토성 위성 20개 새로 발견..태양계 '달의 대왕' 등극

지름 5km 이상 총 82개로 목성보다 3개 많아져

토성에서 새로 발견된 달의 궤도 청색과 녹색은 순행궤도, 적색은 역행궤도 달을 표시했다. [카네기과학연구소 제공]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 토성 주변을 도는 위성(달)이 무더기로 발견돼 태양계에서 가장 많은 달을 거느린 '달의 대왕'이 목성에서 토성으로 바뀌었다.

카네기 과학연구소와 외신 등에 따르면 국제천문연맹(IAU) 소행성센터(MPC)는 7일 카네기 연구소의 천문학자인 스콧 셰퍼드 박사가 이끄는 연구팀이 토성 궤도에서 20개의 새로운 달을 발견했다고 공식 발표했다.

이로써 토성의 달은 총 82개로 늘어나 지금까지 가장 많은 달을 가진 목성의 79개보다 3개가 더 많아졌다.

셰퍼드 박사 연구팀은 하와이 마우나케아 산 정상에 설치된 스바루 망원경을 이용해 새로운 달을 찾아냈다.

총 20개에 달하지만 지름은 약 5㎞에 불과하다.

태양계 최대 행성인 목성은 토성에 가장 많은 달을 가진 행성 자리는 뺏겼지만, 지구의 절반 크기에 육박하는 '가니메데'를 통해 태양계에서 가장 큰 달을 가진 행성이라는 지위는 계속 유지하게 됐다.

셰퍼드 박사는 지난해 목성 주변에서 1.6㎞ 이상의 달 12개를 새로 확인해 발표했는데, 연구팀은 차세대 고성능 망원경이 개발되면 토성 주변에서도 이런 크기의 작은 달을 추가로 발견할 수 있을 것이라고 밝혔다.

스바루 망원경을 통해 1시간 간격으로 포착한 토성의 달 배경이 된 별과 은하는 움직임이 없지만 토성의 달은 1시간 사이에 위치가 변동해 있다. [스콧 셰퍼드 제공]

새로 확인된 달 중 17개는 토성의 자전과 반대 방향으로 돌고, 나머지 3개는 같은 방향으로 돌고 있다.

순행 궤도 달 중 2개는 토성 쪽에 가까이 있어 공전 주기가 약 2년 정도인 것으로 나타났으며 나머지 달들은 더 바깥쪽에 있어 토성 궤도를 한 바퀴 도는데 3년 이상 걸리는 것으로 관측됐다.

토성 외곽의 달들은 궤도 경사각을 기준으로 이누이트(Inuit)와 노르웨이(Norse), 프랑스(Gallic) 그룹 등 세 부류로 나뉘는데, 이번에 새로 발견된 달들도 이 세 그룹과 비슷한 궤도 경사각을 보였다.

연구팀은 이 달들이 아주 오래전에 큰 달의 일부였다가 충돌 등으로 쪼개져 현재에 이른 것으로 추정했다.

셰퍼드 박사는 "외곽 달이 이처럼 비슷한 그룹으로 나뉘는 것은 목성에서도 볼 수 있는 현상으로, 토성 내 달끼리 충돌하거나 주변을 지나는 소행성이나 혜성 등 다른 천체와 부딪혔을 가능성을 나타내는 것"이라고 설명했다.

그는 "태양계 형성 초기에 태양 주변에는 가스와 먼지 원반이 형성돼 이곳에서 행성이 만들어졌으며, 토성 주변에도 행성 형성 초기에 이와 비슷한 원반이 있었을 것"이라면서 "새로 확인된 달들이 원래의 달에서 충돌로 쪼개진 뒤에도 토성 궤도를 돌고 있다는 점은 행성 형성이 거의 끝나 주변의 원반이 더는 역할을 못 하게 된 뒤에 충돌이 일어났다는 점을 나타내는 것"이라고 덧붙였다.

한편 셰퍼드 박사 연구팀과 카네기 연구소 측은 목성 주변에서 발견된 12개의 달 중 5개에 온라인 공모를 통해 이름을 붙인 것처럼 토성의 달에 대해서도 이름짓기 공모를 진행할 계획이라고 밝혔다. 이번에는 이누이트와 노르웨이, 프랑스 신화에 나오는 거인의 이름이 붙여질 예정이다.

eomns@yna.co.kr

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