고리 형성 원인 `혜성 충돌설’ 뒷받침

토성의 가장 바깥쪽 고리에서 약 3천만년 전 혜성 충돌로 부서진 위성의 중간 크기 파편들이 발견돼 토성의 거대한 고리가 어떻게 형성됐는 지 단서를 던져주고 있다고 학자들이 밝혔다.

미국 콜로라도 주립대 연구진은 미국-이탈리아 합동 토성 탐사선 카시니호가 토성의 최외곽 A 고리를 지나가면서 지름이 각각 60~140m 쯤 되는 8개의 `달 부스러기’들을 발견했다고 네이처지 최신호에 발표했다.

연구진은 이런 달 부스러기들이 밀도 높은 물질들 사이를 움직이면서 마치 배가 물살을 가를 때처럼 앞뒤에 작은 바위 파편들을 뿌려 놓으며 이런 파편들의 중력은 다른 고리를 구성하는 물질들에도 영향을 미친다고 지적했다.

연구진은 밀도 높은 물질들이 작은 프로펠러 모양으로 휘저어진 이런 현상은 토성에서 약 13만㎞ 거리에 있는 A고리의 약 3천㎞ 구간에 집중돼 있다면서 8개의 파편들을 모두 합쳐 볼 때 이들은 약 3천만년 전에 혜성이나 운석 충돌로 부서진 지름 32㎞ 정도의 위성에서 나온 것으로 보인다고 말했다.

이들은 토성의 여러 고리들 중 어디서라도 `달 부스러기 띠’가 발견되기는 처음이라면서 이들 파편은 토성에 이미 고리가 생긴 뒤에 형성된 것으로 보인다고 말했다. 이들은 토성에 고리가 생긴 시기를 아마도 수억년, 어쩌면 수십억년 전으로 추정했다.

연구진은 그러나 이 달 부스러기들이 토성의 고리들을 만들어낸 하나의 거대한 사건에서 남은 것으로 보기는 어렵다면서 이는 오랜 세월에 걸쳐 위성들이 충돌로 부서져 파편들이 만들어지는 과정이 거듭돼 고리가 생겼음을 시사하는 것이라고 강조했다 .

토성의 고리가 어떻게 형성됐는 지에 대해서는 대략 두 가지 학설이 있는데 하나는 토성의 주위를 돌던 위성들이 충돌로 부서져 생긴 파편들이 시간이 지나면서 점점 더 잘게 부서졌다는 것이고 또 하나는 토성을 구성하고 남은 물질들이 토성 탄생과 동시에 고리를 이루었다는 것이다.

전자에서 문제로 지적된 것은 충돌이 있었다면 토성의 가장 안쪽 달 판처럼 지름 1㎞에서 몇㎝에 이르는 크고 작은 파편들이 있어야만 한다는 것인데 지난 해 코넬대 연구진에 의해 큰 파편 4개가 발견됐지만 중간 크기의 파편은 이번에야 발견된 것이다.

(워싱턴.파리 로이터.AFP=연합뉴스) youngnim@yna.co.kr
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