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토성

Contents

1. 태양계의 여섯째 행성
1.1. 개요
1.2. 위성
1.3. 북극의 육각형 거대 폭풍 미스테리
2. 크툴루 신화의 토성
3. 흙으로 만들어진
4. 지명

1. 태양계의 여섯째 행성




태양계 제6행성. 가스행성.

구분외행성
지름120,536km
질량5.6846 x 1026 kg
태양기준거리10.12AU
이심률0.055
공전주기29.45년
자전주기10시간 47분[2]
대기압140kPa
대기조성수소 93%
헬륨 3%
메탄 0.4%
암모니아 0.01%
평균온도143K(섭씨-130도)
최고온도불명
최저온도82K(섭씨-191도)
중력0.91G
자전축 기울기약26.7도

1.1. 개요

태양계에서 2번째로 거대한 행성이다. 지구와 비교하면 대략 95배 정도 무겁다. 부피는 지구의 763배. 모든 면에서 목성의 다운그레이드판이다. 그러니까 행성계의 콩라인. 넓은 고리폭으로 차별화가 가능하다 카더라.

크고 아름다운 고리 덕분에 누구나 잘 안다. 사실은 목성, 천왕성, 해왕성도 고리를 가지고 있지만 눈에 보이지 않을 정도로 가늘고 작기 때문에 모두가 토성 하면 고리를, 고리 하면 토성을 연상한다. 실제로 토성의 고리는 싸구려 망원경으로도 얼마든지 볼 수 있다.

토성의 는 주로 얼음덩어리나 돌덩이들이 토성의 중력에 붙잡혀 모여들어 제각각 토성 주위를 공전하는 것으로 추정되며, 보이는 것처럼 매끈한 판이 아니라 조각이 꽤 많이 난 LP판에 가깝다. 이 고리는 토성의 공전궤도면과 일치하지 않고, 두께가 수십~수백 미터 정도로 매우 얇기 때문에 토성이 궤도의 어디쯤에 있느냐에 따라 보이는 정도가 달라진다. 때문에 최초로 토성을 관측한 갈릴레이는 아쉽게도 고리를 알아차리지 못하고 라고 생각했다. 이걸 두고 당시 교회에서는 천국으로 승천한 예수의 포피(...) 라는 해석도 나왔다고 한다. 제정신인가. 천국에서 포경수술한 듯? 이렇게 해석한 학자는 Leo Allatius라는 그리스인으로, 바티칸 도서관의 사서였다고. 결국 그것이 고리였음을 확실히 증명해내는 영광은 하위헌스 (호이겐스)[3]에게 넘어갔다.

이 고리에 대해 종전에는 얼마 가지 않아 구조가 뭉개질 일시적인 현상에 불과하다고 예상해왔지만, 최근 시니-하위헌스 (카시니-호이겐스) 호의 관측에 따르면 고리의 물질들은 활발하게 생성, 소멸되고 있었으며, 고리는 앞으로도 수십억 년 동안 지금과 똑같은 형상을 유지할 것이라는 분석이 나왔다.

고리의 생성 원인은 '로시 한계(Roche limit)' 안으로 접근한 위성이나 혜성 등으로 생각된다. 로시 한계란 위성이나 소행성 등이 행성의 조석력을 버티지 못하고 부서지는, 행성이 위성을 가질 수 있는 최소한의 거리를 말하는데, 모행성의(=토성) 중력과 물체의 크기 및 물체 자체의 중력과 관련되어 있다. 토성의 고리는 모두 이 안에 위치하므로 신빙성이 있다.

수소의 비율이 매우 높아서 물에도 뜰 정도의 낮은 밀도를 가졌다. 물론 물질적 비중이 이렇다는 소리고 실제 물에 띄운다는 가정을 하고 있는 것이 아니다. 설령 띄운다 해도 흔히 상상하는 것처럼 둥둥 뜨는 대신 3분의 2가 잠긴 형태로 뜨게 될 것이다.

토성의 위성 중 하나인 타이탄은 수성보다도 크며 메탄 구름에서 액체 메탄 비가 내리는, 대기를 가지고 있는 위성이다. 기압도 무려 지구의 1.5배에 달한다. 이러한 사실 때문에 타이탄은 많은 SF의 소재가 되기도 했다. 또한 토성에서 가장 큰 위성으로, 타이탄의 질량은 다른 모든 토성의 위성들을 합친 것의 약 25배.

