45억년 된 토성, 고리 나이는 꼬마네~ 고작 ‘4억 년’

미 항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 '카시니호'가 찍은 마지막 토성 사진으로 수십 장의 사진을 모자이크 형식으로 붙여 온전한 토성의 모습으로 완성했다. 이후 카시니호는 토성 대기권에서 산화되며 13년 간의 관측 임무를 마쳤다./NASA 제공

이탈리아 천문학자 갈릴레오 갈릴레이가 1610년 처음 발견한 토성 고리의 나이가 4억 년도 채 되지 않는다는 연구 결과가 나왔다. 45억 년 전 탄생한 토성과 비교하면 나이가 10분의 1밖에 되지 않는다는 것이다.

미 콜로라도 볼더대 연구팀은 우주 먼지를 분석해 토성 고리의 나이가 4억 년 이내라는 연구 결과를 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 12일(현지 시각) 게재했다. 7개의 토성 고리는 수많은 얼음 덩어리로 이뤄져 있으며 토성 표면에서 27만2000㎞ 떨어진 곳까지 펼쳐져 있다.

연구팀은 2004년부터 2017년까지 토성 궤도를 돌며 관측 임무를 수행한 미 항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 ‘카시니’가 우주먼지분석기(CDA)로 채취한 163개의 우주 먼지 입자를 분석했다. 연구는 토성 고리를 구성하는 얼음 층에 먼지가 얼마나 빠르게 쌓이는지 분석하는 방식으로 이뤄졌다. 연구를 이끈 사샤 캠프 교수는 “새로 깐 카펫 위로 먼지가 쌓이는 것을 상상하면 된다”고 설명했다. 쌓인 먼지가 얼마나 오래됐는지 가늠해 카펫을 깐 시기를 역추적할 수 있는 것이다.

토성 고리에 쌓인 우주 먼지를 분석한 결과 고리에 먼지가 쌓인 기간은 4억 년이 채 안 되는 것으로 나타났다. 매년 토성 고리 약 0.09㎡에 1g 미만의 먼지가 쌓이고 있었다. 토성의 고리가 토성과 함께 탄생한 것이 아니라 비교적 최근에 만들어졌다는 것이다.

토성 고리의 대략적인 나이는 밝혀졌지만 고리가 어떻게 형성됐는지에 대해서는 아직까지 베일에 감춰져 있다. 연구팀은 오는 2024년 발사되는 NASA의 우주 탐사선 ‘유로파 클리퍼’에 성능이 향상된 먼지 분석기를 탑재해 후속 연구를 이어갈 예정이다.