[아하! 우주] 태양에서 24억km…역대 가장 먼 거리서 포착된 혜성

허블 우주 망원경이 지금까지 발견된 것 중 가장 먼 거리에서 활동성 혜성의 모습을 포착했다. 'C/2017 K2'(PANSTARRS) 약칭 K2로 불리는 이 혜성은 현재 태양에서 거리가 24억㎞로 사실 토성 궤도보다 더 먼 거리에 있다. 이렇게 먼 거리임에도 이미 혜성 주변에는 가스와 먼지로 인해 지구 지름보다 훨씬 큰 혜성의 머리 부분이 형성된 상태다. (사진)

미국 캘리포니아 대학 데이비드 제윗 박사는 이 혜성이 배출하는 것이 매우 낮은 온도에서 기체가 되는 산소, 질소, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 휘발성 물질이라고 설명했다. 이 물질들은 극저온 상태에서 본래 얼음의 형태로 존재했으나 태양 근처로 이동하면서 온도가 상승해 고체에서 바로 기체로 승화(sublimation)되고 있다.

연구팀에 의하면 K2는 태양계의 가장 먼 거리에서 태양 주변을 공전하는 오르트 구름에서 온 천체일 가능성이 크다. 여기에는 태양계 초기에 형성된 얼음 천체들이 46억 년 전의 비밀을 간직한 채 공전하고 있다. 그런데 가끔 다른 천체 중력의 영향으로 인해 오르트 구름 천체가 태양계 안쪽으로 진입해 장주기 혜성이 된다.

K2는 매우 낮은 온도에서 기체가 되는 물질을 아직 다량 보유하고 있어 이렇게 먼 거리에서 도달하는 약한 태양에너지만으로 가스와 먼지를 뿜어낼 수 있다. 만약 태양을 몇 바퀴 공전하게 되면 이런 물질은 대부분 사라지기 때문에 과학자들은 이번이 첫 진입일 가능성이 크다고 보고 있다. 따라서 오르트 구름 천체의 특징을 고스란히 보존하고 있을 가능성이 커 관심을 끌고 있다.

한 가지 다행인 사실은 워낙 공전 궤도가 길고 거리가 멀어 관측을 위한 시간이 충분하다는 것이다. 2022년까지도 이 혜성은 화성 궤도 밖에 위치한다. 연구팀은 2018년에 발사되는 차세대 망원경인 제임스 웹 우주 망원경으로 관측할 시간이 충분할 것으로 생각하고 있다. 흥미로운 사실은 과거 관측 기록을 뒤져본 결과 2013년에도 이 혜성이 포착되었다는 점이다. 거리는 태양에서 무려 32억㎞로 당분간 이 기록을 넘어설 혜성을 찾기 어려울 것으로 예상된다.

K2의 지름은 아마도 19㎞보다 작은 것으로 보이지만, 아직 정확한 크기는 알 수 없다. 하지만 먼 위치에서도 관측이 가능할 정도로 물질을 뿜어내는 것으로 볼 때 대형 혜성이 될 가능성이 작지 않다. 어느 정도로 밝게 보일지는 좀 더 가까이 접근해야 예측이 가능하지만, 어쩌면 K2가 수년 후 밤하늘에 거대 혜성 쇼를 보여줄지도 모른다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com