[YS과학] 금성의 신비한 유사 달별 ‘주즈베’ 이야기

우주탐험이 시작된 이후 과학자들은 태양계의 행성과 소행성, 혜성 등에 대한 많은 지식을 갖게 되었다. 하지만 천체의 신비를 알게 될수록 과학자들은 더 깊은 의문을 발견했다. 달을 정복하기 이전에는 달에 대한 신비가 가득했지만, 이제는 금성, 화성, 목성, 토성 등 다른 행성들의 둘레에 있는 수백개의 위성들에 대한 의문이 가득하다.

지구 둘레에는 1개의 달(위성 moon, satellite)이 있지만, 수성과 금성에는 달이 없다. 그러나 지구 바깥에 있는 외행성들인

화성에는 2개,

목성에는 95개,

토성에는 146개,

천왕성에는 28개,

해왕성에는 16개,

명왕성(소행성)에는 5개의 달별이 있다.

(*우리말에서 지구의 위성은 달이라 하고, 다른 행성들의 위성은 달별이라 부르고 있다.)

네덜란드의 천문학자 호이겐스(Christiaan Huygens 1626-1695)는 직경 6.35mm, 초점거리 6m, 배율 90배인 매우 작은 반사망원경으로 토성의 최대 위성인 타이탄(Titan)을 360년 전인 1665년에 처음 발견했다. 그리고 이탈리아-프랑스의 천문학자 카시니(Giovanni Cassini 1625-1712)는 토성의 테 중간에 틈새가 있는 것을 1675년에 발견했다. 이후 토성 테의 틈새는 카시니간극(Cassini Division)이라 불리게 되었다. 간극(間隙)은 틈새라는 뜻이다.

28년 전인 1997년, NASA는 ‘카시니’라 명명한 우주탐사선을 토성으로 보냈다. 카시니는 7년 동안 비행하여 2004년 7월 1일 토성 주변에 도착했고, 이후부터 2017년까지 13년 동안 토성 둘레를 약 300회 회전하면서 토성과 그 둘레를 도는 여러 달별들의 모습과 환경을 탐사한 뒤, 토성의 대기 속으로 사라졌다.

카시니 탐사선은 2004년 성탄절 날, 호이겐스(Huygens)라는 작은 탐사선을 토성의 최대 위성인 타이탄의 대기 속으로 내려보냈다. 타이탄은 토성의 달별들 중에 유일하게 대기(대부분 질소)가 있으며, 표면 온도가 –179℃나 되어 온통 얼어 있는 천체이다.

지구 절반 크기 보다 작은 타이탄 표면에는 엄청난 바위 언덕과 계곡과 바다가 있다. 그곳 강과 바다에 있는 액체는 물이 아니라 메탄과 에탄이 액체 상태로 존재하는 것이다.

타이탄 표면의 성분이 예상과 달리 신비하다는 사실을 알게 된 NASA의 과학자들은 2028년에 드래건플라이(Dragonfly 잠자리)라 명명한 탐사선을 타이탄으로 보내 정밀탐사를 할 계획이다. 그때 과학자들은 그곳에 외계 생명체의 흔적은 없는지 조사할 것이다.

천문학자들은 행성들의 달별마다 고유 이름을 붙인다. 그들의 명칭은 대부분 그리스 신화에 나오는 바다의 신 이름이다. 미란다, 프로메우스, 판도라, 야누스, 에피메데우스, 미마스, 엔켈라두스, 타이탄, 사론 등

행성등의 달별은 왜 생겨나게 되었을까?

이 의문에 대해 과학자들은 행성들이 생겨날 당시에 그 주변에 흩어져 있던 가스와 먼지가 결합하여 달별이 되었다고 생각한다. 그런데, 행성의 자리에서 소행성으로 밀려난 명왕성에는 5개의 달별이 있고, 그중에 가장 큰 것은 샤론(Charon)이다. 샤론은 이상스럽게 명왕성의 절반 정도로 매우 크다.

과학자들은 샤론이 생겨난 원인은 다른 달별들과 다르다고 생각한다. 즉 명왕성과 샤론은 처음에 각기 독립적으로 생겨났다가, 둘이 서로 접근하게 되었고, 이후부터 가까운 거리에서 도는 달별이 되었다고 생각한다.

금성에서 발견된 낯선 달별 주즈베

태양과 가까운 행성인 수성과 금성에는 달별이 없다. 하지만 2002년 11월 애리조나주에 있는 로웰천문대의 천문학자 스키프(Brian Skiff)는 금성 주변을 돌고 있는 낯선 천체를 발견했다. 오늘날 주즈베(Zoozve)라 불리는 이 낯선 천체는 외계 어딘가로부터 태양의 중력에 끌려 오다가, 금성 주변에 이르자 금성의 중력에 붙잡혀 그 주위를 달별처럼 돌게 된 것이었다.

그동안의 관찰 결과, 이 주즈베는 금성 주변 궤도에 영구히 머무는 것이 아니라 언젠가는 태양의 중력에 끌려 지금의 궤도를 벗어나 다른 곳으로 가게 될 유사위성(quasi-satellite)이었다.

수성과 금성에는 왜 달별이 없는가?

수성과 금성 두 행성은 태양과 아주 가까이 있으므로, 그 주변에 달별이 생겼다면 태양의 중력에 이끌려가버렸을 것이다.

지구에도 유사위성이 있는가?

그동안 천문학자들은 해왕성에서 1개의 유사위성을 발견했고, 지구에서는 7개의 유사위성을 확인하고 있다. 지구를 도는 유사위성은 지구 가까이 접근하여 운행하는 소수의 소행성들이다. 즉 지구와 충돌할 염려가 있다고 보도되는 그런 소행성들이 지구의 유사위성인 것이다. – YS