[아하! 우주] 토성 ‘육각형 소용돌이’ 하늘로 300㎞ 솟아있다

신비로운 고리로 유명한 토성에는 ‘치명적인 아름다움’이라는 말이 딱 어울리는 육각형 구름이 존재한다. 우주에 대한 경외감을 불러일으키는 육각형 구름의 정체는 바로 무시무시한 소용돌이다.

최근 영국, 프랑스 등 국제연구팀은 토성의 육각형 구름이 높이 300㎞를 넘어서 성층권에 다다를 만큼 마치 탑처럼 우뚝 솟아있다는 연구결과를 발표했다. 토성의 극소용돌이(polar vortex)는 지구의 허리케인과 유사하지만 비교가 불가할 정도로 스케일이 다르다.

폭은 무려 3만 2000㎞로 지구 2개 쯤은 쏙 들어갈만큼 크며 시속 320㎞에 달하는 강풍이 분다. 더욱 놀라운 사실은 지구의 허리케인이 1주일 남짓이면 끝나는 것과 달리 토성의 소용돌이는 지난 1980년 보이저 1호가 처음 관측한 이래 지금도 지속된다는 점이다.

이처럼 오랜시간 토성의 북극을 빙글빙글 도는 기묘한 육각형 구름에 전문가들은 많은 의문을 가져왔다. 토성 육각형 구름에 대한 비밀이 풀리기 시작한 것은 미 항공우주국(NASA)의 토성탐사선 카시니호가 보내온 데이터 덕이었다. 그러나 도착 후 10년 동안 카시니호가 보내온 자료는 주로 대류권에 국한됐다.



이번에 국제공동연구팀은 지난 2014년 부터 카시니호가 보내온 토성 북반구의 성층권 관측 데이터를 통해 비밀의 일부를 밝혀냈다. 논문 선임저자인 영국 레스터 대학 레이 플래처 박사는 "카시니호에 장착된 복합적외선분광계(CIRS)를 통해 처음으로 북반구의 성층권을 자세히 볼 수 있었다"면서 "데이터를 분석한 결과 기존 생각과는 달리 육각형 구름이 대류권을 넘어 성층권까지 치솟아있는 것이 확인됐다"고 밝혔다. 이어 "이같은 현상은 토성의 계절적 요인과 관련있는 것으로 보인다"고 덧붙였다.

다만 연구팀은 하나의 육각형 구름이 탑처럼 성층권까지 솟아있는 것인지, 아니면 비슷한 2개의 육각형 구름이 각각 형성돼 있는 것인지는 확신하지 못했다.

한편 지난 1997년 발사된 카시니호는 20년에 걸친 토성 탐사를 마치고 지난해 9월 15일 토성 대기권에서 산화했다. 특히 카시니호는 불타는 마지막 순간까지 햇빛이 닿지 않는 토성의 어두운 면 사진과 함께 토성 대기 데이터를 지구로 전송하는 마지막 임무를 마쳤다. 　　

박종익 기자 pji@seoul.co.kr