[아하! 우주] ‘겉과 속이 다른’ 두 얼굴 왜소행성 세레스

왜소 행성 세레스는 지름 1,000km로 작은 소행성의 집단인 소행성대에서 가장 큰 천체다. 과학자들은 세레스의 구성물질과 기원에 대해서 많은 논쟁을 벌였는데, 던 탐사선 덕분에 많은 정보를 수집해서 세레스의 독특한 지형과 내부 구조를 파악할 수 있게 됐다. 그런데 뜻밖의 관측 장비에서 세레스의 비밀에 대한 중요한 정보가 나왔다.

보잉 747SP를 개조해서 2.5m 구경의 적외선 망원경을 탑재한 미 항공우주국(NASA)의 성층권 관측 망원경인 소피아(SOFIA·Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)는 세레스의 표면이 사실 세레스에서 기원한 물질이 아니라 세레스 밖에서 온 물질로 덮여 있다는 사실을 밝혀냈다.

소피아의 중간 적외선 스펙트럼 분석 결과는 세레스 표면에 매우 작은 입자로 되어 있는 규산염 광물인 휘석(pyroxene)이 풍부하다는 사실을 밝혀냈다. 그런데 그 아래 물질은 물과 탄소가 풍부한 다른 물질로 구성되어 있었다. 이는 실제로 세레스 표면에 작은 암석의 고운 먼지가 덮여 있음을 시사한다.



이 먼지의 기원은 소행성들의 충돌로 인해 발생한 성간먼지(interplanetary dust)와 작은 운석 입자로 생각된다. 과거 과학자들은 세레스를 C형 소행성으로 분류했지만, 실제 스펙트럼 분석 결과는 다른 C형 소행성과 다르게 나타났는데, 이제 그 이유가 밝혀진 것이다.

재미있는 사실은 이렇게 표면이 다른 천체에서 기원한 물질로 되어 있는 태양계 천체들이 더 있다는 것이다. 대표적으로 밝은 부분과 어두운 부분이 존재해서 두 얼굴의 위성으로 불리는 토성의 위성 이아페투스나 붉은색의 물질로 덮인 명왕성의 위성 카론이 있다. 이들은 주변의 다른 천체에서 기원한 물질이 표면을 덮고 있다. 이제 여기에 세레스도 포함된 셈이다.

겉과 속이 다르거나 두 얼굴을 지녔다는 것은 사람에서는 좋지 않은 의미이다. 하지만 과학자들에게 세레스처럼 표면층이 다른 천체에서 기원한 천체는 매우 흥미로운 연구 대상이다. 미래에 세레스 표면에 착륙선을 보낸다면 이 고운 먼지 입자에서 태양계의 역사와 진화에 대한 중요한 정보를 얻을 수 있을 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com