토성 남극에 열 개의 모서리가 움직인다, 2017년에는 없던 파동

토성 남극을 내려다본 허블우주망원경 영상에서 밝고 어두운 띠가 열 번 꺾이며 극을 감쌌다. 9월 2일 공개된 연구에서 과학자들은 이 모양을 단단한 테두리나 구름 조각 열 개가 아니라, 남위 약 58~63도 사이 대기 여러 층을 통과하는 거대한 십각형 파동으로 읽었다.

각 변은 1만6700킬로미터가 넘을 만큼 길지만 도형 자체는 고정돼 있지 않다. 연구진이 2023년과 2024년 허블 자료에서 약하게 보던 꼭짓점은 2025년 관측에서 또렷해졌고, 전체 무늬는 초속 약 2.5미터로 동쪽으로 움직였다. 같은 위도의 제트기류는 초속 약 116미터여서 파동과 바람의 속도는 구별해야 한다.

이 발견이 뜻밖인 까닭은 토성 북극의 육각형과 역사가 다르기 때문이다. 북쪽 육각형은 보이저 탐사선이 1980~1981년에 처음 포착했고 카시니가 오래 이어지는 구조임을 보여줬다. 반면 카시니가 임무를 마친 2017년까지 남극에는 지금 같은 십각형이 보이지 않았다.

관측 기록은 남쪽 무늬가 대략 2017년과 2023년 사이 생겼을 가능성을 가리킨다. 토성은 태양을 한 바퀴 도는 데 약 29년이 걸려 계절 하나도 지구의 여러 해에 해당한다. 남반구가 가을로 향하는 동안 온도와 바람의 층이 바뀌자, 빠른 제트가 갇힌 파동을 만들었거나 스스로 굽이치기 시작했다는 해석이 제시됐다.

아직 어느 설명이 맞는지는 잠기지 않았다. 꼭짓점은 약 32일 주기로 흔들렸고 여러 고도의 영상에서 보였지만, 무늬가 얼마나 오래 갈지와 정확히 무엇이 열 개라는 수를 정하는지는 추가 관측이 필요하다. 연구진은 허블과 제임스웹우주망원경이 서로 다른 파장과 높이를 이어서 보는 것을 다음 시험으로 꼽는다.

행성 대기를 연구하는 사람들은 탐사선이 떠난 뒤에도 변화의 시작 시점을 좁힐 장기 기록을 얻었다. 반대로 짧은 관측 한 번으로 안정된 ‘남극 십각형’이라고 이름 붙이기에는 아직 이르다. 우리가 기다려야 하는 것은 멋진 도형의 새 사진이 아니라 다음 토성 계절에도 파동이 남고 높이에 따라 같은 속도로 움직이는지다.

그래서 지금 달라진 점은 토성 남극이 카시니 시대의 빈 자리에서 2023~2025년 사이 형성 과정을 추적할 수 있는 움직이는 대기 실험실로 바뀌었다는 것이다. 저는 이 발견의 가치는 열 모서리의 기이함보다, 행성의 날씨도 긴 시간표 없이는 이해할 수 없다는 증거에 있다고 봅니다. 다음에는 허블과 웹의 후속 관측이 파동의 높이·속도·수명을 같은 설명으로 묶는지 확인해야 한다.