태양계 행성 #3 : 토성, 천왕성, 해왕성

토성은 훌라후프처럼 생긴 고리로 유명한데, 이 고리는 우주 먼지나 암석, 얼음 조각 등을 이루어져 있습니다. 토성도 위성이 상당히 많은데 기존 18개에서 계속 발견되고 있습니다. 그런데 그 위성들은 타이탄을 제외하고는 모두 얼음이라고 합니다. 토성의 위성들은 주로 얼음 덩어리로 이루어져 있으며, 일부는 암석도 군데군데 섞여 있습니다. 행성처럼 중력을 가지고 있는 위성들은 토성의 둘레를 돌며 토성의 고리를 잡아당깁니다. 그 때문에 고리의 간격이 달라지기도 합니다. 미마스, 엔켈라두스, 디오네, 이아페투스, 레아 등이 토성의 대표적인 위성들입니다. 토성의 평균 밀도는 태양계의 행성 중에서 가장 낮습니다. 대형 행성인 토성은 수소와 헬륨 등의 가벼운 기체로 이루어져 있지만 기체라 해도 물보다 밀도가 크다면 가라앉습니다. 같은 기체로 이루어진 목성, 천왕성, 해왕성은 물보다 밀도가 크기 때문에 물 위에 뜰 수 없습니다. 만약 우주 공간에 물을 채울 수 있다면 다른 행성들은 돌처럼 가라앉지만 토성은 물 위에 둥둥 뜰 것입니다. 천왕성은 1781년 영구의 천문학자 윌리엄 허셜이 발견했는데, 태양으로부터 약 29억 km 떨어져 있습니다. 이 거리는 태양과 지구 사이의 약 20배입니다. 지름은 5만 3천 km로 지구의 약 4배, 질량은 지구의 약 15배입니다. 천왕성은 자전축이 98도 기울어져 있어 공전 궤도면과 일치해 누워 있는 것처럼 보입니다. 그 때문에 42년마다 남극과 북극이 교대로 태양을 향하게 되어 42년간은 여름이, 42년간은 겨울이 계속됩니다. 여름 쪽에서 자외선과 열을 흡수한 수소 원자 2개가 분열하여 겨울 쪽으로 이동합니다. 그곳에서 다시 수소 원자 2개가 결합하여 분자가 되어 열을 내기 때문에 겨울 쪽의 기온이 오히려 높답니다. 파랗고 아름다운 행성으로 알려진 해왕성은 4개의 고리를 갖고 있는데, 2개는 넓고 2개는 가늡니다. 보이저 2호의 탐사로 해왕성에도 목성의 대적점과 비슷한 거대한 소용돌이가 있음을 알게 되었습니다. 매우 역동적인 해왕성의 대기가 만들어 내는 강한 폭풍은 2개의 큰 흑점을 ㅗ나타납니다. 그중 대흑점은 지구 크기의 거대한 폭풍으로, 대흑점 주위의 풍속은 시속 2천 km나 됩니다. 태양계에서는 가장 빠른 바람입니다. 또한 소흑점은 대흑점과는 반대 방향으로 돌고 있습니다.