[과학을 읽다]'얼어붙은 가스 눈덩어리'…혜성

태양 가까이 오면서 뜨거워져

▲'사이딩 스프링' 혜성.[사진제공=NASA]

[아시아경제 정종오 기자]20일 새벽 3시27분쯤 사이딩 스프링(Siding Spring)으로 부르는 혜성 'C/2013 A1'이 화성을 스쳐 지나가면서 혜성에 대한 관심이 높아지고 있다. 사이딩 스프링은 화성으로부터 약 13만2000㎞ 거리로 지나갔다. 이는 지구와 달 거리의 3분의1에 불과하다. 혜성은 화성과 충돌하지는 않았는데 근접하면서 전 세계 우주기구의 관찰 장비들이 총동원됐다.

미항공우주국(NASA)의 화성정찰위성(MRO), 메이븐(MAVEN), 오디세이(Odyssey) 등 화성궤도 탐사선은 물론 유럽우주기구(ESA)의 화성 탐사 위성도 임무에 투입됐다. 화성 표면에서는 착륙선이 큐리오시티와 오퍼튜니티 등이 데이터를 수집했다.

현재 유럽우주기구는 관련 페이지에서 인터넷 생방송(http://www.livestream.com/eurospaceagency)을 통해 소식을 실시간으로 전하고 있다. 미항공우주국은 해당 트위터(https://twitter.com/NASAJPL)를 통해 업데이트되는 내용을 설명하고 있다.

화성에 혜성이 아주 가깝게 지나가면서 지구촌에 혜성에 대한 관심이 높아지고 있다. 혜성은 어떤 비밀을 간직하고 있을까. 혜성은 규칙적으로 공전하는 것도 있고 예측 불가능한 궤도를 따라 움직이는 경우도 있다. 중력이 작용하는 우주의 궤도는 크게 네 가지로 나눠 볼 수 있다. 유한한 원과 타원 궤도, 무한한 포물선과 쌍곡선 궤도 등이다. 혜성의 경우 무한 포물선이나 무한 쌍곡선 궤도에 있는 경우가 많다. 이 때문에 혜성은 태양계에 다가와 지나치고는 다시 돌아오지 않는 사례가 많다.

모든 위성은 행성을 타원으로 돌고 모든 행성은 항성을 타원으로 돌고 모든 항성은 은하계를 타원으로 도는 것이 보편적이다. 불규칙적인 혜성은 이 같은 타원 궤도를 따르지 않는 셈이다.

혜성은 어떤 특징을 가지고 있을까. 나사는 이번 우주쇼를 계기로 혜성에 대한 몇 가지 특징을 전했다. 혜성은 우주의 얼어붙은 가스 눈덩어리로 표현된다. 아주 작은 크기이면서 암석과 먼지로 구성돼 있다. 혜성이 태양 가까이 접근하면 뜨거워지면서 수증기를 만들고 가스를 방출한다. 이 때문에 긴 꼬리가 만들어진다.

태양계에 들어온 혜성이 행성과 충돌한 경우도 있다. 20년 전인 1994년 7월16일에서 22일, 목성에 엄청난 충돌이 일어났다. 슈메이커 레비9 혜성이 목성에 부닥친 것이다. 이 충돌은 전 세계의 비상한 관심을 모았다. 아마도 목성의 거대한 중력에 혜성이 버티지 못한 것으로 풀이된다.

짧은 주기와 긴 주기의 혜성은 있는 곳이 다르다. 짧은 주기의 혜성(약 200년 이내 주기로 태양을 공전하는 혜성)은 카이퍼 벨트에 있는 얼음 지역에 주로 있다. 긴 주기의 혜성(아주 길고, 예측 불가능한 공전을 하는 혜성)은 오르트 성운지대가 근거지인 것으로 알려져 있다.

혜성의 낮은 길이가 다양하다. 핼리혜성의 경우 낮은 2.2에서 7.4 지구시간에 이르는 등 변화무쌍했다. 혜성은 태양 근처에 이르면 태양 빛을 받아 뜨거워지기 시작한다. 이 때문에 혜성은 코마(Coma, 혜성의 머리 부분의 빛이 퍼져 성운 모양으로 보이는 부분)를 만드는데 그 지름이 수십만 ㎞에 이르는 경우도 있다. 혜성은 위성(달)을 가지고 있지 않다. 또한 혜성은 고리가 없다.

가끔씩 태양계에 모습을 드러내는 혜성은 태양계 탄생의 비밀은 물론 우주 탄생의 실마리를 제공해 줄 수 있다고 우주과학자들은 설명한다. 이번 화성에 접근한 '사이딩 스프링'에 전 세계 우주기구의 관측 장비가 총동원된 이유이기도 하다. 화성 접근 혜성에 대한 데이터는 조만간 지구로 전송돼 정밀 분석 작업에 들어갈 예정이다.