징을 지닌 것들이 있습니다. 대표적으로 간헐천을 뿜어내는 엔셀라두스가 있죠. 하지만 잘 알려지지 않아서 그렇지 미마스 역시 별난 위성 가운데 하나입니다. 무엇보다 별난 부분은 바로 거대한 크레이터입니다. 

 미마스는 지름이 397km에 달하는데 놀랍게도 130km 폭의 거대 크레이터인 허셜 크레이터(이 위성이 천문학자 윌리엄 허셜에 의해 발견되었기 때문에 이 명칭이 붙음)를 지니고 있습니다. 과학자들은 크레이터가 가능한 지름이 천체 지름의 1/3을 넘지 못할 것으로 생각하고 있는데, 이 추정이 옳다면 허셜 크레이터는 거의 한계에 도달한 크기의 크레이터인 셈입니다. 만약 지구에 이런 크레이터가 있다면 크레이터 안에 캐나다가 들어갈 수 있으며 크레이터 가장자리의 높이는 200km에 달하는 수준이 된다고 합니다. 

 실제로 미마스는 이 크레이터를 만든 충격으로 거의 파괴될 뻔한 흔적을 가지고 있습니다. 허셜 크레이터의 반대쪽까지 퍼져있는 카스마타(chasmata)라는 균열이 그 증거죠. 하지만 미마스는 이 엄청난 충격에서 간신히 살아남았지만 매우 독특한 지형을 가지게 되었습니다. 

(미마스의 허셜 크레이터. In this view captured by NASA's Cassini spacecraft on its closest-ever flyby of Saturn's moon Mimas, large Herschel Crater dominates Mimas, making the moon look like the Death Star in the movie "Star Wars." Herschel Crater is 130 kilometers, or 80 miles, wide and covers most of the right of this image. Credit: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

(허셜 크레이터의 반대쪽에 위치한 6km 깊이와 1km 깊이의 카스마타. 가운데 아래에 보임  Cassini view of Mimas's trailing hemisphere, showing craters up to 6 km deep and 1-km-deep chasmata (grooves). The large crater near center is Morgan; Arthur is close to the lower right limb. Pelion Chasma is faintly visible as a horizontal trough left of Arthur and below Morgan. Credit: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

 이 크레이터가 발견된 1980년 당시는 스타워즈 시리즈가 극장에서 상영되던 시절이었습니다. 그래서 이 위성에는 데스스타(Death Star)라는 별명이 붙기도 했죠. 그리고 게임 팩맨과 유사하다는 의견도 있었습니다. 

 이 거대 크레이터 이외에도 미마스에는 또 다른 미스터리가 있습니다. 그것은 태양계에서 구형으로 생긴 가장 작은 천체라는 사실이죠. 대략 지름 500km가 넘는 천체는 자체적인 중력으로 인해 공 모양이 되는 것으로 생각됩니다. 하지만 미마스는 이보다 작습니다. 오히려 미마스보다 큰 베스타 같은 소행성은 감자 모양인데, 왜 미마스는 구형이 될 수 있었는지는 아직 수수께끼로 남아있습니다. 

 사실 베스타는 구형이 아닌 가장 큰 천체이고 미마스는 구형인 가장 작은 천체로 알려져 있습니다. 왜 그렇게 되었는지는 아직 알지 못합니다. 앞으로 우리가 풀어야할 수수께끼죠. 

 참고 

http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/multimedia/pia06654.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Mimas_(moon)

http://en.wikipedia.org/wiki/Herschel_(Mimantean_crater)