토성도 목성처럼 내부운동이 활발하다. 그 예로 목성엔 대적반이 있다면 토성엔 대백반이 있는데 지름은 수천km,[4] 최대 풍속은 시속 1,700~1,800km로 막강한 위력을 보여준다. 이는 목성 대적반의 80~100m/s보다도 5~6배 빠른 것이다.[5][6] 여하튼 내부의 열로 인해 대기 대순환의 하나로 대폭풍이 발생하기에 토성은 생김새와 달리 내부는 지옥일 것이다. 하지만 이래도 목성보다는 낫다. 맞잖아.

덧붙여 토성에도 목성처럼 줄무늬가 존재하나 상당히 희미해서 눈에 잘 띄지 않는다. 이는 전체적으로 각 구름 층이 목성에 비해 두껍기 때문이라고 한다.

현재 시니-하위헌스 호가 탐사 중이며 여지껏 알 수 없었던 많은 것들을 알게 됐다.
가장 최근에는 토성의 위성 타이탄에서 이상한 소리를 녹음해서 화제가 되기도 했다.

아이작 아시모프의 장편 SF 파운데이션에서 태양계를 찾는 심볼로 이용된 바 있으나, 사실 거대한 고리를 가진 행성은 우주적으로 보면 그렇게까지 희귀한 존재는 아닐 것이다. 다만 지속성 측면에서는 고리의 수명이 우주 단위에서는 상대적으로 짧으므로 어느 정도 그럴 수도 있다.

솔로몬 가족은 외계인의 오프닝 장면에서 저 고리를 훌라후프로 써서 운동하는 토성을 볼 수 있다.

월E에선 이브와 월E가 우주선 밖에서 염장 데이트를 즐기면서 토성의 고리를 손으로 만지기도.

1.2. 위성

본격 거성의 기상 MK2
2014년 4월기준으로 위성 '엔셀라두스'에서 바다가 발견되면서 단숨에 태양계내에서 생명체가 존재할 가능성이 가장높은 곳이 되었다.[7] #

위성의 개수로 목성과 경쟁할 수 있는 행성일 정도로 많은 위성을 가지고 있다. 목성이 60+a (67개)라면 토성은 공인 60개 + 비공인 3개다. 1980년 이저 1호가 이전 기존에 발견된 위성은 10개[8], 보이저가 발견한 위성이 7개, 가장 가까운 위성인 야누스가 1990년, 그 외 위성 관측 능력이 급성장한 2000년 이래 현재까지 발견된게 42개다.

위의 타이탄도 그렇듯이 토성의 위성들은 제각각 재밌는 특징을 가지고 있다. 이름들은 대개 탄족들의 이름을 붙여놔서, , 아틀라스, 프로메테우스, 판도라, 에피메테우스, 야누스 같은 소 위성도 있다. 이런 이름은 윌리엄 허셜의 아들 존 허셜이 1847년 쓴 책 "희망봉에서 이루어진 천체관측 결과"에 수록된 것이 최초다[9].

궤도에서 안쪽으로 여덟째(혹은 아홉째)이자, 6번째로 큰 미마스에는 크기가 미마스 지름의 1/3에 이를 정도로 커다란 허셸(Herschel) 크레이터가 있는데 그 모양때문에 데스스타라는 별명이 붙어 있다. 지름 397km.

12번째 위성이자 토성에서 6번째로 큰 엔켈라두스는 지름 500km로 크기 자체만 보면 별 주목은 못 받지만, 이 위성은 태양광 반사율이 100%에 가까울 정도로 밝게 빛난다. 카시니 호의 탐사결과 이 위성의 남극의 얼음화산에서 물 등이 뿜어져 나오는 것을 발견했다. 이는 별 자체가 지질학적으로 살아 있다는 증거가 되며 표면 아래에 물로 이루어진 바다가 있을거라는 추측이 있다. 여하튼 이로 인해 에우로파, 타이탄과 함께 가장 주목받는 위성.

테티스는 안쪽에서 13번째 위성으로 5번째로 큰 위성으로서 규모가 큰 편이고, 역시 디오네도 16번째로 4번째로 크다. 디오네 근처에 헬레네라는 작은 위성이 있다.

19번째 위성이자 토성의 위성 중에서 두 번째로 큰 '레아'에 산소가 있다는 사실이 발견되었다.# 20번째 위성이자 압도적으로 큰 타이탄(위성) 항목 참조.

스물둘째 위성이자 세 번째로 큰 이아페투스(1671년 발견) 역시 데스스타 떡밥이 나오는 위성. 이게 새로 지은 데스스타II[10] 항목 참조. 이아페투스 외곽의 작은 위성들은 공전 거리가 1천만 km 이상으로 대폭 뛰는데 "이누이트군" "갈릭(갈리아)군" "노르스(Norse, 북유럽)군" 등으로 나뉜다.

그리고 크기로써는 8등으로 별 볼일 없지만 스물다섯째 위성인 '포에베'라는 위성은 토성의 다른 위성들과는 반대로 돈다. 그래도 나름 큰 규모의 위성 가운데서는 토성으로부터 가장 멀리 떨어져 있으며(자그만치 궤도 반지름만 643만km) 토성을 공전하는데 550일이 걸린다. 반대로 도는 이유에 대해선 수수께끼지만 대체적으로 다른 곳에서 스틸 이끌려 온 해왕성의 위성 트리톤과 비슷한 신세의 위성이라는 설이 유력하다. 더 큰 7위성과 달리 포에베는 스스로의 중력이 약해 유체정역학적 균형을 이루지 못하는 감자와 같이 찌그러진 비 위성이다.

또한 토성의 위성 중 테티스와 디오네는 자신과 같은 궤도를 공전하는 두개의 작은 위성이 있다. 테티스는 토성-테티스간 라그랑주점 L4지점의 텔레스토와 L5지점의 칼립소라는 위성을 가지고 있고 디오네는 토성-디오네간 라그랑주점 L4지점의 헬레네, L5지점의 폴리데우케스라는 위성을 가지고 있다. 각 계는 중력적으로 안정되어 있어서 이변이 일어나지 않는 한 절대로 서로 충돌하는 일은 없다.

2014년까지 발견된 토성의 위성 중 토성에서 가장 가까운 것은 지름이 300미터에 불과하며, 그보다 좀 떨어진 궤도에서 지름 40미터짜리도 발견되었다. 둘 다 정식으로 이름이 붙여지지 않았으며 위성으로 인정해야 할지 의견이 분분하다. 너무 작지 않냐?

1.3. 북극의 육각형 거대 폭풍 미스테리

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절대 찌라시 사진이 아니다출처 NASA #2
#3 Super Hexagon

토성의 북극에 있는 육각형 모양의 거대 폭풍이다. 폭풍의 지름은 1만2000km로, 지구 지름의 2배 정도이다. 시니 탐사선이 약 61만km 상공에서 촬영한 사진을 NASA에서 공개한 것이다. 이 구름은 토성의 2만 5천km 상공에 형성되었으며 지구의 허리케인처럼 수증기로 구성된 소용돌이로 알려져 왔다. 아마도 생성 방식이 허리케인과 비슷해 보인다고.
그 중심에는 구름이 없거나 매우 적고, 상층의 구름은 밀도가 매우 높을 것으로 추정되며 동시에 중심부의 회전 속도는 (지구의 허리케인의 약 4배 속도인) 시속 530km에 이른다고.

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1980년대 보이저 1호, 2호가 토성을 통과하면서 확인한 이래, 카시니 탐사선 방문까지 30년 이상 지속되고 있다.
/외부링크
윗쪽이랑 연결해보면 저기가 바로 사이크라노쉬로 통하는 통로다

지구에서 만들어지는 태풍의 눈 역시 최대풍속이 빨라지면 육각형이나 오각형을 이루는 경우가 있어서,[11] 비슷한 것으로 추측되기는 하지만 정확한 것은 직접 탐사선을 빠트려 보기 전에는(…) 알 수가 없다.

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혐짤 오나홀
지하철이 개통되어있다/몽촌토성역은?

육각형 모양의 생성을 실험실에서 재현한 영상

2. 크툴루 신화의 토성

하이퍼보리아에서는 사이크라노쉬(Cykranosh)라고 불렀다. 잿빛 사막, 광물성 식물이나 액화금속으로 이루어진 호수 등으로 이루어진 자연환경이 있다는 점부터 현실의 토성과는 안드로메다급으로 다른 행성.

