d라이브러리

토성의 고리가 어떻게 만들어졌는지 설명하는 새로운 이론이 등장했다.

일본 고베대 행성학과 류키 효도 박사팀은 태양계에서 40억 년 전에 일어난 ‘후기 운석 대충돌기’에 주목했다. 이때 토성을 비롯한 거대 행성들의 궤도가 변하면서 태양계 외곽의 카이퍼 벨트에 있는 수천 개의 천체들이 행성의 중력에 끌려왔다. 해왕성 너머에 존재하는 카이퍼 벨트에는 물과 얼음으로 된 작은 천체들이 흩어져 있다.

연구팀은 크기가 큰 천체들이 토성, 천왕성, 해왕성과 가까워져 파괴되는 확률을 계산하고 컴퓨터로 시뮬레이션 했다. 그 결과 천체들이 행성 주위를 여러 번 가깝게 지나가면서 쪼개졌고, 원래 질량의 0.1%~10% 만큼 잘게 부서져 행성 궤도에 포획되는 경우도 많았다.

연구팀은 슈퍼컴퓨터를 사용해 이 조각들이 긴 세월동안 반복적으로 고속충돌을 겪으면 훨씬 작은 조각으로 나뉜다는 것도 확인했다. 이들은 계속 행성의 궤도를 돌며 고리가 됐다.

연구팀은 “이 모델은 다른 행성의 고리가 만들어진 과정에도 똑같이 적용될 수 있다”며 “토성과 천왕성의 고리가 왜 다른 구성 성분을 갖고 있는지도 설명할 수 있다”고 말했다. 이번 연구 결과는 ‘이카루스’ 9월 29일자에 실렸다.