혜성

 우주의 여행자이자 손님인 혜성에 대해 알아보겠습니다. 

초저녁 하늘의 혜성

 

혜성이란 무엇일까

 꼬리별이라고 불리는 혜성은 태양계의 소천체입니다. 소천체란 작은 행성으로 일반적으로 일컫는 왜행성이나 행성보다는 크기가 작지만 위성이나 달에 속하지 않는 작은 행성들을 나타냅니다. 외관상의 특징은 태양의 영향으로 인해 두드러지게 구분됩니다. 태양풍의 영향을 받아 가스와 먼지로 구성된 머리에 해당하는 부분이 있고 꼬리처럼 보이는 부분이 있습니다.

이 중 머리에 해당하는 부분을 코마라고 부르는데 이는 태양 근처의 궤도로 진입한 혜성의 핵이 점차 따뜻해지면서 발생하게 됩니다. 코마가 태양열의 영향을 받기 때문에 코마가 형성되는 방향은 태양의 반대 방향입니다. 혜성의 크기는 매우 다양한데 작은 것은 수백미터에서 큰 것은 수십 킬로미터에 달합니다. 그래서 크기가 큰 혜성의 경우에는 천체 망원경이나 다른 기기의 도움없이 육안으로도 관찰이 가능합니다. 

 

혜성의 꼬리

혜성의 관측

 혜성은 앞서 말했다시피 크기가 매우 큰 경우 도구없이 육안으로 직접 관찰이 가능합니다. 그래서 다양한 문화권의 역사서 및 기록에서 혜성의 관측에 대해 오래전부터 등장하고 있습니다. 현재까지 관측 및 발견된 혜성의 숫자는 5천 여개에 이르고 있습니다. 대부분의 혜성이 오르트 구름이나 쿠퍼 벨트에 있을 것으로 예상하고 있는데 그 수는 조 단위에 달하기 떄문에 현재까지 인류가 관측한 혜성의 수는 전체 혜성의 수에서 극히 일부라고 할 수 있겠습니다. 일부 혜성의 특징 중 하나가 우주 상에서 그 형태를 유지하지 못하고 소멸되거나 다른 행성의 영향으로 궤도를 이탈했기 때문에 같은 혜성을 다시 관찰하거나 목격하지 못하는 경우도 생깁니다. 이 경우 전체 혜성 중 극소수에 해당하며 그 혜성을 잃어버렸다고 표현하기도 합니다. 그 중 우연한 경우에 재발견 된 케이스도 학계에 보고되어 있으나 단 한건에 불과합니다. 

 

혜성의 종류

 혜성은 밝기나 크기에 따라 여러 종류로 구분할 수 있습니다. 그 중 혜성의 밝기는 여러 요인이 작용할 수 있는데 이는 쉽게 예측할 수 없는 영역에 속합니다. 태양계 내로 진입하여 지구에서 관찰이 가능했던 역대의 혜성들 중에서는 예측보다 밝기가 어두웠던 혜성도 있었고 예상보다 밝아서 육안으로 관측되었던 혜성도 있었습니다. 다만 육안으로 관측될 정도의 혜성이 태양계 내에서 자주 발견되는 일은 아니라고 합니다. 크기가 큰 혜성들은 핵 부분의 크기가 수백 킬로미터이며 이런 경우 코마의 크기는 훨씬 커서 태양만한 크기의 코마를 가진 혜성들도 발견됩니다. 기록되어 있는 혜성들 중 크기가 가장 큰 혜성은 키론 혜성으로 그 크기가 200km로 확인되었습니다. 혜성이 움직이는 궤도에 따라 태양의 근거리까지 접근하게 되는 경우도 있지만 대부분의 소형 혜성들은 그 과정에서 자연적으로 소멸하고 중대형 혜성들은 태양의 만유인력 특징 중 하나인 기조력에 의해 부서지는 경우가 대부분입니다. 또한 일부 혜성은 지금까지 관측된 대다수의 행성과 다른 비행 궤도를 가지는 경우도 있는데 그 중 하나는 목성과 토성 사이를 원형 궤도로 이동하고 있는 것이 확인되기도 했습니다.

 

혜성의 꼬리 2

혜성의 충돌과 변화

 대부분의 혜성들은 궤도를 돌면서 그 형태를 유지하기가 어렵고 핵의 강도가 약하기 때문에 자연스럽게 파괴되거나 사라집니다. 간혹 큰 행성에 충돌하거나 하기도 하지만 태양계 내에서는 혜성의 궤도가 태양을 중심으로 이루어기 때문에 자주 발생하는 일은 아닙니다. 그 중 목성 근처에서 혜성이 분해되어 파편이 목성으로 떨어진 케이스가 있었는데 그 원인으로 혜성 간의 충돌이나 혜성 내부의 가스 분출, 열복사 현상등으로 추정하고 있습니다. 혜성들 중 공전 궤도를 오랜 시간 반복해서 도는 혜성들은 시간이 지나면서 핵 내부 가스들을 완전히 방출하고 소모하게 됩니다. 이에 따라 더 이상은 코마와 꼬리가 생기지 않게 되고 외관상으로는 혜성이 아니라 소행성과 비슷해 보이게 됩니다. 지구 근처의 소행성 일부는 이러한 과정을 거쳐 변화된 혜성으로 추정하고 있습니다. 극히 일부의 혜성들은 태양계 내의 다른 행성들 근처를 지나다가 조석력의 영향으로 궤도가 바뀌게 되는데 그런 경우에는 태양계 밖으로 그 궤도가 변경되기도 합니다. 태양 중심의 궤도를 가지지 않는 성간천체의 경우는 영향을 받지 않기 때문에 태양계 행성들의 영향을 받지는 않습니다. 

 마지막으로 지구와 충돌하는 혜성들도 존재합니다. 과거 혜성 뿐만 아니라 수많은 소행성과 운석의 충돌로 인한 큰 규모의 피해를 입힌 사건도 있었으며 일정 시기에 발생한 충돌로 지구상의 생명체가 다수 멸종하기도 했습니다. 이러한 역사적 사실로 인해 인류의 공포심을 자극하여 종말론을 위시한 사이비 종교들에 영향을 주기도 하고 각종 매체에 의해 다루어 지기도 합니다. 가능성이 제로에 수렴하는 것은 아니지만 지면에 충돌해 충격을 줄만한 충돌이 흔하게 발생할 수 있는 것은 아니며 각종 탐사와 관측으로 지구와의 충돌을 예측하며 대응 방법을 모색해 나가고 있습니다. 

혜성의 이름

 관측된 혜성에게 이름을 붙이는 방식은 여러 가지가 있습니다. 그 중 첫번째는 혜성의 밝기와 관련된 것입니다. 앞서 혜성의 종류를 설명하면서 혜성의 밝기에 영향을 주는 요인은 여러 가지이며 예측이 불가능하다고 했습니다. 그래서 역사적으로 크게 밝은 빛을 보이는 혜성이 등장하면 그 혜성에게 "대혜성"이라는 이름을 붙여 주었습니다. 시기는 각각 17세기와 20세기에 등장한 혜성이었으며 발견되었던 연도와 대혜성을 붙여서 부릅니다. 두번째로는 궤도에 따라 여러차례 발견된 혜성에게 발견자나 궤도를 계산해낸 과학자의 이름을 붙여준 것입니다. 대표적인 예로는 핼리, 엥케, 비엘라 혜성이 있습니다. 특이하게도 발견한 사람이 아닌 관측해낸 장비나 기기의 이름을 붙이는 경우도 있습니다.