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토성 남극에 거대한 10각형 대기파…북극 6각형만의 행성이 아니었다
NASA·ESA Hubble 우주망원경 관측에서 토성 남극을 둘러싼 거대한 10각형 대기파가 확인됐습니다. 2023년부터 2025년까지의 영상에서 점차 뚜렷해졌고, 토성 북극의 유명한 6각형과 달리 동쪽으로 이동하며 형태도 더 불안정합니다.
구름 위에 단단한 10각형 벽이 생겼거나 한 장의 사진만 보고 도형을 그린 결과는 아닙니다. 여러 파장의 장기 관측과 지상 망원경 풍속 자료를 합친 대기 파동 해석이며, 얼마나 오래 지속될지는 아직 모릅니다.
관측에서 무엇이 보였나
연구진은 Hubble의 외행성 대기 장기 관측 프로그램(OPAL) 영상을 이어 붙여 남위 약 60도 부근 제트기류에 10개의 굽은 면이 둘러선 패턴을 찾았습니다. 각 한 변은 최대 약 1만6,700km로 지구 지름보다 깁니다. 2023년에는 희미했고 이후 관측에서 더 분명해졌습니다.
북극 6각형과 무엇이 다른가
북극 6각형은 보이저가 1980년대에 관측한 뒤 40년 넘게 거의 같은 위치를 유지했습니다. 남극 10각형은 초속 약 3m, 시속 약 10km로 동쪽을 향해 이동하고 면의 길이와 모양도 더 많이 변합니다. 같은 행성의 두 극에서 다각형 파동이 생긴다는 점은 공통 원리를 시험할 기회를 줍니다.
왜 이제야 발견됐나
토성의 자전축과 공전 때문에 남반구는 2012년부터 2023년까지 지구에서 관측하기 불리했습니다. 다시 시야가 열렸을 때 이전 자료에는 없던 구조가 나타났습니다. 연구진은 2017~2023년 사이 형성됐을 가능성을 제시하지만 정확한 시작 시점은 확정하지 않았습니다.
어떻게 다각형이 만들어지나
빠른 제트기류에 물결 같은 불안정성이 생기면 흐름이 일정한 파수로 굽을 수 있습니다. 하지만 왜 토성에서만 이렇게 선명한 다각형이 두 극에 나타나는지, 남극의 파동이 북극과 같은 깊이까지 이어지는지는 아직 설명되지 않았습니다. 목성의 극 주변 소용돌이와도 모습이 다릅니다.
다음 관측이 답할 것은 무엇인가
토성 남반구는 앞으로 더 잘 보이고 2032년 무렵 남위 60도 부근의 햇빛이 강해집니다. 그 사이 10각형이 안정되거나 깨지는지, 온도와 구름 높이에 따라 이동 속도가 어떻게 달라지는지 추적해야 합니다. 지금 확인된 것은 새 대기파이지 영구 구조가 아닙니다.