트리톤: 거꾸로 공전하는 해왕성의 위성

트리톤은 해왕성의 자전 방향과 반대로 행성 주위를 돕니다. 지름 약 2,707 km로 명왕성보다 크며 해왕성에서 가장 큰 위성입니다. 이 특이한 궤도는 원래 카이퍼대에 있던 천체가 붙잡혔음을 강하게 시사합니다.

역행 궤도

트리톤은 큰 위성 가운데 유일하게 역행 궤도를 돕니다. 해왕성에서 약 35만 5천 km 떨어진 거의 원형 궤도를 5.88일에 한 바퀴 돕니다. 지구와 달 사이 거리보다 가깝습니다.

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카이퍼대에서 붙잡히다

해왕성 주변의 원반에서 함께 만들어진 위성이라면 보통 행성과 같은 방향으로 돌아야 합니다. 반대 방향의 운동과 명왕성을 닮은 질소·메테인 얼음은 독립된 카이퍼대 천체가 포획됐다는 설명을 뒷받침합니다. 이 사건은 기존 위성들을 흩뜨렸을 가능성이 있고, 처음에는 크게 찌그러졌던 트리톤의 궤도는 조석 작용으로 서서히 원형이 됐습니다.

암석과 얼음, 바다의 가능성

약 2.06 g/cm³인 밀도는 암석 비율이 상당함을 보여 줍니다. 내부 모형은 질량의 약 3분의 2를 차지하는 암석·금속 핵과 물얼음층, 표면의 질소·메테인·일산화탄소 서리를 예상합니다. 포획 직후의 강한 조석 가열이 만든 지하 바다가 아직 완전히 얼지 않았을 가능성도 있습니다.

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극저온의 질소 간헐천

표면 온도는 −235°C까지 내려갑니다. 그런데도 보이저 2호는 어두운 먼지를 약 8 km 높이로 올리고 긴 바람 자국을 남기는 질소 분출을 관측했습니다. 유력한 설명은 햇빛이 반투명한 질소 얼음을 통과해 아래의 어두운 층을 데우고, 기체 압력이 쌓이다 분출한다는 것입니다.

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간헐천 소리를 들을 수 있을까?

질소 대기가 너무 희박해 지구 공기처럼 소리를 잘 전달하지 못합니다. 뜨거운 용암이 아니라 차가운 기체와 먼지의 분출입니다. 착륙선에서는 검은 하늘 아래 분홍빛 얼음이 보이고, 조석 고정 때문에 해왕성은 거의 같은 자리에 머물 것입니다. 극심한 추위와 긴 통신 지연이 탐사를 어렵게 합니다.

분홍 얼음과 멜론 껍질 지형

방사선이 메테인에 작용해 톨린이라 불리는 복잡한 유기 물질을 만들고 남쪽의 질소·메테인 얼음을 분홍빛으로 물들입니다. 다른 위도의 오목한 멜론 껍질 지형과 적은 충돌구는 표면이 다시 만들어졌고 지질학적으로 젊음을 보여 줍니다.

언젠가 고리가 될까?

역행 궤도에 작용하는 조석은 궤도를 서서히 낮춥니다. 약 14억~36억 년 뒤 트리톤이 로슈 한계 안으로 들어가 부서지고 일부 물질이 고리를 만들 수 있다는 추정이 있습니다. 시기와 결과는 내부 구조에 따라 달라지며 먼 미래의 확정된 사실은 아닙니다.