언론에서 본 항대

[우주과학]허블이 포착한 혜성의 분해과정

  • 2006-05-02

나사의 허블 천체망원경은 천문학자들에게 혜성인 73P/쉬바스만-바흐만 3(73P/Schwassmann-Wachmann 3)이 분해되는 놀라운 광경을 제공했다. 최근 허블천체망원경의 이미지들은 지상의 천체망원경들에 의해 보고되는 것보다 많은 파편을 발견하고 있다. 이번 관측은 혜성의 핵이 분해되는 과정을 연구하는데 전례 없는 기회를 제공했다. 전 세계의 아마추어 천문가들과 전문 천문학자들은 몇 해 동안 73P/쉬바스만-바흐만 3의 놀라운 분해과정을 추적해왔다. 6월에 6번째 태양을 돌게 되면서 이 혜성은 지구를 5월 12일에 730만 마일의 거리인 지구와 달 사이의 거리의 30배 거리로 지나가게 된다.

이 혜성은 현재 30여 개의 각기 다른 조각의 연결로 이루어져 있으며, 이들의 이름은 알파벳 순으로 붙여졌으며 하늘에서 몇 개의 각도를 가로질러 늘어서 있다. 지상의 천체망원경을 통한 관측에서 일부 파편이 극적으로 밝아지는 모습을 관측했으며 이것은 혜성의 파편들이 지속적으로 분해되고 있으며 함께 사라지고 있음을 지시하고 있다. 허블망원경은 거대한 폭발이 일어난 직후에 두 개의 파편인 B와 G를 포착했다 (가장 위의 이미지). 허블은 또한 덜 활동적인 파편 C의 사진을 촬영했다. 관측을 통해 얻어진 이미지는 이들 파편이 좀더 작은 덩어리로 분해되고 있는 계층적인 파괴과정을 보여주고 있다. 수십 개의 ‘미니-파편’들은 각각 주요 파편의 꼬리를 이어 발견되었으며 이것은 아마도 허블망원경의 매우 예민하고 고화상의 이미지를 통해서만 포착될 수 있는 표면의 물질이 집 크기의 덩어리로 분출되고 있다는 사실과 연관되는 것으로 보인다.

B 파편에 대한 연속적인 허블 이미지는 며칠에 걸쳐 촬영되었으며 이들 덩어리들은 태양을 마주보고 있는 덩어리의 표면 얼음에서 쏟아져 나와 꼬리로 쏟아져 나오고 있다. 이 모습은 우주인들이 개인적인 추진기를 통해 유영을 하는 모습과 비슷하다. 더 작은 덩어리들은 가장 적은 밀도를 가지고 있으며 그래서 더 빠른 속도로 주 핵에서 거대한 덩어리보다 빠르게 멀어지고 있다. 일부 덩어리들은 며칠에 걸쳐 완전히 분산되었다. 초기 태양계의 얼어붙은 잔재들인 혜성의 핵에는 다공성의 먼지와 얼음이 섞여 있다. 혜성의 핵은 거대한 물체의 근처를 지나면서 인력의 주기적으로 작용하는 힘으로 인해 분해된다(예를 들어 1992년에 목성의 근처를 지나던 슈마커-레비 9, Schoemaker-Levy 9, 혜성은 분해되어 2년 뒤에 목성의 대기에 충돌하게 된다). 핵은 또한 핵의 자전과 달리 태양의 근처를 지나면서 온도 상승으로 인해 분해되기도 하며 핵 내부에 갇혀 있던 가스가 갑자기 폭발하면서 샴페인의 코르크 마개처럼 튀어 분해되기도 한다.

최근의 허블의 관측을 주도했으며 1993년과 1994년에 슈마커-레비 9 혜성의 파편과 1996년과 1999년 히아쿠타케(Hyakutake)와 2000년에 S4의 파편을 연구한 바 있는 존스 홉킨스 대학의 행성과학자인 할 위버(Hal Weaver)는 "파국적인 파괴현상은 대부분 혜성의 궁극적인 운명"이라고 말했다. 이 혜성이 지구와 태양을 향해 접근하면서 새로운 허블의 자료와 다른 천문대의 관측자료의 분석을 통해 이러한 파괴 메커니즘은 지속적으로 73P/쉬바스만-바흐만 3의 분해를 일으키는 사실을 보여주었다. 독일의 천문학자인 아놀드 쉬바스만(Arnold Schwassmann)과 아르노 아르투르 바흐만(Arno Arthur Wachmann)은 이 혜성이 지구와 달 사이 거리의 24배 정도뿐인 거리인 580만 마일의 거리를 두고 지나가던 1930년에 소행성을 찾기 위한 이미지 연구과정에서 이 혜성을 발견했다. 이 혜성이 태양을 도는 주기는 5.4년이지만 1979년까지 관측되지 않았다. 이 혜성은 1985년에 다시 사라진 후에 다시 관측되기 시작했다.

1995년 가을에 이 혜성에는 거대한 폭발이 일어났으며 이 폭발 이후에 네 개의 분해된 핵들이 발견되었으며 원래 핵의 가장 주요하고 거대한 핵의 잔재들이 A, B, C, D로 지칭되었다. 이 혜성이 다음에 관측될 때 C와 B만이 관측되었으며 이것은 아마도 200~2001년의 출현에서 기하학적 배열이 좋지 않았기 때문으로 생각된다. 올해 이 혜성의 귀환은 좀더 나은 관측환경 하에서 이루어져 좀더 많은 파편을 발견할 수 있게 했지만, 이 혜성의 분해과정이 가속화되는 것으로 보인다. 많은 파편이 다음 공전에서 살아남을지 여부가 주목되고 있다.