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토성은 화려하게 빛나는 고리로 태양계에서 가장 아름다운 행성이라고 알려져 있다. 오늘은 이러한 토성이 가지는 특징과 자전, 공전, 계절, 그리고 토성에서 일어나는 현상, 마지막으로 토성의 신화에 대해 알아보려고 한다.
토성의 특징
토성은 목성과 같은 거대 가스형 행성이다. 토성은 지구 부피의 750배로 크기는 매우 크지만 대부분 기체로 형성된 행성이기 때문에 질량은 지구의 95배로, 부피에 비해 매우 작은 질량을 가지고 있다. 그래서 토성은 매우 밀도가 낮은 행성이고, 태양계 행성 중 가장 밀도가 낮다. 심지어 그 밀도는 물보다 작기 때문에 만약 토성을 담을 수 있는 크기의 물이 있다면 토성은 그 물 위에 뜨게 될 것이다. 토성의 평균 기온은 영하 139도로, 태양과 멀리 떨어져 있기 때문에 태양의 열량을 지구의 1/100밖에 받지 못해 매우 낮은 온도를 가진다는 특징이 있다. 토성의 가장 큰 특징은 바로 아름다운 고리이다. 목성, 해왕성, 천왕성이 가진 고리보다 토성의 고리가 훨씬 아름답게 보이는데, 그 이유는 토성 고리의 구성 물질 중 거의 대부분이 얼음이라는 것이다. 보통 태양계 행성의 고리에는 얼음이나 바위조각, 먼지 등이 적절히 섞여 만들어졌다. 하지만 토성의 고리를 구성하는 물질의 99%가 얼음 분자이며, 이 덕분에 태양 빛이 얼음의 고리에 반사되면서 지구에서는 반짝반짝 빛나는 황금 고리를 관찰할 수 있는 것이다.
토성의 자전, 공전, 그리고 계절
토성은 약 9.7km/s의 속도로 공전하면서 약 29년에 한 바퀴씩 태양을 돌고 있다. 토성의 자전 주기는 10시간 33분 38초이며, 이를 명확히 밝혀낸 것은 비교적 최근인 5년 전이다. 그전에는 토성이 가스형 행성이라 자전 주기를 관측할 뚜렷한 중심 지점을 찾는 게 어려워 명확한 자전 주기를 정의하기 매우 어려웠다. 하지만 약 5년 전 토성 고리의 파동패턴을 통해 정확한 자전 주기를 측정할 수 있다는 연구 결과가 발표되었고, 이후 토성 고리의 입자를 분석한 결과 토성이 자전할 때 생기는 중력이 토성 고리에도 영향을 미친다는 것을 알게 되었다. 이를 통해 토성 고리의 특정 위치를 정하여 그 지점의 진동을 관찰하여 물리적으로 측정 가능한 패턴을 만들어 토성의 자전 주기를 10시간 33분 38초로 정의할 수 있게 되었다. 토성의 계절은 지구와 마찬가지로 봄, 여름, 가을, 겨울의 계절이 존재한다. 토성의 자전축이 약 27도 기울어있어 태양 주위를 공전할 때 토성이 받는 햇빛의 양이 각도에 따라 변화하기 때문이다. 다만, 토성은 지구와 다르게 각각의 계절이 지구 기준 7년 이상 길게 지속된다. 토성은 2009년쯤 봄이 시작되었다고 알려졌고, 대략적으로 계산해 본다면 2016년에 여름이 시작되었으며 현시점인 2024년에 가을이 시작되었을 것으로 추측할 수 있겠다.
토성의 현상
토성에서는 신비한 현상이 일어나기도 한다. 첫 번째는 주야평분시, 다른 말로 분점이라는 현상이다. 이는 태양빛이 토성의 북반구와 남반구에 동일하게 비춰지는 현상이다. 다시 말해 토성의 북반구와 남반구가 동일한 양의 태양빛을 받을 수 있는 각도에 태양이 위치한 현상으로, 이 분점은 15년에 한 번 꼴로 지구에서 관측할 수 있다. 특이한 점은 이 분점 시기에 지구에서 토성을 관측하면 토성의 고리가 보이지 않게 된다는 것이다. 토성 적도면의 기울기가 태양과 정확히 일치하면 태양빛이 고리를 통과하게 되는데, 이때 고리가 반사할 빛이 없어지는 그 순간을 지구에서 보면 고리가 사라진 것처럼 보이게 된다. 두 번째 현상은 토성에 육각 모형의 구름이 존재하는 것이다. 이는 1980년 보이저 1호를 통해 처음 발견되었다. 이 육각형의 구름의 크기는 지구 4개가 들어갈 수 있을 정도로 크다. 구름이 형태를 갖추고 지속된다는 것에 의문을 지닌 과학자들은 카시니 탐사선을 통해 이를 해결할 수 있었다. 처음 발견한 시점으로부터 30년 후 카시니 탐사선을 토성에 보낼 때까지 육각 모형의 구름은 유지되고 있었는데, 카시니 탐사선을 통해 과학자들은 고속 제트 기류의 영향을 받아 생성되는 극 소용돌이라는 것을 밝혀냈고, 상층 기류대의 영향으로 거대한 허리케인이 육각형을 유지하고 있다는 것을 알아내었다.
토성의 신화
토성의 영어 이름인 saturn은 로마 신화에 등장하는 농경의 신 사투르누스에서 유래되었으며, 그리스 신화에서 사투르누스에 해당하는 신은 크로노스이다. 크로노스는 자식 중 한 명이 자신을 왕의 자리에서 끌어내리게 된다는 예언을 두려워하여 자식이 태어날 때마다 그 자식을 먹어버렸다는 신화가 있다. 그래서 갈릴레오는 토성의 고리가 사라지는 분점 현상이 나타났을 때, 토성이 주위의 자식들을 먹었다는 말을 하기도 했다. 로마 전통에서는 토성 영문 이름의 유래가 되었던 사투르누스를 기리기 위해 그의 이름을 딴 사투르날리아라는 축제가 있다. 이 축제 기간에는 특별한 활동을 하며 사회적 평등을 다지는데, 대표적으로 선물을 주거나 노예가 하루 동안 주인이 되어보는 등의 행사가 진행되었다고 한다. 힌두 신화에서 다루는 토성은 정의, 규율의 신으로 불리는 샤니 신과 관련이 있다. 샤니는 까마귀가 운전하는 전차를 타고 검을 휘두르는 어두운 인물로 묘사되었다. 샤니는 행동에 따라 보상을 주거나 처벌하는 능력을 가지고 있어 두려움과 존경을 받는 신으로 알려져 있다. 뿐만 아니라 토성은 점성학적인 의미를 가지기도 한다. 점성술에서 토성은 책임, 규율을 의미하며, 황도대 별자리의 염소자리, 물병자리의 주인이 되는 행성이기도 했다. 점성술에 있어서 토성은 개인의 성장하기 위해 필요한 도전, 장애물, 교훈을 뜻했다고 한다.