하늘의 떠돌이, 혜성

우리가 하늘을 올려다보면 때때로 예측할 수 없는 밝은 점들이 보입니다. 그 중에서도 가장 아름답고 눈에 띄는 것은 바로 '혜성'일 것입니다. 우주의 손님이라는 별명이 있는 혜성에 대해 알아보겠습니다.

 

 

 

1. 혜성의 정의

 

혜성은 옛날 태양계가 만들어질 때 태양계를 만들다 남은 찌꺼기가 태양계 밖 어딘가에 있다가 태양의 잡아당기는 힘에 끌려 자기가 태어난 곳과 태양을 중심으로 거대한 타원궤도를 그리며 공전하는 천체입니다. 혜성은 태양 주위를 돌면서, 특히 태양에 가까워질 때 밝게 빛납니다. 혜성이란 이름은 '긴 머리를 가진 별'이라는 의미의 그리스어에서 유래되었습니다. 이 이름은 혜성이 태양 근처를 지나갈 때 생기는 긴 꼬리 때문에 붙여진 것입니다.

 

 

2. 혜성의 구성

 

혜성은 대부분 핵(얼음), 코마, 그리고 가스로 이루어져 있습니다. 일반적으로 중심부인 핵(머리)와 꼬리로 구분됩니다. 핵은 주로 얼음과 돌, 먼지 등으로 구성되며, 태양에 가깝게 접근하면 핵 주변에서 기체와 먼지가 방출되어 코마라고 부르는 구름을 만듭니다. 그런 다음 이 코마 안의 소재들이 태양풍에 의해 반대 방향으로 밀려 나가면서 꼬리를 형성합니다. 특히 형태와 크기가 계속 변하는 꼬리부분은 '먼지 꼬리'와 '가스 꼬리' 로 나뉩니다. 많은 사람이 혜성이 맹렬한 속도로 움직이면서 자연스럽게 나아가는 방항의 반대방향으로 길게 늘어뜨린 것으로 이해하고 있으나 실제 꼬리의 방향은 전진하는 방향과는 관계가 없습니다. 꼬리의 방향은 태양풍에 밀려 태양의 반대쪽에 보입니다.

 

 

3. 혜성의 주기

 

모든 현재 알려진 각각의 현재들은 자신만의 고유한 주기를 가지고 있습니다. 단주기, 장주기, 수천 또는 수만 년에 한 번 등장하는 긴주기(비주기)를 가지고 있습니다. 단주기 혜성(Short-period comets)은 200년 미만의 주기를 가진 혜성입니다. 대부분이 카이퍼 벨트라는 태양계 외곽 지역에서 출발합니다. 이 범주에 속하는 가장 유명한 예는 핸리혜성으로, 약 76년 간격으로 등장합니다. 장주기 혜성(Long-period comets)은 200년 초과의 주기를 가진 혜성입니다. 대부분 오르트 구름이라는 태양계에서 매우 먼 곳에서 출발합니다. 이 혜성들은 종종 밝게 빛나며, 그 등장은 계산하기 어렵습니다. 비주기 혜성(Non-periodic comets)은 정해진 주기 없이 나타나는 혜성입니다. 일반적으로 한 번만 관찰되고 다시 돌아오지 않습니다. 비주기적인 행동의 원인을 확실히 알 수 없어 일반적으로 '비정규' 라고 분류됩니다. 각 카테고리의 구분은 궤도와 관련된 시간 요소에 따른 것일뿐, 각각의 핵 구조나 화학적 조직에 대한 차이를 반영하는 것은 아닙니다.

 

 

4. 혜성은 어떻게 생겨나는가

 

혜성은 태양계가 형성되었을 때 남아있는 원시적인 재료에서 만들어집니다. 이 재료들이 모여서 작은 천체를 만드는 과정을 거치며, 그 결과로 혜성이 탄생하게 됩니다. 대부분의 현재들은 태양계의 외곽, 카이퍼 벨트와 오르트 구름에서 출발합니다. 이러한 지역의 천체들이 중력적인 영향으로 인해 태양 주위로 향하게 되면, 그것들은 혜성으로 변하게 됩니다.

 

 

5. 혜성의 종류

 

혜성의 가장 일반적인 분류 방법 중 하나는 주기에 따른 것입니다. 짧은 주기를 가진 주기적인 혜성, 긴 주기를 가진 비주기적인 혜성으로 나눌 수 있습니다.

핼리혜성(Halley's Comet)은 아마도 가장 유명한 혜성 중 하나입니다. 약 76년마다 태양 근처를 지나가며, 이는 비교적 짧은 주기로 알려진 혜성 중 하나입니다. 마지막으로 1986년에 지구 근처를 지났으며, 다음 예상되는 근접 시기는 2061년입니다.

헤일-밥혜성(Hale-Bopp)은 1995년에 발견되었으며, 매우 밝아서 맨눈으로 쉽게 볼 수 있었습니다. 헤일-밥혜성은 약 2,500년마다 태양 주위를 한 바퀴 돕니다. 슈메이커-레비 9혜성(Shoemaker-Levy 9): 이 혜성은 유명하게도 1994년에 목성에 충돌하여 큰 관심을 끌었습니다.

슈메이커-레비 9 혜성의 핵은 목성에 다가가면서 21개의 작은 덩어리로 분리되었고, 각각의 덩어리마다 짧은 꼬리가 나타났습니다. 1994년 7월 17일부터 6일 동안 21개이 덩어리는 차례로 목성에 충돌해 엄청난 섬광을 일으켰습니다. 이 사건은 첫 번째로 관찰된 행성과 천체의 충돌였으며, 첫 번째로 인간이 예측한 체외 충돌이었습니다.

템펠1 혜성(Temple 1)은 NASA의 딥 임팩트 미션에서 목표로 삼았던 단주기 혜성입니다. 딥 임팩트는 성공적으로 핵에 충돌체를 보내어 그 내부 구조와 조직을 연구하는데 성공하였습니다. 딥 임팩트 미션의 목적은 두가지 였습니다. 하나는 혜성연구, 또 하나는 지거와 충돌위험이 있는 혜성과 소행성으로부터 지구를 보호하는 것입니다.

와일드2혜성(Wild 2)은 스타더스트 미션에서 목표로 삼았던 단주기 혜성입니다. 스타더스트 우주선은 2004년 와일드2혜성에 접근하여 혜성의 꼬리인 가스를 채취해 2006년에 지구에 직접 배달했습니다. 혜성의 먼지를 수집하여 지구로 가져오는 데 성공하였습니다.

 

 

각각의 현재들은 우리가 태양계와 초기 태양계 환경에 대해 배울 수 있는 중요한 정보를 제공합니다. 이들의 연구는 우리가 태양계의 과거, 현재, 그리고 미래를 이해하는데 도움이 됩니다.