토성의 고리가 적도 주변에 위치하는 이유

Question

토성의 고리가 지구로 치면 북극과 남극을 지나는 위치에 있거나

고리를 이루는 입자들이 인공위성처럼 행성둘레를 여기저기 떠돌 수도 있는데

왜 적도 주변에 고정적으로 위치하고 있는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

토성 뿐아니라 고리를 가진 많은 행성들도 그러하고, 블랙홀, 태양의 적도와 태양계 행성의 궤도도 그러합니다.

그 이유는 적도를 관통하는 면에서 원심력을 가장 크게 받기 때문에 힘의 평형을 맞추기위해 정렬된것입니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

네, 고리는 꼭 적도 주변에 위치하지 않아도 됩니다. 질문자님 생각처럼 북극과 남극을 지나게끔 고리가 형성될 수도 있습니다.

토성의 고리의 경우는 토성이 생성 당시에 만들어 졌을 당시에 생성된 것으로 추정됩니다. 가스와 물질이 회전하면서 뭉쳐 토성이 형성되는 과정에서 주변의 물질이 토성에 이끌리지 못하거나, 토성의 회전에 의해 튕겨져 나온 것들이 여전히 회전성을 가지며 토성의 중력에 사로잡혔기 때문에 적도 부분에 위치하고 있다고 추정합니다. 초기 토성을 형성할 때의 물질들은 비슷한 회전을 하고있었으며 비슷한 평면상에 위치하여 있었다고 생각할 수 있습니다.

만약, 외부에서 날아온 물질이 토성의 중력에 사로잡혔다면 적도 부분에 위치하는 것은 정말 엄청난 우연이라고 말씀드릴 수 있습니다. 날아 온 물질이 중력에 사로잡히는 경우에는 북극, 남극을 지나는 선상(자오선)일 수도 있으며, 적도와 자오선상 사이에 놓일 수도 있기 때문이죠.

도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.