위성 요리사를 위한 7가지 레시피

지구에 위성이 달 하나라는 사실이 못내 아쉬운 사람이라면, 위성 제작에 도전해 보자. 잠시 후 1파트에 나올, 위성이 탄생하는 메커니즘 7가지를 숙지한다면 못할 것도 없다. 이를 그림과 만화로 미리 이해해 보자. 직접 만드는 방법은 3가지, 다른 소천체를 뺏는 포획 방법은 4가지다.




행성이 탄생하고 남은 물질이 뭉쳐 만들어지는 경우. 대부분 규칙위성이 돼 모행성과 같은 방향으로 얌전히 돈다. 수프를 마구 휘저었는데, 수프 성분이 안 녹고 자기들끼리 뭉치는 식. 아무리 저어도 안 된다고? 우주에서는 된다니까.




초기 행성과 소천체가 서로 부딪힌 뒤, 고온에 의해 물질이 녹았다가 다시 나뉜다. 그 과정에서 하나는 행성이, 하나는 위성이 됐다. 지구와 달이 유력한 후보다. 반죽을 굳이 둘로 나눴다가 합치고, 다시 나누다니 그것 참 번거롭다.




가스형 행성에 흔한 고리는 자잘한 얼음 덩어리가 모여 있는 곳. 가까이 접근한 소천체나 위성이 행성의 기조력에 부서지며 고리에 재료를 공급하기도 하는데, 반대로 이들이 모여서 위성이 될 가능성도 있다. 얌전히 트랙을 돌던 개들이, 간식을 보고 한 데 뒤엉켜 달려들다 트랙을 벗어나면 그게 위성.




마치 쌍성처럼, 두 소천체가 서로의 주위를 도는 경우가 있다. 이들이 행성 주위를 지날 때, 중력에 변화가 생기며 하나는 에너지를 잃고 행성에 빨려 들어 위성이 되고, 다른 하나는 멀리 튕겨나간다(3체 상호작용). 해왕성의 위성 트리톤이 후보.




메커니즘은 4번과 같지만, 서로 짝을 이룬 소천체가 아니라 궤도를 경합하던 소천체라는 점이 차이. 우연히 비슷한 시기에 비슷한 궤도를 지나다 하필 행성 옆을 지나면 3체 상호작용이 일어난다. 누가 붙잡힐지는 복불복? 아니지. 계산하면 다 나온다.




행성이 태어날 때는 주위에 남은 가스와 먼지 물질이 가득하다. 비록 중력권 밖일지라도,이렇게 물질이 많은 구간을 지나는 소천체는 마찰력으로 에너지를 잃고 행성에 끌려들어간다. 가스나 먼지, 우습게 보면 안 된다.




행성이 태어난 뒤 점점 커진다. 그에 따라 중력이 영향을 미치는 구간도 넓어진다. 행성이 작았을 때는 행성의 중력 따위 무시하고 지나갔을 소천체가, 부쩍 커버린 행성 옆을 지나다가 빨려들면 위성이 된다.

* 과학동아