육각형으론 성에 안 찬 토성, 남극에 지구보다 거대한 '10각형' 회전교차로 개통

인류가 가스 행성의 기하학적 취향을 다 파악했다고 생각한 바로 그 순간, 토성이 코웃음을 쳤습니다. 북극의 육각형 따위는 입문용에 불과했다는 듯, 남극에 무려 10개의 변을 가진 초대형 '십각형' 대기 파동을 새로 선보였습니다.

지난 40여 년간 토성은 북극에서 맹렬히 회전하는 거대한 육각형 제트기류 덕분에 태양계 최고의 기하학 예술가로 군림해 왔습니다. 1980년대 보이저호의 최초 발견부터 카시니호의 고해상도 촬영에 이르기까지, 이 육각형은 자연계가 빚어낸 유일무이한 걸작으로 여겨졌습니다. 하지만 천문학자들이 북반구만 뚫어져라 쳐다보고 있던 사이, 토성의 남반구는 남몰래 한 단계 더 진화한 다각형 쇼를 준비하고 있었습니다.

수소와 헬륨으로 이뤄진 거대한 가스 덩어리가 어떻게 구름을 자로 잰 듯 반듯한 다각형으로 깎아낼 수 있을까요? 해답은 유체역학의 '로스비 파동(Rossby wave)'에 있습니다. 지구 상공에서 제트기류와 편서풍 파동을 일으키는 것과 동일한 원리입니다. 다만 지구에서는 부드러운 곡선을 그리며 비를 뿌리는 데 그치지만, 토성의 무시무시한 자전 속도와 강력한 윈드시어가 파동의 고조파를 각진 모서리로 밀어붙인 것입니다.

오늘 하루가 정돈되지 않고 어수선하게 느껴진다면, 수억 킬로미터 너머의 우주를 떠올려 보세요. 거친 암모니아 폭풍 속에서도 자로 잰 듯 완벽한 10각형을 유지하고 있는 토성의 칼각 본능이 마음의 평화를 선물해 줄 것입니다.