육각형으로는 부족했던 토성: 허블 망원경, 남극에서 소용돌이치는 거대한 '십각형' 대기 파동 발견

행성 과학자들이 ‘토성이 보여줄 기하학적 묘기는 이제 다 끝났다’고 생각했을 때, 고리를 두른 태양계의 패셔니스타가 여섯 개짜리 모서리는 몸풀기에 불과했다고 선언했습니다.

1980년대 초 보이저호가 처음 근접 촬영한 이래, 토성의 북극을 지키는 반듯한 육각형 폭풍(Hexagon)은 태양계에서 가장 기이한 수수께끼로 군림해 왔습니다. 지구 네 개가 통째로 들어가는 초대형 제트기류입니다. 그런데 미국 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)의 허블 우주망원경 외행성 대기 유산(OPAL) 프로그램이 발표한 최신 분석에 따르면, 이번에는 토성의 남극에서 정규 10각형 대기 파동(데카곤, Decagon)이 회전하며 세력을 키우고 있는 것으로 밝혀졌습니다.

스포츠카를 사서 40년 동안 “내 앞바퀴는 특수 제작된 육각 휠”이라고 자랑했는데, 어느 날 뒤쪽을 보니 뒷바퀴에 10스포크 터빈 휠이 장착되어 신나게 돌아가고 있던 격입니다.

회전하는 유체에 전단 속도가 가해지면 로스비 파동에 의해 삼각형, 사각형, 육각형 같은 다각형이 자연적으로 생길 수 있다는 점은 물리학계에 이미 알려져 있습니다. 하지만 수소와 헬륨이 거칠게 들끓는 토성의 상층 대기에서 완벽한 대칭을 이루는 10각형이 붕괴하지 않고 안정적으로 유지된다는 것은 행성 대기역학에 던져진 매혹적인 난제입니다.

다른 행성들이 뻔한 원형 폭풍(목성의 대적점 등)에 머물러 있는 동안, 토성은 대기 물리학을 고등학교 기하학 시간처럼 즐기고 있습니다. 북쪽엔 육각형, 남쪽엔 십각형. 해왕성, 이제 네 차례입니다!