20일 새벽 화성 14만km 까지 접근, 우주 탐사선에 의한 첫 관측

[CBS노컷뉴스 감일근 기자]

허블 우주망원경이 촬영한 사이딩 스프링 혜성의 모습. 왼쪽은 원본, 오른쪽은 필터를 사용한 이미지. (사진 출처=NASA)

화성궤도 탐사위성을 비롯한 NASA(미항공우주국)의 관측 장비들이 오는 20일(우리 시각) 화성에서 벌어질 세기의 우주 쇼에 촉각을 세우고 있다. 태양계 초기의 모습을 간직한 혜성을 인류가 첨단 과학장비를 이용해 최초로 관찰할 수 있기 때문이다.

우주 쇼의 주인공은 '사이딩 스프링'으로 알려진 C/2013 A1 혜성.

사이딩 스프링은 이날 화성에 불과 13만 9,500km까지 접근한다. 이는 지구와 달 사이 거리의 절반에 불과하고, 지구를 지나는 가장 가까운 혜성보다도 10분의 1 이상 짧다.

NASA에 따르면 혜성의 핵은 우리 시각으로 20일 새벽 1시 27분 화성에 가장 가깝게 접근하고, 초속 약 56km의 속도로 화성 주변을 지나게 된다. 이 같은 초 근접 비행은 과학자들이 혜성에 관한 데이터는 물론 화성 대기에 미치는 영향을 파악하는데 전례 없이 좋은 기회를 제공한다.

NASA의 과학 임무 책임자이자이자 우주비행사인 존 그룬펠드는 "이번 사건은 우주가 주는 매우 드문 선물인 만큼 NASA의 다양한 과학 임무 팀들이 거기서 보내올 정보를 수신하기 위해 만반의 준비를 갖추고 있다"며 "이 특별한 혜성은 이전에 태양계 내부로 한 번도 나타난 적이 없었기 때문에 우리 태양계의 초기 모습을 이해할 수 있는 새로운 실마리들을 제공할 것"이라고 말했다.


사이딩 스프링 혜성이 지나는 모습과 이 시점에서의 관측위성 위치에 대한 개념도. (사진 출처=NASA)

사이딩 스프링 혜성은 '오르트 구름'으로부터 온다. '오르트 구름'은 태양계 바깥쪽에서 둥근 띠 모양을 하고 있는 먼지와 얼음 조각 지역이며, 1950년 네덜란드의 천문학자 얀 오르트(Jan Hendrik Oort)가 혜성의 근원지로 지목한 천체다. 크기는 태양으로부터 약 5천~10만 천문단위(AU)에 이르는 것으로 추정된다.

'오르트 구름'의 얼음조각들은 아주 천천히 태양의 외곽을 돌면서 서로 부딪히거나 가까운 항성의 인력으로 운동방향이 바뀌게 되는데, 이때 속도가 빨라지면 태양계 밖으로 빠져나가고, 속도가 느려지면 태양계 안쪽으로 들어와 태양의 빛과 열에 의해 기체와 먼지로 둘러싸인 혜성이 된다.

'오르트 구름'은 태양계가 처음 형성될 때 남은 물질로 추정되기 때문에 이번에 사이딩 스프링을 분석하면 태양계 초기의 비밀을 밝히는데 상당한 도움이 될 것으로 과학계는 보고 있다.

사이딩 스프링은 '오르트 구름'으로부터 오는 혜성 가운데 인류가 우주탐사선을 통해 관측하는 최초의 혜성이다. 그만큼 46억년전 태양계가 형성될 당시 존재했던 물과 탄소화합물 등의 물질들을 연구하는데 더없이 좋은 기회를 제공한다.

화성을 돌고 있는 궤도탐사선과 화성 표면에 있는 NASA의 탐사 로봇은 사이딩 스프링과 관련된 최상의 이미지와 과학적 데이터들을 지구로 전송하게 된다. NASA는 사이딩 스프링이 화성에 근접할 때 혜성에서 나오는 고속의 먼지입자들에 의한 위험에도 대비해 화성 궤도탐사선과 탐사로봇에 대한 각종 대비 작업도 완료했다.

가장 위험한 순간은 혜성이 화성에 가장 가까이 접근한 후 90분이 지날 무렵이다. 이때부터 약 20분간 반경이 넓어진 혜성의 꼬리와 먼지입자들 사이로 화성이 지나게 되면서 궤도탐사선과 탐사로봇이 손상을 받을 수 있기 때문이다.

NASA의 제트추진연구소 화성탐사프로그램의 수석 과학자인 리치 주렉은 "지구에서 관측한 모델을 근거로 위험성을 분석한 결과 화성이 혜성의 꼬리 끝부분을 지나거나 아니면 영향을 받지 않을 것으로 분석돼 처음 예상한 만큼 큰 위험은 없는 것으로 나타났다"고 설명했다.

화성의 대기는 지구만큼 두텁지는 못하지만 화성 표면에서 활동 중인 NASA의 탐사로봇 오포튜니티와 큐리오시티를 보호하는데는 충분할 것으로 NASA는 보고 있다.


사이딩 스프링 혜성을 관측할 위성 관측장비들 (사진 출처=NASA)

NASA의 궤도위성은 혜성이 지나가는 동안 크기와 자전, 핵의 활동, 꼬리의 가스 화합물, 먼지입자의 분포, 크기 등의 정보를 수집할 예정이다.

혜성이 지나는 동안 화성 대기 속 중성자입자와 하전입자, 대기의 기온, 구름 등에 미치는 영향도 분석하게 된다.

특히 최근 화성에 도착해 화성 대기를 관측하고 있는 메이븐 궤도탐사위성은 혜성과 혜성의 핵을 둘러싸고 있는 먼지와 가스, 화성의 상층부 대기와의 상호 작용 등에 대해 분석할 수 있는 더없이 좋은 기회를 갖게 된다.

허블우주망원경을 비롯한 우주망원경과 각종 지상망원경들도 매우 희소한 천체 물체를 관측하기 위해 만반의 준비를 하고 있다. NASA의 케플러, 스위프트, 스피츠, 찬드라 등의 지상 망원경과 하와이 마우나 키에 있는 자외선 우주망원경 등이 대표적인 관측 장비들이다.

NASA의 행성 탐색 장비인 네오와이즈(Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer; NEOWISE)와 두 개의 태양물리 관측장비인 STEREO(Solar TErrestrial RElations Observatory)와 SOHO(Solar and Heliophysics Observatory)도 사이드 스프링 혜성을 촬영할 에정이다.

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