태양계 이야기 370 - 토성의 위성 하이페리온의 다른 면을 보다



 토성은 질량으로 봤을 때는 거대 위성인 타이탄외 기타 위성으로 이뤄졌다고 말해도 될 정도로 타이탄 이외의 위성은 다 작은 것 뿐입니다. 하지만 작아도 꽤 재미있는 위성들이 존재합니다. 미마스나 이아페투스, 그리고 엔셀라두스 등이 그런 대표적인 사례죠. 오늘 소개하는 하이페리온(Hyperion, 혹은 히페리온) 역시 마찬가지입니다.

 이 위성은 1848년에 발견되었으며 처음에는 새턴 VII로 불리다가 이 명칭을 가지게 되었습니다. 360.2 × 266 × 205.4km 정도의 크기의 길쭉한 감자 같은 위성으로 토성에서는 평균 148만 km 떨어진 궤도를 21일 정도 주기로 공전 중입니다. 이 위성에서 가장 독특한 점은 길쭉한 모양이 아니라 구멍이 송송 뚫린 독특한 외형에 있습니다.

(2005년 9월 26일. 카시니에 의해 505km 근접 촬영이 이뤄진 하이페리온. 출처 : 나사 ) 

 이와 같은 사실은 나사의 카시니 탐사선에 의한 근접 촬영 결과 밝혀졌습니다. 동시에 이 위성의 중앙에는 거대한 크레이터가 존재합니다. 이 크레이터는 너비가 121.57km에 달하며 깊이는 10.2km 달하기 때문에 하이페리온이 엄청난 충돌을 겪었다는 추정이 가능합니다. 아마도 가장 가능한 설명은 대략 350 - 1000km 지름을 가진 위성이 충돌하면서 남은 파편 가운데 하나가 이 위성이라는 설명입니다. 

 또 한 가지 재미있는 사실은 이 위성이 엄청나게 가볍다는 것입니다. 밀도가 0.544±0.050 g/㎤ 에 불과한데 이는 스펀지처럼 생긴 다공성 구조와도 연관성이 있어 보입니다. 이 역시 거대한 충돌의 결과인지는 알 수 없지만, 아무튼 꽤 흥미로운 연구 대상인 점은 확실해 보입니다. 

 카시니 탐사선은 이 위성에 2005년 9월 26일 505km까지 근접하는 기회를 얻었고 여기서 위에 보이는 사진을 촬영해 지구로 전송했습니다. 우리가 알고 있는 하이페리온의 사진은 이 때 얻은 것입니다. 다만 잠시 플라이 바이를 하는 수준이고 완전히 위성 주변을 공전하지는 못했기 때문에 위성 전체의 초근접 사진을 확보하지는 못했습니다.

 이후 2011년에도 잠시 근접할 기회가 있었지만, 이 역시 58000km 이상 거리에서 각도가 좋지 못해 상세한 사진은 얻지 못했습니다. 그리고 2015년 5월 31일, 카시니의 임무 중 마지막 기회가 다가왔습니다. 카시니는 34,000km 까지 근접해서 다시 좀 다른 각도에서 사진을 찍었습니다.      

(2015년 5월 31일. 카시니에 의해 38,000km 근접 촬영이 이뤄진 하이페리온. 출처 : 나사

NASA's Cassini imaging scientists processed this view of Saturn's moon Hyperion, taken during a close flyby on May 31, 2015. This flyby marks the mission's final close approach to Saturn's largest irregularly shaped moon.

North on Hyperion is up and rotated 55 degrees to the left. The image was taken in visible light with the Cassini spacecraft narrow-angle camera on May 31, 2015.

The view was acquired at a distance of approximately 24,000 miles (38,000 kilometers) from Hyperion and at a Sun-Hyperion-spacecraft, or phase, angle of 46 degrees. Image scale is 145 feet (230 meters) per pixel.)   

 이렇게 다양한 각도에서 찍은 사진들을 분석해서 하이페리온의 비밀을 분석하는 일은 앞으로의 연구 과제입니다. 다만 카시니의 하이페리온 탐사는 이번이 마지막이 될 가능성이 높습니다. 나사는 이제 수명이 얼마남지 않은 이 탐사선을 다시 하이페리온에 플라이바이 시킬 계획이 없기 때문입니다. 아마 한동안은 이 사진이 마지막 근접 촬영 사진일 가능성이 높습니다. 

 한 가지 더 사족이지만 이렇게 불규칙한 생김새와 다른 위성과의 중력 상호작용 때문에 이 위성은 불규칙한 자전을 합니다. 이전 포스팅에서 잠시 잘못 설명한 부분인데 (ㅠㅠ) 태양계에서 불규칙 자전을 하는 명왕성의 위성들과 더불어 드문 사례라고 할 수 있습니다. 아무튼 재미있는 위성인 점은 분명합니다. 

 참고 

http://en.wikipedia.org/wiki/Hyperion_%28moon%29

http://www.nasa.gov/jpl/cassini-sends-final-close-views-of-odd-moon-hyperion