토성의 핵이 단순한 암석덩어리가 아니라 진흙처럼 부드러운 혼합물이라는 연구 결과가 나왔다. 그 규모는 토성 지름의 60% 크기로 지구보다 55배 더 무거운 것으로 추정됐다.
미국 캘리포니아공과대학교 연구진은 이런 내용의 논문을 국제 학술지 ‘네이처 천문학’에 16일(현지시간) 공개했다. 토성의 핵은 17지구질량(지구의 17배 질량)이 얼음과 암석으로 구성돼 있고 나머지는 수소와 헬륨 기반의 유체(流體)인 것으로 분석됐다.
논문 제1 저자 크리스토퍼 만코비치 박사는 토성의 핵에 대해 “진흙과 같다”며 “행성의 수소와 헬륨 가스는 행성 중심으로 이동하면서 점점 더 많은 얼음 및 암석과 섞인다”고 설명했다.
뉴욕타임스(NYT)는 “다른 세계에서 발견되는 금속이나 암석, 얼음 물질의 질서정연한 고체 덩어리와 달리 토성의 핵은 다양한 암석과 얼음이 유체 형태의 금속성 수소와 뒤섞인 엄청난 혼합물”이라고 설명했다.
CNN은 “그동안 연구자들은 토성의 핵이 암석덩어리라고 믿었다”며 “나사(미 항공우주국)의 카시니 우주선이 수집한 정보는 앞선 추정보다 더 큰 핵이 있음을 시사한다”고 해설했다.
1997년 발사된 무인 탐사선 카시니는 2004년 7월부터 13년간 토성 궤도를 돌며 사진 등 각종 자료를 지구로 전송한 뒤 추진제가 바닥난 2017년 9월 예정대로 대기권으로 추락했다.
연구진은 카시니의 중력 및 지진 측정값을 토성 구조 분석에 활용했다. 이들은 토성을 레코드판처럼 얇게 두른 얼음 고리의 파장을 분석하는 방법으로 핵의 구조를 추정했다. 토성 고리를 거대한 지진계로 활용한 것이다. 논문 공동저자 짐 퓰러 박사는 “거대 가스 행성의 구조를 지진학적으로 밝혀내기는 처음”이라고 자평했다.
만코비치 박사는 “토성은 항상 떨고 있지만 감지하기 하기 어렵다”며 “고리가 지진계처럼 (토성 표면에서 일어나는) 중력 교란을 감지하고 그 입자들은 이리저리 흔들리게 된다”고 설명했다. 토성 표면은 잔물결이 이는 호수처럼 1~2시간마다 약 1m씩 움직인다고 그는 설명했다.
강창욱 기자 kcw@kmib.co.kr
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