혜성

밤하늘 긴 꼬리를 휘날리며 우리의 마음을 사로잡았던 혜성들의 고향은 오르트구름(Oort cloud)으로 알려져 있다. 이것은 1950년 네덜란드의 천문학자 얀 오르트(Jan Hendrik Oort)가 생각해낸 것으로, 이 가설에 따르면 오르트(Oort)구름은 태양으로부터 4.5×1012km~1.5×1013km 거리에 있으며, 장주기 혜성들의 기원으로 태양계를 둘러싸고 있다. 성간 먼지로 이루어진 이 구름의 주성분은 수소와 헬륨이며, 구름 안에 수많은 혜성 핵이 있고, 총 질량은 지구의 100배 정도로 추측되고 있다. 혜성은 오르트구름 속의 핵이 외부의 별이나 가스 구름에 영향을 받아 태양 방향으로 향하게 된 것이라고 추정되고 있다. 이 오르트 구름은 태양계 생성 당시 함께 생성된 것으로 생각하고 있으나. 아직까지 이 오르트 구름에 대한 직접적인 관측 증거는 없다.   또 하나의 혜성의 기원으로는 카이퍼 벨트(Kuiper belt)가 있다. 카이퍼 벨트는 해왕성 밖 즉, 30~100AU(4.5×108km~1.5×1010km) 거리에 있는 원반 모양으로 단주기 혜성들의 기원이며, 얼음 핵을 갖는 수많은 천체들이 있을 것으로 추정되고 있다. 이 카이퍼 벨트는 명왕성이 우리 태양계의 끝이라고 생각해왔던 것을 바꾸는 계기가 되었다. 현재 수많은 천체들이 카이퍼 벨트에서 발견되었다.

 

긴 꼬리를 휘날리는 혜성.

 

 

혜성의 구조와 궤도 대부분의 혜성은 약 15km 이하의 크기인 핵을 가지고, 약 150만km의 핵을 둘러싼 먼지와 가스인 코마(Coma)를 가지고 있다고 알려져 있다. 그리고 긴 꼬리를 가지고 있으며 몇몇 혜성의 꼬리는 1억 5천만km에 이른다고 한다. 혜성의 핵은 얼음과 암석 그리고 먼지 입자들로 이루어진 둥근 형태이다. 이것은 더러운 눈 덩어리로 비유되기도 한다. 이런 핵 주변에는 코마가 존재하는데, 이 코마는 H2O, CN, CO2 등으로 이루어져 있다. 혜성이 태양 가까이에 가면 코마의 물질이 태양 빛과 태양에서 날아오는 입자에 의해 뒤로 밀려 나가는 꼬리를 형성한다.

 

혜성의 꼬리는 이온 꼬리와 먼지 꼬리로 나뉜다. 이온 꼬리는 푸른빛으로 태양 반대 방향을 가리키며, 분자와 전자가 이온화되어 나타난다. 먼지 꼬리는 태양열을 받아 타 버린 규산염 먼지들이다. 여기서 이온 꼬리는 푸른색을 띠며, 항성 태양의 반대편으로 생긴다. 이는 기체와 먼지보다 태양풍과 태양의 자기장에 영향을 받기 때문에 태양 반대편에 거의 수직으로 뻗는다. 먼지 꼬리는 대체적으로 흰색을 띠며, 궤도방향의 반대로 휘어져서 생긴다. 이는 태양의 복사압에 의해 반대편으로 밀려난 입자들이 혜성의 운동에 의하여 휘어지는 것이다.   혜성의 궤도는 대부분 행성과 같은 타원 궤도이다. 그러나 때로는 타원이 무한히 길어서 포물선이나 쌍곡선의 형태를 가지기도 한다. 짧은 타원 궤도를 가지고 도는 혜성이 있는데 이것은 토성이나 목성의 중력에 이끌려 궤도가 작아지기 때문이다.

혜성의 꼬리는 이온 꼬리와 먼지 꼬리로 나뉜다.

 

 

혜성의 관측과 탐사 혜성은 태양에 가까워질 때 보이는 꼬리로 인해 특이한 천체의 모습으로 사람들에게 주목받았다. 실제로 유명한 혜성인 핼리 혜성(Halley's Comet)은 B.C. 240년 이후부터 태양계 안쪽을 지날 때마다 기록되었다.

 

혜성은 꼬리가 달린 특이한 천체의 모습으로 예로부터 사람들에게 주목받았다.

 

 

1070~1080년경에 바이외 태피스트리(Bayeux tapestry)에 그려진 헤이스팅스(Battle of Hastings of 1066) 전투의 모습에 혜성(현재 핼리혜성으로 밝혀졌다)이 그려져 있다. 1705년에 핼리(Edmond Halley)는 1531년, 1067년, 그리고 1682년에 발견된 혜성이 같은 혜성이고, 1758년에 다시 나타날 것이라 예언하였다. 그리고 그 혜성은 예언대로 나타났고, 핼리혜성이라 이름이 지어졌다. 이 핼리혜성은 1986년 여러 국가에서 발사한 우주선들이 근접탐사를 하며 약 76년 주기로 태양계 안쪽을 지나간다는 것을 밝혀냈다.   1994년 처음으로 혜성과 행성이 충돌하는 장면이 관측되었다. 그 혜성이 바로 슈메이커-레비 9(Shoemaker-Levy 9)이며, 21개의 조각으로 분리되어 목성 대기에 충돌했다. 충돌이 지구에서 보이는 반대쪽에서 발생했기 때문에 지구에서는 그 흔적만을 관측할 수 있었다. 그러나 갈릴레오 우주선은 충돌 장면을 관측할 수 있었고, 그 충돌 장면은 전 세계 사람들의 관심을 이끌었다.   1996년 3월 육안으로도 볼 수 있는 하쿠다케(Hyakutake) 혜성이 지구를 찾아왔고, 1997년에도 헤일-밥(Hale-Bopp) 혜성이 지구를 찾아 사람들에게 멋있는 광경을 보여주었다. 혜성에 대한 탐사선은 미국이 가장 먼저 시작했고, 시간이 좀 지난 후에 소련, 일본, 유럽에서 탐사선을 보냈다. 미국의 국제혜성탐사선(International Cometary Explorer), 소련의 베가(VEGA) 1, 2호 그리고 일본의 수이세이(Suisei), 사키가케(Sakigake), 유럽의 지오토(Giotto)등이 있다.