1988년 허블 망원경이 포착한 토성과 고리들. /NASA·Hubble

토성, 하면 가장 먼저 떠오르는 이미지는 작은 망원경으로도 볼 수 있는 아름다운 '고리 시스템(ring system)'이다.토성 표면으로부터 최대 28만 2000km까지 뻗어 있는 고리는 두께가 약 10m~1km에 달한다. 

태양계 8개 행성 중 여섯번째인 토성은 지구가 약 750개 들어갈 수 있고, 145개 위성을 보유한 흥미로운 천체. 그 천체를 더욱 매혹적으로 만들어 주고 있는 토성의 고리가 6개월 뒤 관측상에서 사라진다는 데 과연 무슨 일이 벌어지는 것일까?

미국의 우주 관련 미디어들에 따르면, 토성의 장엄한 고리가 앞으로 6개월 내에 지구의 관점에서 사라질 예정이다. 이유는 태양을 공전하는 토성 축의 26.7도 기울기 때문. 물론 고리가 영구히 사라지는 것은 아니다. 토성의 고리가 내년 3월부터 관측자들에게 아주 얇게 보여, 마치 고리가 사라진 것처럼 보인다. 약 29.5년마다 반복되는 현상인데 고리는 내년 11월에 다시 나타나게 된다.

토성의 고리는 얼음 입자, 암석 파편, 우주 먼지로 구성되어 있다. 고리 입자들은 모래 알갱이부터 버스 크기의 덩어리까지 다양하다. A, B, C 등 여러 개의 고리로 구성되어 있고, 이들 사이에는 주로 토성의 위성들과의 중력 상호작용에 의해 형성되는 간극이 있다.

토성의 고리 형성 과정에 대해서는 여전히 천문학자들 사이에서 의견이 분분하다. 한 이론은 토성의 강한 중력에 의해 파괴된 위성이나 혜성의 잔해로 고리가 만들어졌다고 설명한다. 다른 이론에 따르면, 토성이 만들어질 때 남은 물질이 토성의 고리가 되었다고 한다.

토성에 대한 이해를 깊게 해 준 계기는 미국 항공우주국 NASA와 유럽우주국(ESA), 이탈리아우주국(ASI)이 협력한 카시니-하위헌스 미션이다. 이 임무는 2004년 토성에 도착, 2017년까지 13년간 탐사를 진행했다. 또 토성과 고리 시스템에 대한 방대한 양의 데이터를 수집했다. 특히 A와 B 고리 사이에서 발견한 카시니 간극은 폭 4800km의 영역으로 토성 위성들의 중력에 의해 형성됐다.

토성은 고리 외에도 최소 145개의 위성을 가지고 있다. 그중 가장 큰 위성이 타이탄(Titan), 가장 작은 위성이 히페리온(Hyperion)이다. 타이탄은 두꺼운 대기와 흥미로운 표면을 가지고 있으며, 지구와 유사한 환경이다. 토성의 자기장과 복잡한 상호작용을 하는 타이탄은 극지방에서 오로라를 방출하기도 한다. 또 엔셀라두스(Enceladus)는 표면 아래에 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 매우 높아 관심의 대상이 된 지 오래다.

토성의 고리는 우주의 아름다움을 이야기할 때 빼놓을 수 없는 요소. 토성의 고리에 대한 연구가 더 축적되면서 우주의 신비한 현상들이 과학적으로 점점 더 많이 규명될 수 있기를 기대한다.