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토성의 고리
토성의 고리는 1609년 갈릴레이(Galileo Galilei)가 최초로 발견하였다. 갈릴레이는 그 당시 망원경 성능이 좋지 못해 자신이 발견한 것이 고리임은 확실하게 알지 못했고, ‘토성의 양쪽에 귀 모양의 괴상한 물체가 붙어 있다’고 표현했다. 그로부터 약 50년 뒤 네덜란드의 천문학자 호이겐스(Christiaan Huygens)가 토성의 '양쪽의 귀'는 고리임을 밝혀냈다. 그리고 1675년 이탈리아의 천문학자 카시니(Jean Dominique Cassini)는 더욱 좋은 망원경을 이용해 토성의 고리를 자세히 관찰하여 토성의 고리가 하나가 아니라 여러 개로 이루어져 있다는 것을 알아냈다. 또한 그는 고리사이의 거대한 간격을 찾아냈으며, 이 간격이 바로 '카시니 틈'이다.
우주선으로 관측한 결과 토성의 고리는 수많은 얇은 고리들로 이루어져 있었고, 이 고리들은 레코드판처럼 곱게 나열되어 있다. 토성의 고리는 적도면에 자리 잡고 있으며 토성 표면에서 약 7만~14만km까지 분포하고 있다. 따라서 토성의 고리 너비는 약 7만 km에 이른다. 토성의 고리는 아주 작은 알갱이크기에서 부터 기차만한 크기의 얼음들로 이루어져 있다.
많은 천문학자들은 토성이 생성된 뒤 남은 물질이 고리를 이루는 것이라 추측하고 있다. 즉 성운에서 토성이 생성되고, 이와 같은 시기에 고리도 생성되었다는 설이다. 이는 토성의 거대한 고리계를 설명할 수 있으며, 고리의 희박한 밀도 등 여러 가지를 설명할 수 있으나, 어떻게 고리계가 45억년 이상 유지될 수 있었는지 설명하기는 어렵다. 그리고 일부 천문학자들은 토성의 고리에 대하여 토성의 강한 중력을 못 이겨 산산조각이 난 위성의 잔해물이라 주장한다. 즉 위성이나 유성체, 혜성과 같은 천체들이 토성에 가까이 접근 하면 조석력에 의하여 부서지게 되고, 이후 잔해들이 남아 상호 마찰로 인해 더욱 잘게 부서져 고리를 형성한다는 것이다.
최종수정일
2020년 6월 1일