[아하! 우주] 우주의 거대 화산…‘얼음 마그마’ 내뿜는 혜성 포착

‘우주의 거대 화산’이라는 별명이 붙여진 특이한 혜성이 이른바 ‘얼음 마그마’(cryomagma)로 불리는 극저온 상태의 기화 물질을 최근 들어 연달아 뿜어내 천문학자들의 관심을 사로 잡았다.

시넷 등에 따르면, 슈바스만-바흐만 제1혜성(SW1)으로 불리는 이 얼음덩어리 혜성은 지난 9월 말 얼음 마그마를 점차 강하게 네 차례나 내뿜었다.

이 혜성의 얼음 마그마는 액체 상태의 탄화수소로 추정되는 데 이는 지구의 화산에서 용암을 형성하는 녹은 암석인 마그마와 비슷한 액체다. 분화 뒤에는 고체 상태의 얼음 알갱이로 변한다.

목성 바로 너머 태양 궤도를 시속 4만1800㎞가 넘는 속도로 돌고 있는 이 혜성은 다른 혜성들과 달리 태양과 멀리 떨어진 곳에서도 이런 화산 활동을 활발하게 해서 태양계에서 가장 이상한 천체 중 하나로 꼽힌다.

이에 대해 미국의 천문학자 토니 필립스 박사는 “폭 60㎞의 얼음덩어리인 이 혜성은 태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 천체 중 하나일 수 있다”고 설명했다.

이 혜성은 최근 관측에서 연간 20여 차례 분화하는 것으로 추정되고 있는데 가장 최근인 이번 분화는 40년 만에 가장 강력한 것으로 전해졌다.

꽤 오랜 기간 이 혜성을 관찰해온 미국 애리조나주의 아마추어 천문학자 엘리엇 허먼은 시속 4만1800㎞가 넘는 속도로 태양계를 거의 원형으로 공전하는 이 혜성에서 얼음 마그마가 뿜어져 나오는 순간을 관측했다.

그는 “처음엔 밝고 작은 천체처럼 보였다”면서 “(핵을 둘러싼 가스와 먼지구름인) 코마가 팽창해 그 폭은 1.3분각(arcminute·1도를 60등분한 것)에 달했지만 배경이 되는 별들이 빛날 만큼 충분히 투명했다”고 설명했다. 천문학에서 분각은 밤하늘에 무엇이 얼마나 크게 나타나는지를 측정하는 단위로 예를 들면 보름달의 평균 겉보기 크기는 약 31분각이다.

이 혜성의 얼음 마그마 분출을 추적하고 있는 연구자 중 한 명인 영국천문협회(BAA)의 리처드 마일스 박사는 “56시간 안에 네 차례 연속 분화로 ‘초분출’(superoutburst)이 일어났다”고 말했다.

이에 대해 필립스 박사는 “이 혜성은 얼음덩어리라기보다 우주의 거대한 화산이 더 나은 묘사일지도 모른다”고 덧붙였다.

천문학자와 행성 과학자 사이에서 ‘얼음 화산’(cyrovolcano)로도 알려진 이 혜성은 물이 풍부하지만 햇빛이 부족한 얼음 위성과 같은 천체에서 형성된 것으로 여겨진다.

필립스 박사에 따르면, 이 혜성의 어떤 부분은 밀랍과 같은 농도로 돼 있어 휘발성을 지닌 이 물질은 지구상의 마그마처럼 균열이 생기면 분출한다.

이 혜성은 57.7일마다 축을 중심으로 회전하며 정기적인 관찰에 의해 최소 6개의 독립된 원천을 가진 활성 분출구가 한쪽 면에 몰려있는 것으로 밝혀졌다.

보고서에 따르면 대부분의 폭발은 1주 안에 사라지지만 최신 폭발은 광도는 10~11 사이로 일반 망원경으로도 볼 수 있었다.

이에 대해 허먼은 “이 혜성은 구경 20㎝ 망원경으로도 볼 수 있는 데 거기서는 밝은 점처럼 보인다”면서 “난 코마 뒤 별들의 모습을 촬영하기 위해 그보다 큰 구경 50㎝짜리 망원경을 사용했다”고 말했다.

한편 이 혜성은 1927년 독일의 천문학자 아르놀트 슈바스만과 아르노 바흐만에 의해 발견돼 이 같은 이름이 붙여졌다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr