“토성 두번째 바깥고리, 중심축과 위성의 합작품”

토성의 고리들 중 바깥쪽에서 두 번째에 위치한 G고리는 중심축 역할을 하는 큰 입자들과 1만5천㎞ 떨어진 위성과의 공전속도 차이에 따른 공진(共振) 현상 덕에 존재한다는 연구 결과가 나왔다.

3일 영국 BBC 뉴스는 과학학술지 '사이언스'에 실린 이런 내용의 논문을 인용, 주로 미세입자로 구성된 G고리 주변에 별다른 위성이 없음에도 불구하고 고리 모양을 유지할 수 있는 배경을 보도했다.

이번 연구를 주도한 미국 코넬대학 천문학과 매튜 헤드먼 연구원은 BBC를 통해 토성의 다른 바깥고리인 E고리와 F고리 사이에 있는 G고리가 E고리, F고리와 마찬가지로 불과 수 미크론(㎛) 크기의 얼음조각들이 고리를 구성하는 주된 물질이라고 밝혔다.

토성의 상징과도 같은 고리는 토성과 가까운 쪽부터 D, C, B, A, F, G, E로 구분된다.

헤드먼 연구원은 고리가 형태를 유지하려면 고리를 구성할 수 있는 물질의 공급원과 구성 물질들을 특정한 공간에 잡아두도록 하는 위성의 존재가 있어야 한다고 설명했다.

F고리의 경우 토성의 위성 중 프로메테우스와 판도라가, E고리의 경우 엔셀라두스 위성이 각각의 고리를 유지시키는 구실을 한다는 것.

그러나 E고리의 경우 가장 가까운 위성이 1만5천㎞ 떨어진 미마스라는 점 때문에 E고리의 존재는 천문학자들의 연구 대상이 돼 왔다.

헤드먼 연구원은 이에 대해 E고리 전체 폭의 6분의1 정도를 차지하는 수㎝~수ｍ크기의 비교적 큰 입자들이 구성물질 공급원 노릇을 했고 미마스 위성이 6번 토성 주위를 공전하는동안 E고리가 7번 공전함으로써 생겨나는 공진 현상 덕에 입자들을 토성으로부터 일정한 거리의 공간 안에 자리잡고 있다고 말했다.

G고리는 토성의 중심으로부터 16만8천㎞ 떨어져 있다.

헤드먼 연구원은 미 항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니에서 전송된 자료들을 바탕으로 미국과 유럽, 이탈리아 연구원들이 함께 참여해 이번 연구 성과가 나왔다고 덧붙였다.

김세진 기자 [e-mail] (서울=연합뉴스)