우주에서 온 손님…혜성의 고향은 어디일까

지난 9월 유럽우주국 ESA의 무인 탐사선인 로제타가 67P/추류모프–게라시멘코 혜성에 충돌하면서 혜성 탐사 미션을 마친 바 있다. 그런데 이런 혜성의 정체는 대체 뭘까. 혜성은 태양계를 구성하는 천체 가운데 하나다. 소행성과 같은 태양계 소천체(Small Solar System body)인 것. 혜성에는 빛나는 머리와 꼬리가 있다. 정체를 알려면 먼저 혜성의 구성을 알 필요가 있다. 혜성의 중심에는 핵이 있다. 핵의 성분은 주로 얼음과 이산화탄소로 이런 가스나 먼지가 굳어져 있다. 이런 이유로 혜성을 두고 흔히 더러운 눈사람이라고 말하기도 한다. 이 핵은 태양에 가까워지면 태양열 탓에 증발해 가스가 일부 발광하게 된다. 이를 지구에서 보면 빛나는 머리로 보이게 되는 것이다. 태양에선 빠른 전기적인 바람이 분다. 이 바람에 영향을 받아 혜성의 가스 중 일부는 점점 뒤로 불면서 태양 반대편에 이온 꼬리로 나타난다. 그 뿐 아니라 가스와 함께 작은 먼지도 핵에서 나와 태양의 힘을 받으면서 태양 반대 방향으로 흘러간다. 이렇게 해서 또 하나의 꼬리가 만들어지는데 이를 먼지 꼬리라고 한다. 이 꼬리는 태양광이 반사되어 잘 빛나고 폭이 넓어 마치 빗자루처럼 보인다. 어쨌든 이런 이유로 혜성에는 꼬리가 2개가 있다. 혜성은 궤도와 주기를 갖고 있다. 크게 주기에 따라 단주기와 장주기 혜성 2가지로 나눈다. 장주기 혜성은 주기가 200년 이상을 말한다. 또 궤도가 쌍곡선과 포물선을 그려 한 번만 태양에 접근하지 않는 것도 여기로 분류한다. 자연스럽게 단주기 혜성은 주기가 200년 이내인 것을 말한다. 그렇다면 혜성의 고향은 어디일까. 장주기 혜성의 고향은 오르트구름(Oort Cloud), 단주기 혜성은 카이퍼벨트(Kuiper Belt)로 여겨지고 있다. 오르트구름은 태양계 가장 바깥쪽에 위치한 카이퍼벨트대 해왕성보다 바깥쪽에 있는 것으로 태양계가 탄생할 때 행성이 되지 못한 얼음과 먼지 덩어리가 모여 있는 곳이다. 이런 덩어리가 행성 중력 등 뭔가 힘에 끌려 태양과 지구 근처에 날아오는 것이다. 참고로 유성은 우주 먼지가 대기권 내에서 고온으로 빛나는 것이다. 유성우라면 우주 먼지가 대량으로 대기권에 들어오는 현상이라고 할 수 있다. 그런데 사실 이런 유성우를 낳는 것도 혜성이다. 혜성은 먼지를 쏟아내면서 날아간다. 이렇게 내뿜은 먼지 중에서 입자가 큰 건 혜성의 궤도에 모인다. 지구가 이런 혜성의 먼지투성이 궤도를 통과하는 시점은 매년 거의 같다. 따라서 매년 정해진 시기에 대량 먼지가 대기권으로 들어오기 때문에 유성우를 볼 수 있는 것이다.

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