▲ 정성수 교수(대전지부 학술부장)▲충남대학교 의학전문대학원     ©편집국

토성은 육안으로 관측할 수 있는데 특히 1년에 한 번 정도는 잘 보이는 때가 있다. 그러나 일반인이 토성을 보기는 쉽지 않다. 밤하늘 수많은 별들 사이에서 점 하나로 보이는 토성을 찾기도 어렵거니와 맨눈으로 토성을 보기란 아마추어에겐 힘든 일이다. 토성의 직경은 지구의 9배가 넘지만 태양에서 토성까지의 거리는 태양에서 지구까지 거리의 10배로 멀기 때문이다. 물론 토성에 고리가 있는지는 육안으로 확인이 되지 않는다. 토성을 누가 처음 발견했는지는 모르지만 토성에 고리가 있음을 발견한 것은 1610년에 갈릴레오가 망원경으로 관측한 이후이다. 따라서 우리가 사진에서 보는 크고 멋있는 토성의 고리는 천체망원경으로 얻은 사진이다.

토성의 중력, 무게, 조성 등 특징을 과학자들은 어떻게 알게 되었을까? 직접 측정은 하지 못하므로 여러 물리적 법칙을 이용한 계산으로 간접적으로 계측을 한다. 예를 들어 중력이나 무게는 직접 잴 수가 없기에 기본적으로 만유인력 법칙을 응용하여 대략적으로 계산해 낸다. 물론 최근엔 더 정확한 측정을 하고자 기술개발이 계속 되었지만 그 원리는 물리학적 이론에 근거하고 있고 여전히 간접측정이다. 토성의 부피에 비해 무게나 중력은 낮아 토성의 밀도가 낮다는 것을 유추할 수 있고 이로부터 토성이 가스로 구성되었다는 것도 추정할 수 있다. 구체적인 조성은 일반적으로 별빛을 분석하여 해석하게 된다.

그러면 토성의 고리는 무엇으로 구성되었을까? 더 나아가 토성의 고리는 언제쯤 형성되었을까? 누군가 질문해 봄직한 이 문제를 오늘 같이 생각해 보고자 한다.

▲ 그림 1. 허블우주망원경으로 촬영한 토성     © 편집국

토성관찰의 역사
1. 지구 표면에서의 토성관찰
토성에 관한 지식이 본격적으로 쌓인 것은 망원경으로 토성을 관찰하기 시작하면서 부터이다. 특히 광학이 발달하면서 본격적으로 별에 대한 탐구가 이루어 졌다. 빛의 입자설과 파동설로 설명되는 여러 원리를 물질분석에 이용한 것이다.
<다음호에 계속>
 
 
 
 
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