[아하! 우주] 보이저 2호, 41년 만에 태양계 탈출 - 성간우주 진입

우리 시대의 가장 위대한 탐험가와 작별인사를 고할 시간이 다가왔다. 보이저 2호가 마침내 태양계를 넘어 성간공간에 도달했다고 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)이 발표했다.

1977년에 지구를 떠난 이래 40년 넘게 우리 태양계를 누비며 탐사를 수행한 보이저 2호는 눈부신 업적들을 쌓았는데, 그중 가장 빛나는 것은 인간이 만든 피조물로는 유일하게 해왕성과 천왕성을 방문해 탐사작업을 수행했다는 사실이다. 이처럼 인류에게 태양계에 관한 새로운 통찰을 선사한 보이저 2호도 이제 전임자인 보이저 1호를 따라 비록 반대 방향이지만 태양계를 넘어서 성간공간으로 진입하기에 이른 것이다.

그런데 보이저 2호가 넘어선 태양계의 울타리가 어디쯤인지 과학자들이 확실히 예측할 수는 없었지만, 흥미로운 것은 인류가 두 번째 넘어선 태양계 경계에서 얻은 데이터가 첫 번째 여행에서 얻은 데이터와 정확하게 일치하지는 않는다는 사실이다.

캘리포니아 공과대학의 물리학자이자 보이저 프로젝트 과학자인 에드 스톤은 올해 미국지구물리학회의 모임에서 보이저 2호의 성간공간 진입에 대해 “보이저 1호와는 다른 시간, 다른 장소이긴 하지만 특성은 아주 비슷하다”고 밝히면서 “앞으로 한 달 뒤면 모든 상황이 확실히 드러날 것으로 보인다”고 예측했다. ​

보이저 2호는 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등 네 개의 거대 가스 행성을 모두 방문한 유일한 우주선으로, 해왕성의 신비한 대암점과 목성의 위성 유로파의 얼음 표층 균열 같은 현상을 비롯해 16개에 이르는 위성들을 새로 발견했을 뿐만 아니라, 각 행성들에서 새로운 고리들을 발견해내는 성과들을 올렸다.

과학자들은 8월 하순부터 보이저 2호의 성간공간 진입을 주의 깊게 지켜보았다. 탐사선이 보내온 데이터는 헬리오포스(태양권계면), 곧 하전입자의 흐름인 태양풍이 만든 거품의 가장자리에 접근했다는 것을 알려주었다. 이 헬리오포스는 과학자들이 태양계와 성간공간의 경계로 삼고 있는 개념이다.

그 거품을 넘어 우주선이 성간공간으로 진입하면 더 많은 고에너지 입자의 우주선(宇宙線)을 쬐며 항해해야 한다. 보이저 2호에 탑재된 두 대의 계측기가 우주선과 충돌할 때 이 입자를 추적한다. 탐지되는 입자들이 저에너지 입자에서 한동안 아무것도 탐지되지 않다가 갑자기 고에너지 입자가 다량 탐지되면 우주선이 헬리오포스를 넘어 성간공간으로 진입했다는 징표가 된다. 보이저 1호가 성간공간으로 진출할 때도 이 같은 현상이 체크되었다.

인간이 만든 피조물로 두번째로 태양의 영향으로부터 영원히 벗어난 보이저 2호는 우리가 느끼는 흥분과는 무관하게 앞으로도 캄캄한 성간공간을 항해하며 에너지를 공급해주는 프로토늄 핵 발전기가 멈추어지는 2025년까지 지구로 계속 데이터를 보내줄 것이다. 진정한 이별은 그때 이루어질 것이다.

현재 보이저 2호가 있는 위치는 지구로부터 178억km, 지구-태양 간 거리의 120배(120AU) 지점에 있으며, 앞으로 29만 6천 년 후에는 지구로부터 8.6광년 떨어진, 밤하늘에서 가장 밝은 별인 큰개자리의 시리우스에 도착할 예정이다. 또한 그 후로도 보이저는 ‘항해자’라는 그 이름에 걸맞게 영원히 우리은하를 떠돌며 항해를 계속할 것이다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com