털 하나 없이 검은 빛을 띄는 몸과 머리가 하나로 붙어있는 블렘프로임 족, 날개 없는 조인족(...) 드쥐비, 소인족 에피퀴, 지하에서만 사는 글롱 족, 이드힘 족 등이 서식한다. 차토구아의 백부인 그레이트 올드 원 흐지울퀴그문즈하도 토성에서 살고 있다. 차토구아아틀락 나챠도 토성 출신. 그 외 차토구아의 대신관 에이본이 피난오기도 하는 등 여러모로 크툴루 신화에서 자주 보이는 행성이다.

그분도 지구에 가기 전 잠시 들렀다고 한다.

3. 흙으로 만들어진

흙을 쌓아올려 인공적인 언덕을 형성해 방어에 용이하도록 만든 성이다. 보통은 언덕만 달랑 쌓아놓고 끝이 아니라 나무로 만든 성벽을 추가로 세워 높이를 보강하고 방어군의 안전을 도모했으므로 토성은 곧 목조성이기도 했다. 사실 제대로 된 목조성치고 토성이 아닌 경우가 드물었는데, 평지에 통나무벽만 세워서는 공격군을 저지할만한 충분한 높이를 확보하기 어려웠기 때문이다. 방어력을 강화하기 위해 토벽에 불을 질러서 라코타로 만드는 작업을 하기도 했다.

반면 나무로 만들어진 성이라 아무래도 화공에 취약했으므로 기본적으로는 언제 태워먹을지 모르는 나무벽보다는 언덕의 높이를 중시해 나무벽에 정성을 들이는 경우는 드물었다. 예외적으로는 어디서든 우주방어를 구현하고자 했던(...) 일본 정도가 있다.

한국에는 몽촌토성, 풍납토성 등이 이에 해당하며, 여하간 어지간한 전형적인 고대의 성들은 토성이었다.

4. 지명

대부분 '土城(흙으로 쌓은 성)'이다.
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  • [1] 새턴. 제우스의 아버지인 탄족 크로노스, 로마 신화에 나오는 농업의 신 사투르누스의 영문명.
  • [2] 가스행성이므로 위치에 따라 시간차가 난다.
  • [3] 하위헌스는 네덜란드어 인명이다.
  • [4] 참고로 대적반은 지구 3개.(...)
  • [5] 초속으로 치면 500m/s. 참고로 지구에서 부는 바람이 고작(?) 시속 수십km(초속 5~50m/s)가 빠른 편이며, 50m/s가 넘기는 바람을 재난급 태풍으로 보는데 이를 환산해도 꼴랑 시속 180km다. 또, 태풍이 한 번 회전하는데 약 6일이 걸리는 대적반에 비해, 이쪽은 한번 회전하는 데 몇 시간이면 충분하다.
  • [6] 한글 위백의 값은 이보다 10배 큰데, 영문 위백에는 관련 내용이 없고, 신화 위키 등 여러 자료에는 최대 풍속이 적도에서 초속 500m/s란 이야기가 있어 10배 정도 뻥튀기된 무출처 자료로 판단하고 10배 적게 적는다. (대백반 폭풍의 풍속이 (추정 초속) 500m/s란 자료는 여러 군데에 있다. ##)
  • [7] 목성의 위성인 에우로파의 경우 바다의 존재에 대한 간접적인 증거만 있고, 직접 관측된 적은 없기때문에 순위가 밀렸다. 그런데 에우로파에서도 바다가 있다는 증거가 포착되었다! 자세한 내용은 에우로파 참조.
  • [8] 1655년 타이탄(발견자 하위헌스)을 필두로 17세기 후반까지 이아페투스, 레아, 디오네, 테티스를 시니가 발견했다. 18세기(1789년)에는 리엄 허셜에 의해 미마스와 엔셀라두스가 발견되었고, 이상이 지름 400km 이상의 "토성 7위성"이라고 불린다. 1848년에는 히페리온, 1899년에는 에베페루에서 발견되었다. 그리고 최종적으로 1966년 야누스가 발견되었다.
  • [9] 리엄 허셜천왕성도 발견했으나 "조지 왕 킹조지의 별"이라고 이름을 붙이는 등 그리스 신화를 살린 작명에 관심이 없었다.
  • [10] 여담이지만 미마스와 이아페투스(직경 1472km) 두 위성 모두 작품 속의 데스스타(직경 120km)보다 크다.
  • [11] 하지만 '대충' 모양이 비슷하다는 것이지, 토성 폭풍 사진처럼 아주 명확한 육각형 형태가 관찰되지는 않는다.