“토성의 고리는 태양계 초기 44억년 전 생성”

토성의 신비한 고리가 태양계 생성 초기인 무려 44억년 전 생성됐다는 연구결과가 나왔다.

최근 미국 콜로라도 대학 연구팀은 미 항공우주국 나사(NASA)의 토성탐사선 카시니호가 보내온 데이터를 바탕으로 분석한 논문을 발표했다. 그간 토성의 신비하고 아름다운 고리는 천문학자들 뿐 아니라 일반인 사이에서도 큰 관심을 불러 일으켰다.

토성의 고리를 둘러싼 학계의 논란은 과연 이 고리가 언제 어떻게 생성됐느냐는 것. 일각에서는 고리의 입자 성분이 비교적 순수하다는 점을 들어 수천만년 전 생성된 것이 아니냐는 주장도 제기됐으나 학계에서는 대체로 태양계 생성 초기에 만들어진 것으로 받아들이고 있다.

이번 연구는 지난해 같은 연구팀이 발표한 논문과 연장선상에 있다. 지난해 말 연구팀은 “고리 속의 물질이 평균 0.0000000000000000001g에 달할만큼 놀라울 정도로 작다” 면서 “이를 바탕으로 수학적으로 계산한 결과 고리의 나이가 44억년 전으로 추정돼 토성 생성시기와 비슷하다”고 주장한 바 있다.

이번 논문에서는 한발 더 나아가 44억 년 생성된 고리의 성분이 비교적 ‘깨끗한’ 의문에 대해 설명했다. 태양계 생성 초기부터 고리가 존재했다면 토성 밖에서 날아오는 각종 물질에 이미 오염이 됐을 것이라는 것이 합리적인 추론이기 때문이다.

이에대해 사스차 캠프 박사는 “지난 7년 간 토성 고리를 분석한 결과 토성 밖에서 날아와 고리에 쌓인 입자가 연간 20개 정도에 불과했다” 면서 “기존 생각보다 40배나 낮은 비율이었다”고 밝혔다. 결과적으로 토성의 고리가 ‘나잇살’을 덜 먹은 이유가 설명이 되는 셈. 　

익히 알려진 대로 토성 고리의 입자는 대부분 얼음으로 이루어져 있으며 그밖에 우주 먼지와 다른 화합물이 약간 섞여있다. 특히 이 얼음 때문에 전문가들은 태양계 초기 ‘물 많은’ 혜성의 영향을 받은 것으로 추측하고 있다. 그러나 일부에서는 토성의 강한 중력으로 산산히 쪼개져 생긴 위성의 잔해물 이라고 주장하고 있다.

한편 토성의 아름다움울 상징하는 고리는 지난 1655년 네덜란드 천문학자 크리스티앙 호이겐스가 처음 발견했다. 주요 고리는 3개로 바깥쪽부터 A, B, C라 칭해졌으며 이후 탐사기의 관측 결과 추가로 D, E, F, G고리의 존재가 확인됐다.

박종익 기자 pji@seoul.co.kr