태양계 생성의 비밀“혜성에게 물어봐”

입력 : ㅣ 수정 : 1970-01-02 00:00

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이것에 대한 첫 번째 기록은 BC 467년 중국 주나라 문서에서 발견됐고, 사람들은 재앙의 전조로 생각했다. 아리스토텔레스는 이것을 ‘지구의 파편’이라고 주장했고, 르네상스 시대까지 정설로 여겨졌다. 중세 이후 과학자들은 이것이 타원 또는 포물선 궤도를 가지고 돈다는 사실을 밝혀냈고, 지금은 먼지와 얼음으로 구성된 당당한 태양계의 구성원으로 인정받고 있다. 현재까지 1600여개가 발견된 이들 중 가장 유명한 것은 영국의 과학자 ‘핼리’가 1705년에 1758년의 출현을 예측해 그의 이름이 붙여진 것이다.

1996년 나타났던 하쿠다케 혜성. 일본의 아마추어 천문가 유지 하쿠다케가 발견했다.  사진제공 한국천문연구원
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▲ 1996년 나타났던 하쿠다케 혜성. 일본의 아마추어 천문가 유지 하쿠다케가 발견했다.
사진제공 한국천문연구원



지구 충돌 가능성 배제 못해

순수 우리말로 ‘살별’이라 불리는 혜성(彗星)은 영화 속에서 지구와 충돌해 인류를 멸망시키는 소재로 자주 등장한다. 실제로 혜성은 공룡 멸종의 유력한 원인으로 꼽히고 있으며, 과학자들도 궤도가 정확히 알려지지 않은 혜성이 언젠가 지구와 충돌할 가능성이 높은 것으로 보고 있다. 지난 94년에는 슈메이커-레비9 혜성이 목성에 충돌해 상상속의 일이 아님을 증명하기도 했다.

혜성의 핵은 얼음과 먼지로 구성돼 있으며 크기는 수㎞에서 수십㎞정도다. 대부분 태양계 외곽의 오르트 구름대에서 발생하며 평소에는 다른 행성들처럼 태양을 공전하지만, 어떤 이유로 긴 타원의 궤도를 갖게되고 태양 근처로 다가오면 표면의 얼음과 먼지가 증발하면서 꼬리가 생기게 된다. 대부분의 혜성은 한 번 태양에 접근했다가 멀리 사라지는 수천년 이상의 공전주기를 가진다.

그러나 대형 행성인 목성이나 토성 등의 인력에 잡히면 핼리 혜성(76년 주기)이나 엥케 혜성(3.3년 주기)처럼 비교적 짧은 주기를 갖기도 한다. 지구에 가깝게 접근하거나, 매우 밝은 혜성이 통과할 때는 지구상에서 육안으로 관찰할 수도 있다. 쌀쌀해진 한국의 가을 밤하늘에도 맨눈으로 보이는 혜성이 나타났다. 한국천문연구원은 최근 ‘p17홈스(Homles)’ 혜성이 맨눈으로 관측이 가능한 2등급까지 밝아졌다며 사진을 공개했다.1892년 영국의 에드윈 홈스가 처음 발견한 홈스 혜성은 7.1년 주기로 태양을 돌며 현재 북동쪽 하늘에서 카시오페이아자리 왼쪽에서 관측되고 있다. 내년 3월까지인 이번 방문을 놓치면, 다시 보기 위해 7년을 기다려야 한다.

영화 속 딥 임팩트 실제로 재현

혜성은 최초 발견자의 이름을 붙이는 것이 관례다. 동시 발견자의 경우 3명까지 붙일 수 있다. 지난 95년 4000년만에 지구를 찾은 헤일-밥 혜성의 이름이 발견자인 미국의 앨런 헤일과 토머스 밥에서 비롯된 것이 대표적인 예다.

다른 천체들보다 지구에 가깝게 접근하지만, 한번 기회를 놓치면 대부분 평생 다시 볼 수 없기 때문에 혜성은 과학자들의 실험 대상으로 인기가 높다. 역사상 가장 유명한 혜성실험으로는 2005년 미 항공우주국(NASA)이 시도한 ‘딥 임팩트’ 프로젝트를 들 수 있다. 영화에서 모티브를 따온 이 프로젝트에서 NASA는 딥 임팩트 탐사선으로부터 세탁기 크기의 금속탄환을 발사해 혜성 템펠 1호에 충돌시켰다. 시속 3만 7100㎞의 속도로 돌진하던 360㎏ 무게의 구리 통은 충돌과 동시에 파편과 가스가 섞인 수천㎞의 불기둥을 만들어냈다. 당시의 파괴력은 TNT 폭탄 4.5t을 한꺼번에 터뜨린 것과 맞먹는 위력으로 축구장 넓이,14층 빌딩 높이의 구멍을 만들 수 있는 수준이었다. 딥 임펙트 프로젝트에는 250여명의 과학자와 3억 3300만달러의 비용이 소요됐다. 그러나 NASA가 이 실험을 시행한 이유는 흔히 생각하듯 ‘지구 멸망 대비’가 아니었다.NASA의 목적은 이 실험을 통해 지구로 접근하는 혜성에 대한 정확한 물리적인 계산 및 그 충격으로 인해 발생되는 물리적인 반응과 충돌 이후 분출되는 성분을 알아냄으로써 태양계 생성의 실마리를 찾고자 하는 것이었다. 딥 임팩트 탐사선은 무려 6개월 동안 4억 3100㎞를 날아가서 시속 3만㎞로 움직이는 혜성을 정확히 맞히는 장관을 만들어냈다. 과학의 발전이 홍수, 기근, 전염병의 원인으로 지목되던 혜성을 우주쇼의 주인공으로 만들어낸 셈이다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr
2007-11-05 21면
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