회전 파괴: 태양에 접근하는 혜성들의 실명 해명 [함께 보는 우주]
회전 파괴: 태양에 접근하는 혜성들의 실명 해명 [함께 보는 우주]

[미디어파인 칼럼 = 이상원 기자] 태양계의 깊은 곳에서 온 혜성들은 종종 태양을 첫 번째 통과할 때 살아남지 못한다. 이제 과학자는 그 이유를 알고 있다. 태양의 따뜻함으로 인해 일부 혜성들이 너무 빠르게 회전하게 되어, 흩어져 버리기 때문이다.

이 제안은 많은 "장기" 혜성이 파괴되는 수십 년의 미스터리를 해결하는 데 도움을 줄 수 있다고 천문학자가 보고했다. 장기 혜성들은 오르트 구름에서 기원하는데, 이는 태양계의 가장자리에 있는 얼음 물체의 구름이다. 이들 중 태양 주위를 첫 여정에서 살아남은 혜성들은 보통 200년에 한 번씩만 태양 근처를 지나간다.

이것들은 오르트 구름에서 아무 일도 일어나지 않는 안정적인 상태다. 태양에 접근하면, 그들은 뜨겁게 되고 모든 것이 혼란스러워지며 흩어진다. 네덜란드의 천문학자 얀 오르트는 1950년에 혜성 저장고로서의 오르트 구름을 처음 제안했다. 그는 지구 근처에 오는 많은 혜성들이 되돌아온 여행자가 아닌 첫 방문자라는 것을 깨달았다. 혜성들을 제거하는 무언가가 있었지만, 아무도 그 원인을 알지 못했다.

하나의 가능성은 혜성들이 태양의 열에 가까워짐에 따라 모든 물을 부서뜨리면서 사라지는 것이었다. 그러나 물리적으로 더 작은 조각으로 분해된 혜성들의 관찰과는 맞지 않았다. 문제는, 이러한 파괴가 실시간으로 관찰하기 어렵다는 것이었다.

2021-2022년 겨울에 화려한 모습을 보인 혜성 Leonard를 관찰하려 했을 때 어려움을 겪었다. 2022년 4월과 6월에 허블 우주 망원경으로 혜성을 관찰하기 위한 시간을 신청했다. 그러나 2월에 이미 혜성은 분해되었다. 그래서 2000년 이후 태양에 가까이 온 장기 혜성의 과거 관측을 검토했다. NASA의 SOHO 우주선에 있는 SWAN이라는 기기를 통해 간접적으로 측정된 물증기 생산이 있던 혜성들을 선택했다. 그는 또한 태양 주위를 돌며 궤도에서 벗어난 혜성들의 움직임을 선택했다. 그 움직임은 물증기 분사로 혜성이 밀려 움직이는 결과다.

그는 태양에 가장 가까운 접근에서 살아남지 못한 7개의 혜성을 포함하여 27개의 혜성을 가지고 있었다. 과학자들은 가장 활발한 혜성들이 모든 물을 부어내며 가장 빠르게 분해될 것으로 예상했다. 그러나 반대의 결과를 찾았다. 가장 활발하지 않은 작은 더러운 눈덩이 핵을 가진 혜성들이 흩어질 위험이 가장 컸다.

혜성이 태양의 중력에 의해 찢어져 나가는 것이 아니었다. 애초에 혜성은 그렇게 가까이 오지 않았다. 최선의 남은 설명은 회전 파괴이다. 혜성이 태양에 가까워지면서 물이 아주 뜨겁게 되어 서브리메이트할 때, 물증기 분사가 형성되어 핵이 캐서린 휠 불꽃놀이처럼 회전하기 시작한다. 작은 핵은 큰 핵보다 쉽게 밀리므로 더 쉽게 회전한다.

그 치명적인 회전 속도는 사실 아주 느리다. 킬로미터 크기의 혜성에게는 초당 약 반 미터의 회전이 끝을 의미할 수 있다. 하지만 혜성들은 취약하다. 만약 당신이 얼굴 앞에 주먹 크기의 혜성을 들고 있으면, 재채기 하나로 그것을 파괴할 수 있다고 말한다.

[이상원 칼럼니스트] 
고려대 산업경영공학과(재학 중)
미디어파인 대학생칼럼니스트 겸 기자

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