우주 분수쇼 ‘엔셀라두스’… 유황지옥 ‘이오’… 메탄호수 ‘타이탄’

관측기술 발달로 주목받는 위성들

“푸른 하늘 은하수 하얀 쪽배에….”

지구의 밤하늘에는 매일 ‘하얀 쪽배’인 달이 뜬다. 하지만 이는 지구에서만 볼 수 있는 풍경이 아니다. 태양계의 다른 행성에도 달처럼 행성 주위를 도는 작은 천체, 즉 위성이 있기 때문이다. 최근 관측기술이 발달하면서 그동안 행성에 딸린 ‘서자’ 취급을 받던 위성이 천체 연구의 새로운 주인공으로 떠오르고 있다. 감자처럼 찌그러진 위성이나 수세미처럼 구멍이 숭숭 뚫린 위성, 물을 품은 위성 등 지구의 달과는 다른 형태를 가진 다양한 위성들이 무더기로 발견되고 있다.


○ 태양계 173개 위성 중 113개가 ‘입양’된 위성

미국항공우주국(NASA)과 국제천문연맹(IAU)에 따르면 현재 태양계 행성 주변을 맴도는 위성은 173개에 이른다. 소행성이나 왜소행성 등에 딸린 위성까지 합치면 400개가 넘는다. 행성에 이렇게 위성이 많은 이유는 행성이 외부에서 작은 천체를 ‘입양’한 경우가 많기 때문이다. 위성이 태어나는 방법은 크게 두 가지다. 행성이 탄생할 때 남은 찌꺼기가 뭉쳐서 위성이 되거나, 행성이 외부에 있는 작은 천체를 중력으로 끌어당겨 자신의 위성으로 삼기도 한다.

이렇게 ‘입양’된 위성은 소행성 등 작은 천체가 기원이기 때문에 대부분이 작고 찌그러진 감자 모양을 하고 있으며, 행성과는 전혀 다른 ‘삐딱한’ 기울기로 공전한다. 만약 이런 위성을 지닌 행성에서 밤을 맞는다면, 달이 남쪽에서 뜨고 지는 등 기이한 밤풍경이 펼쳐질 가능성이 높다. 과학자들은 이런 불규칙성에 주목해 이들을 ‘불규칙위성’이라고 부른다. 현재 전체 위성 중 65%가 넘는 113개가 불규칙위성으로 분류돼 있다.

불규칙위성이 수적으로는 다수를 차지하고 있지만, 아직까지 과학자들이 더 주목하는 위성은 덩치가 큰 규칙위성들이다. 행성보다도 생명체가 탄생하기 더 좋은 조건을 지니고 있기 때문이다. 대표적인 예가 갈릴레이가 발견한 목성의 4대 위성 가운데 하나인 ‘유로파’다. 유로파는 암석으로 된 지각 위에 지구의 2배가 넘는 풍부한 물이 있다. 액체 상태의 물은 체내에서 생체물질을 이동시키는 중요한 역할을 하기 때문에 생명 탄생의 기본 조건으로 꼽힌다.

토성의 위성 ‘엔셀라두스’ 역시 물이 풍부한 곳으로, 지표면 위로 얼음과 수증기 기둥을 내뿜는 ‘우주 분수 쇼’를 펼쳐 과학자들을 놀라게 했다. 또 토성의 ‘타이탄’에는 물 대신 액체 메탄이 있고 대기까지 풍부해 지구와는 다른 생명체가 존재할 가능성이 제기되고 있다.


○ 5000만 년 뒤에는 화성에 고리 생길 수도