아이손 혜성이 품은 비밀은…?

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전쟁이나 가뭄, 홍수, 왕조의 몰락 등을 알리는 신호로 불길한 존재로 여겨진 천체가 있다. 밤하늘에 긴 꼬리를 달고 떨어지는 혜성이 장본인이다. 주나라 무왕이 은나라를 공격한 기원전 1057년 혜성이 등장했다는 기록이 있다.인간 역사와 함께 한 혜성도 있다. 바로 `핼리 혜성`이다. 가장 오래된 출현 기록은 기원전 466년이다. 76년 주기로 타원 궤도를 그린다. 1066년 중국 `송사`에 “꼬리가 하늘을 가로지르며 머리와 꼬리가 함께 지평에 달했다”는 기록이 있다. 유럽에서는 노르망디 공이 잉글랜드를 정복하는 징조라는 등 큰 혜성은 재앙의 전조가 됐다. 1705년에 핼리(Edmond Halley)는 1531년, 1067년, 1682년에 발견된 혜성이 같은 혜성이고, 1758년에 다시 나타날 것이라 예언했다. 그리고 그 혜성은 예언대로 나타났고, 핼리 혜성이라 이름이 지어졌다.

#1 혜성은 주로 얼음과 먼지로 구성된 태양계 소천체다. 태양에 접근하면서 얼음이 녹기 시작해 먼지와 기체를 분출한다. 기체로 이뤄진 코마와 꼬리, 먼지 꼬리가 만들어진다. 혜성 본체인 핵은 크기가 수백미터에서 수십킬로미터에 이른다. 얼음과 먼지, 암석, 각종 분자로 구성돼 있지만 내부에 빈틈이 많고 결합력이 약해 쉽게 부서질 수 있다. 핵에 비해 코마와 꼬리는 훨씬 규모가 크다. 충분히 밝아지면 지구에서 육안으로 볼 수도 있다. 혜성 꼬리는 먼지로 된 먼지꼬리와 이온으로 이뤄진 이온꼬리로 나뉜다. 이온꼬리는 태양풍과 태양 자기장의 지배를 받아 태양 반대편으로 뻗는 것이 특징이다.

혜성은 다양한 공전 주기로 태양을 돈다. 짧게는 수년에서 길게는 수백만년에 이른다. 공전주기가 짧은 단주기 혜성은 해왕성 궤도 부근인 카이퍼밸트에 기원을 둔다. 주기가 긴 장주기 혜성 중에는 그보다 1000배 이상 먼 오르트 구름에서 오는 경우도 있다. 이 오르트 구름이 바로 `혜성의 고향`이라 불리는 곳이다.

#2 네덜란드 출신 천문학자 얀 오르트의 이름에서 딴 `오르트 구름`은 얼음으로 구성된 가상의 구를 뜻한다. 천문학에서 사용하는 거리 단위인 `천문단위(AU)`식으로 계산하면 오르트 구름은 태양에서 지름 5만AU에 달하는 영역을 차지한다. 즉 지구와 태양 사이 거리인 1억5000만㎞의 5만배에 해당한다. 태양계 경계로 정의되며 태양에서 가장 가까운 별(항성)인 `알파 센타우리`까지 거리의 4분의 1이다.

오르트 구름은 두 개의 성분으로 구분된다. 구형으로 이뤄진 외곽 구름과 원반 형태로 된 내곽 구름 형태다. 대부분 물, 암모니아, 메탄이 섞인 얼음(혜성 핵)으로 이뤄졌을 것이라 추정된다. 사실 오르트 구름은 직접 관측되지 않았지만 천문학자들은 모든 장주기 혜성과 핼리 혜성형 혜성의 고향, 기원이 되는 곳이라고 보고 있다. 태양계 형성 초기에 태양부근에서 만들어진 물질이 목성 같은 거대 행성의 중력으로 인해 밖으로 튕겨져 나가 오르트 구름을 형성했을 것이란 추측이 일반적이다.

#3 우리 시간으로 지난 29일 새벽 태양과 가장 가까운 지점(근일점)을 통과한 혜성이 있었다. 바로 `아이손 혜성`이다. 아이손 혜성은 지난해 9월 21일 벨라루스 출신 천문학자 비탈리 네브스키와 러시아 아르티옴 노비쵸노크가 공동으로 발견한 혜성이다. 아이손 혜성이 발견될 때는 태양에서 6AU보다 멀리 떨어져 있었다. 혜성은 대부분 타원 궤도를 공전하지만 아이손은 특이하게 쌍곡선 궤도를 따라 움직인다. 지구에 접근했다가 멀어진 뒤 내태양계를 벗어나 영원히 돌아오지 않는다는 의미다. 아이손은 45억년 전 태양계 형성 직후부터 얼어붙은 원시물질을 원형 그대로 보존하고 있어 태양계 기원과 진화에 중요한 실마리를 제공할 것으로 기대되고 있다.

권동준기자 djkwon@etnews.com

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