혜성의 구성단위, 예상과 전혀 다른 모양

[CBS노컷뉴스 감일근 기자]

로제타 혜성의 근접 촬용 모습. 공룡알 모양의 구조가 보인다. (사진 출처=ESA)

인류 최초로 착륙에 성공한 67P/추류모프-게라시멘코(Churyumov-Gerasimenko) 혜성의 표면에서 특이한 공룡 알 화석 모양의 구조들이 발견됐다. 과학자들은 지난 8월 67p 혜성에 접근해 궤도 비행중인 로제타 우주선과 착륙선이 보내 온 자료를 통해 혜성의 절벽과 깊은 웅덩이 지형에서 공룡 알 화석 모양의 구조물을 여러 개 발견했다.

연구진은 지름 1~3m인 이 공룡 알 모양이 45억년 전 혜성이 만들어질 당시 혜성을 구성하는 기본 단위의 물체였을 것으로 추정하고 있다. 즉 공룡 알 모양의 덩어리들이 서로 결합해 지금의 혜성이 만들어졌다는 것이다.

로제타우주선의 수석 연구원이자 독일 막스 플랑크 태양계연구소 행성 과학자인 홀거 지에르크는 지난주 미국 지리물리학회 모임에 발표한 논문을 통해 "공룡 알 모양의 구조는 혜성을 구성하는 기본 단위 물체인 '코메테시멀( cometesimals)'로 보인다"고 밝혔다.

과학자들은 원시행성 디스크(구름 먼지로부터 별이 처음 만들어질 때 별 주변을 원반 모양으로 돌고 있는 먼지구름) 속의 미립자로부터 혜성, 소행성, 행성들이 만들어지는 과정을 연구하는데 '집적 장벽(aggregation barrier)'으로 불리는 문제에 직면해 있다.

작은 먼지 조각들이 서로 뭉치는 것은 정전기의 힘과 '반 데로 발스의 힘'(분자들의 극성에서 나오는 미세한 힘)의 작용으로 비교적 쉽게 이뤄진다.

그러나 이들 작은 덩어리들이 일단 1cm 이상 더 커지면 고속의 충돌로 인해 더 큰 덩어리가 되기보다는 더 작은 알갱이들로 분해되는 성질이 있다. 이것이 집적 장벽이다.

과학자들은 이 cm 크기의 알갱이들이 어떻게 집적 장벽을 극복하고 서로 뭉쳐서 더 큰 물체가 되고, 이것이 궁극적으로 혜성이 되는지 아직 명확히 이해하지 못하고 있다.

미국 존스 홉킨스 대학 응용물리학 연구소 천체물리학자인 칼리 리세는 로제타가 보내온 혜성 표면 모습이 예상과 달라 깜짝 놀랐다며 "(67P혜성의) 모든 곳에서 작은 알갱이들이 모여 만들어지는 대리석 모양들이 관찰될 것으로 예상했지만 전혀 볼 수 없었고 예상보다 10배~100배 더 큰 공룡 알 모양의 구조만 관찰됐다"고 말했다.

그는 "이 공룡 알의 표면에는 보다 작은 크기의 대리석 모양 단위들이 보일 것으로 예상된다"며 만약 그렇지 않다면 혜성이 만들어지는 태양계 외곽에서 혜성의 보다 큰 기본 구성단위들이 쉽게 결합해 성장할 수 있는 새로운 혜성 생성 모델이 만들어져야 할 것이라고 말했다.

그러나 다른 일부 과학자들은 이러한 주장에 여전히 회의적이다. 독일 브라운슈바이크 기술 대학의 행성 과학자 호스트 우베 켈러는 공룡 알 모양이 혜성을 구성하는 기본 구성단위로 단정 짓기에는 이르다고 말한다.

그는 67P 혜성의 표면에는 공룡 알 모양의 구조가 발견되지 않는 다른 구덩이도 많이 있다는 점에 유념할 필요가 있다며 공룡 알 모양의 구조물은 햇빛이 가스와 먼지의 제트에 작용해 혜성 표면을 변화시킨 '승화' 작용의 결과일 수도 있다고 분석했다.

켈러는 "사진 속의 모양은 매우 놀라운 것이 분명하지만 우리가 아직 이해할 수 없는 것"이라고 말했다.

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