KISTI의 과학향기

밤하늘에서 볼 수 있는 가장 신비한 대상 중의 하나는 혜성일 것이다. 특히 지난 1990년대 후반 세기적인 몇 개의 혜성이 등장하면서 일반인들도 한번쯤은 혜성을 직접 눈으로 볼 수 있는 기회를 갖게 되었었다.혜성은 한마디로 지저분한 얼음덩어리라고 할 수 있다. 물과 먼지, 여러 가지 탄소 화합물들이 얼어붙어 있는 자그마한 천체가 바로 혜성이다. 이 작은 천체가 태양에 접근하면서 녹아 나온 수증기와 가스, 먼지 등이 태양풍에 의해 뒤로 길게 밀려나서 보이는 것이 바로 혜성의 꼬리이다. 매년 수 십 개 정도의 새로운 혜성이 태양을 방문하면서 천문학자와 일반인들의 눈을 즐겁게 하고 있다.하지만 혜성은 과연 어디서 오는 것일까? 우리는 가끔 새로운 뜻밖의 인물을 보게 되면 ‘혜성같이 등장했다’는 표현을 쓰곤 한다. 그 말처럼 혜성은 어딘지 모르는 곳에서 출발하여 지구 근처에 왔을 때만 긴꼬리를 통해 그 모습을 알 수 있는 천체이다. 현재까지 천문학자들은 혜성의 기원에 대한 정확하고 믿을만한 해답을 갖지 못하고 있다. 실제로 그들이 어디에서 오는지 관측 기록을 갖지 못한 것도 사실이다.



다만 천문학자들은 지난 1950년대에 네델란드의 천문학자인 오오트(Jan Hendrick Oort 1900~) 가 세운 가설에서 그 기원을 찾고 있다.

오오트의 가설은 다음과 같다.

지금으로부터 약 50억년전 원시 성운 속에서 우리 태양계가 만들어졌다. 이때 행성이 되지 못한 자그마한 부스러기들이 행성들의 상호 중력 작용에 의해 태양계 외곽으로 밀려 거대한 띠를 형성하게 되는데 이것이 바로 ‘오오트 구름’(또는 오르트 구름이라고도 한다)이다. 오오트 구름은 태양으로부터 약 5조km에서 15조km 사이, 즉 1광년 전후의 거리에 위치하며 그 속에는 약 천억 개의 혜성 핵이 들어 있다. 이 혜성의 핵들은 오오트 구름 옆을 지나는 별의 중력에 의해 자리를 이탈하게 되는데 그 중 일부가 태양쪽으로 날아오게 되는 것이다. 하지만 오오트 구름을 벗어난 혜성핵 중 태양으로 날아오는 것은 10만개 중 하나 정도의 비율로 많지 않다.



이렇게 오오트 구름을 벗어난 혜성의 핵들은 태양에 접근하여 주기적인 혜성이 되거나 영원히 사라지게 된다. 하지만 실제로 오오트 구름이 존재하는 지에 대한 명확한 해답은 찾지 못하고 있다. 오오트 구름까지의 거리가 워낙 멀고, 그 자체가 빛을 내는 것이 아니기 때문에 현재의 관측 기술로 그 존재를 확인하는 것은 불가능하기 때문이다.

천문학자들이 혜성을 연구하는 가장 중요한 이유 중의 하나는 바로 혜성이 지구 생명체의 기원을 밝혀줄 중요한 열쇠가 될 수 있다는 믿음 때문이다. 지구 형성 초기에 많은 혜성이 지구와 충돌했을 것으로 믿어지고 있는데 이를통해 혜성이 지구에 물과 여러 가지 탄소 화합물을 제공하였을 것 으로 추측된다. 혜성의 충돌로 지구에는 바다가 생기고 생명체가 탄생하기에 적합한 유기 물질들이 쌓이게 된 것이다. 따라서 혜성에 대한 탐사는 지구초기의 환경을 알아내는데 중요한 열쇠가 될 것으로 알려져 있다. 천문학자들은 우주탐사선을 혜성에 접근시켜 혜성에 대한 자세한 연구도 계획하고 있다.



우주는 아직도 많은 비밀을 가지고 있고 우리가 알고 있는 부분은 극히 일부분이다. 그렇지만 인류는 지금보다 앞으로 더욱 더 발전할 것이며 우주의 숨겨진 비밀들을 하나 둘씩 밝혀낼 것이다. (글 : 이태형-과학칼럼리스트)