토성에서 위성 128개 무더기 발견…1억년 전 충돌 잔해인 듯

곽노필의 미래창
총 274개로 늘어

토성의 가장 큰 위성인 타이탄. 지름이 5150km로 수성보다 크다. 미 항공우주국 제공
태양계에서 위성이 가장 많은 토성에서 128개의 위성이 추가로 발견됐다. 이로써 확인된 토성 위성 수는 274개가 됐다.

12일 뉴욕타임스 보도에 따르면 이번 발견은 역대 가장 큰 규모이며 며칠 내로 미국천문학회(AAS) 연구노트에 발표될 예정이다.

토성은 2023년 62개의 위성이 새로 발견돼 100개를 넘어서면서 태양계에서 위성이 가장 많은 행성이 됐다. 현재 토성 다음으로 위성이 많은 행성은 목성으로 위성 수가 95개다. 이어 천왕성이 28개, 해왕성이 16개다. 모두 태양에서 먼 가스·얼음 행성에 해당한다. 태양에 가장 가까운 암석행성인 수성과 금성엔 위성이 없다. 지구는 1개, 화성은 2개다.

토성 탐사선 카시니호가 찍은 불규칙 위성 가운데 하나. 미 항공우주국 제공
지름 몇km의 작은 불규칙 위성들
새로 확인된 위성의 다수는 지름이 몇km에 불과할 정도로 아주 작다. 크기와 상관없이 별이 아닌 행성이나 다른 천체를 추적 가능한 궤도로 공전하는 우주 물체는 위성 자격을 갖는다. 연구진은 아마도 약 1억년 전 소행성 충돌 후 궤도에 남은 잔해일 것으로 추정했다. 국제천문학연맹(IAU)은 11일 이들을 새로운 위성으로 공식 등재했다.

이 위성들은 2023년 해발 4200m의 하와이 마우나케아산 정상에 있는 지름 3.58m 캐나다-프랑스 하와이 망원경(CFHT) 관측을 통해 발견됐다.

위성들은 모두 크기가 작아 모양이 불규칙하고, 토성 적도를 기준으로 매우 큰 경사각 궤도를 돌고 있다. 토성과의 거리는 1050만~2900만km이다. 토성의 고리가 28만km까지 뻗어 있고, 주요 위성들이 최대 320만km 거리에 있는 것과 비교하면 토성에서 매우 멀리 떨어져 있다.

한국천문연구원 제공
위성 수천개 더 있을 수도
토성에 이렇게 많은 위성이 있다는 것은 여러 차례 충돌이 있었다는 걸 시사한다. 연구진은 태양계의 다른 곳에서 충돌한 대형 천체의 파편이 토성 중력에 잡히거나 토성 궤도에서 수십km 크기의 위선간 충돌의 결과로 남겨진 잔해일 수도 있다고 밝혔다. 128개 중 47개는 하나의 그룹으로 묶을 수 있다. 연구진은 이 그룹이 1억년 전 토성 궤도 내의 충돌 잔해물일 것으로 추정했다.

이번 연구의 주저자로 2023년 62개 위성 발견 연구의 책임자이기도 했던 에드워드 애쉬튼 박사(대만중앙연구원 천문학 및 천체물리학연구소)는 뉴욕타임스에 “토성 주변에는 발견되길 기다리는 위성이 수천개 더 있을 수 있다”고 말했다. 그는 “하지만 그 발견은 다른 사람들에게 맡길 수도 있다”며 ”지금은 좀 지쳐 있다”고 덧붙였다.

 

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