1. 토성의 크기
태양계 내 행성 중에서 두 번째로 큰 크기를 가지고 있는, 태양계의 6번째 행성 토성이다.
무게는 지구와 비교하면 약 95배 무거우며, 부피는 지구의 764배로 토성 안에 지구가 764개나 들어갈 수 있을 만큼 크다. 거대한 고리를 가진 행성으로 유명하다. 토성은 매우 납작한 모양을 하고 있는데 매우 빠른 토성의 자전 속도 때문에 만들어진 형태이다. 겉보기와 달리 힘은 별로 없는 편인데 중력이 1.065G밖에 되지 않는다. 크기와 질량을 감안하면 지구의 중력이 더 강하다고 할 수 있다. 지구에서의 체중이 100kg인 사람이 토성에 가면 106.5kg이 된다.
2. 토성의 구성
토성은 목성과 같이 대표적인 가스 행성이다. 구성물질이 대부분 기체이기때문에 밀도가 낮아 물에 띄울 수 있다는 우스갯소리가 있다. 토성의 위성 중 하나인 타이탄은 수성보다 크고 메탄 구름에서 메탄 액체 비가 내리는 위성이다. 기압도 지구의 1.5배이다. 이러한 사실 때문에 타이탄은 많은 SF들의 소재가 되었다. 토성의 위성들 중에서는 가장 크며 타이탄의 질량은 다른 모든 토성의 위성들을 합친 거의 약 25배가 된다. 토성에도 목성처럼 줄무늬가 있으나 구름층이 목성에 비해 두터워서 눈에 잘 띄지는 않는다. 카시나-하위헌스호의 탐사로 관측한 데이터를 분석한 결과 토성의 자전주기는 10시간 33분 38초라고 한다. 2020년 12 월 21일 목성과 토성은 거의 근접했다. 1623년 이후 397년 만이었으며 저녁 7시경까지 맨눈으로 확인할 수 있었다. 다만 1623년에는 태양과 너무 가까워져 태양의 빛에 가려 지구 대부분 지역에서 관측이 어려웠을 것이며 육안으로 관측 가능했던 대접근은 1226년이다. 이 대근 접을 다시 보려면 2080년 3월 15일까지 기다려야 한다.
토성의 핵은 알려진바가 없어 단단한 암석이라고 생각되었으나 2021년 8월 16일 네이처 천문학에서 발표된 연구에 따르면 토성의 핵은 바위, 금속성 유체, 얼음이 뒤섞인 형태라고 밝혀졌다.
토성이 목성에 밀리지 않는 수준의 강력한 자기권을 보유한 것으로 2018년 9월 4일 NASA는 발표하였다. 목성보다 약간 범위가 작긴 해도 에너지는 목성 : 토성 질량인 4:1보다 훨씬 적은 8:5로 질량당 자기 에너지는 토성이 더 세다고 한다. 지구자기장과는 비교도 안될 수준이다. 현재 NASA 홈페이지에는 목성은 지구 대비 자기장 세기가 16~54배에 불과하나 토성은 578배에 달한다고 되어있다.
3. 토성은 고리(Rings of Saturn)
토성은 고리를 가진것으로 유명하다. 목성, 천왕성, 해왕성도 고리를 가지고 있지만 눈에 보이지 않을 정도로 가늘고 작다. 토성의 고리는 저가 망원경으로도 충분히 관측할 수 있을 정도로 뚜렷하다. 토성의 고리는 토성 적도면에 자리 잡고 있으며 토성 표면에서부터 약 7만~14만 km까지 자리 잡고 있어 토성의 고리 너비는 약 7만 km에 이른다. 고리는 얼음덩어리나 암석 입자로 구성되어있다. 토성의 공전 궤도면과 일치하지 않고 두께가 수미터~수십 미터 정도로 매우 얇기 때문에 토성이 궤도 어디쯤에 있느냐에 따라 보이는 정도가 달라진다. 갈릴레오 갈릴레이 1609년 최초로 토성을 관측했다. 좋지 못한 망원경으로 인해 고리를 알아차리지 못하고 귀라고 생각했다고 한다. 1656년 네덜란드의 천문학자 호이겐스가 발전된 망원경으로 고리임을 밝혀냈다. 1675년 이탈리아의 천문학자 카시니는 토성의 고리가 여러 개로 이루어져 있다는 것을 밝혀냈다. 이전에는 토성의 고리는 40억 년 이상 전에 형성된 것으로 추정되었으나 보이저 1,2호 및 카시니 호의 관측 결과 고리의 구성물질과 성분의 생성 연대가 짧다는 것이 밝혀졌고 2022년에는 1~2억 년 전쯤 토성의 위성중 하나가 토성의 중력에 의해 부서지면서 형성되었다는 새로운 연구결과가 발표되었다. 2017년 카시니-하위헌스 호의 관측에 따르면 토성의 고리를 이루는 물질들이 토성의 대기로 흡수되어 초당 1.5t씩 없어지고 있다는 것이 밝혀졌다. 3억 년 안에 토성의 고리가 완전히 없어질 수도 있다는 의견이다. 그의 반대의견으론 고리의 물질들이 활발하게 소멸, 생성되고 있으며 고리는 앞으로도 수십억 년 동안 지금과 같은 형상을 유지할 것이라는 분석도 있다. 이 고리는 정적으로 안정된 것이 아니라 끊임없이 움직이고 있으며 고리를 붙잡는 역할을 하는 위성들이 지나갈 때마다 고리가 출렁거리는 현상도 확인된다.
4. 토성의 내부활동
토성도 목성처럼 내부 운동이 활발한 행성이다. 목성에는 대적반이 있다면 토성에는 대 백반이 있는데 최대 풍속은 시속 1,700~1800km, 지름은 수천 km이다. 이는 목성 대적반보다도 5~6배 빠르다. 내부의 열로 인해 대폭풍이 발생하기에 토성은 생김새와 달리 내부는 지옥일 것으로 예상되고 있다. 이 폭풍은 1876년 아사프 홀에 의해 처음 관측된 이후 28.5년을 주기로 항상 관측되고 있다. 이 주기는 토성의 북반구가 태양을 바라보는 주기와 일치한다. 처음에는 작은 점에서 시작되어 규모가 급격하게 커지는 게 특징이다. 크기도 매번 달라서 1876년에 관측된 대 백반은 60mm망원경으로 보일 정도로 선명했고 1990년에 관측된 대백반은 북반구 전체를 감쌀 정도로 컸다고 한다. 이 폭풍이 토성 대기층 아래에 있던 물질들을 끌어올리는 덕분에 토성의 대기 구조를 밝히는데 공헌을 했다. 토성에는 용의 폭풍이라는 현상도 있는데 대기 하층부에서 발행하며 대 백반과는 다르게 오랫동안 지속된다. 강력한 전파가 방출되며 갑자기 밝게 달아오른 후 잠잠해지는 현상이 있다. 2004년에는 이 폭풍이 3개의 소형 폭풍들 근처에서 형성되었는데 곧 다른 거대한 폭풍에 흡수되었다. 이 폭풍 대기 하층부의 에너지를 상층부로 전달하는 매개체 일수도 있다는 의미이다.
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