혜성

혜성은 무엇인가요

혜성(彗星)을 태양에 가까워짐에 따라 기체를 내뿜는 태양계 소천체로, 태양풍의 영향을 받아 코마와 꼬리가 생기는 것이 특징이에요. 혜(彗)라는 한자는 비라는 뜻도 있어서 꼬리 모양이 빗자루를 닮았다는 데서 쓰였을 것으로 보고, 순우리말로는 화살을 닮았다는 뜻의 '살별', 꼬리가 달렸다는 뜻의 '꼬리별', 길을 쓰는 모습의 '길쓸별'이라고 불러요.

NASA는 혜성이 약 46억 년 전 태양계가 생길 때 남은 잔재이고 어두운 유기물로 덮인 얼음이 대부분이라고 설명해요. 먼 옛날 사람들은 예고 없이 나타나는 혜성을 긴 머리카락의 별로 여기며 경외와 두려움을 느꼈고, 중국 천문학자들은 수 세기 동안 혜성의 꼬리 종류, 나타나고 사라진 시기, 위치를 자세히 기록했어요.

혜성은 어떻게 움직이고 꼬리는 왜 생기나요

혜성은 대부분 행성처럼 타원 궤도를 돌지만 때로는 타원이 무한히 길어 포물선이나 쌍곡선 궤도를 가지기도 해요. 목성이나 토성의 중력에 이끌려 궤도가 작아진 짧은 타원 궤도의 혜성도 있어요. 위키백과는 궤도가 이심률이 큰 찌그러진 모양이고 공전 주기가 수 년에서 수천만 년까지 다양하다고 설명해요.

NASA에 따르면 혜성은 태양에 다가갈수록 데워져서 얼음이 기체로 바뀌고, 그 기체가 핵 둘레에 대기인 코마를 이뤄요. 코마는 수십만 km까지 퍼질 수 있고 햇빛의 압력과 태양풍이 코마의 먼지와 기체를 태양 반대쪽으로 날려 보내 길고 밝은 꼬리가 돼요. 꼬리는 먼지 꼬리와 이온(기체) 꼬리 두 개예요.

한국천문연구원은 이온 꼬리가 푸른색으로 태양 반대 방향을 가리키고, 태양풍과 태양 자기장의 영향을 받아 거의 수직으로 뻗는다고 설명해요. 먼지 꼬리는 대체로 흰색이고 태양 복사압에 밀려난 입자들이 혜성의 운동 때문에 궤도 반대 방향으로 휘어서 생겨요. 먼지 꼬리를 2형 꼬리, 이온 꼬리를 1형 꼬리라고도 부르고, 간혹 지구가 혜성의 궤도면을 지날 때 태양 쪽을 향한 '반꼬리'도 볼 수 있어요.

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혜성은 무엇으로 이뤄졌고 어떤 종류가 있나요

NASA와 위키백과는 핵을 암석, 먼지, 얼음, 고체 이산화탄소, 일산화탄소, 메탄, 암모니아로 이뤄진 천체로 설명해요. 핵 표면은 보통 먼지나 돌로 덮여 있고 얼음은 수 미터 두께의 지각 아래에 숨어 있어요. 위키백과는 2009년 스타더스트가 채취한 시료에서 아미노산의 일종이 발견됐다는 점을 소개하면서 혜성이 물과 유기물을 초기 지구에 가져왔을 수 있다는 NASA의 설명과 이어서 소개해요.

코마의 주요 성분은 물 분자와 먼지이고, 한국천문연구원은 H₂O, CN, CO₂ 등으로 이뤄졌다고 설명해요. 혜성이 태양에서 3~4천문단위 안에 들어오면 증발하는 물질의 90% 이상이 물이에요.

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혜성과 소행성의 대표적 차이는 대기(코마와 꼬리)의 유무예요. 휘발성 물질을 모두 잃은 '사혜성'은 소행성과 비슷하며, 소행성대 혜성과 센타우루스군이 발견되면서 둘의 구분이 모호해졌어요. 근지구 소행성의 약 6%가 사혜성으로 추정돼요.

혜성은 어디에서 오나요

한국천문연구원은 오르트 구름이 1950년 네덜란드 천문학자 얀 오르트가 생각해 낸 가설로, 약 4.5×10¹²~1.5×10¹³km 거리에서 태양계를 둘러싸고 있고 장주기 혜성의 기원이라고 설명해요. 총 질량은 지구의 100배 정도로 추측되지만 직접 관측 증거는 아직 없어요. NASA는 오르트 구름이 태양에서 약 10만 천문단위 떨어져 있고, 그곳에서 온 혜성은 한 바퀴를 도는 데 3천만 년까지 걸릴 수 있다고 해요.

카이퍼대는 1951년 제라드 카이퍼가 이론으로 제시한 해왕성 바깥의 원반 모양 영역으로 한국천문연구원은 30~100천문단위에 있다고 설명해요. 명왕성이 태양계의 끝이라는 생각을 바꾼 계기가 되었어요.

혜성 관측과 탐사의 역사는 어떻게 되나요

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NASA는 스타더스트 시료 분석에서 태양이나 다른 별 근처에서 만들어진 광물이 발견됐고 이는 태양계 안쪽 물질이 바깥으로 이동해 혜성이 만들어졌음을 시사한다고 설명해요. 처음으로 혜성에 착륙한 로제타 탐사선과 필레 탐사선이 추류모프-게라시멘코 혜성 표면에서 유기물 16종을 감지했어요.

한국에서는 혜성을 언제 볼 수 있고 다음 일정은 무엇인가요

한국천문연구원은 2024년 10월 12일 자정 무렵 쯔진산-아틀라스 혜성(C/2023 A3)이 지구에 가장 가까운 근지점을 지난다고 안내했어요. 이 혜성은 2023년 1월 9일 중국 쯔진산 천문대에서 처음 발견되고 남아프리카공화국의 소행성 탐색 프로그램 아틀라스(ATLAS)에서 다시 확인돼 이름이 붙었어요. 공전 주기가 8만 년으로 예측되고 2024년 9월 27일 태양에서 5,800만 km 지점까지 다가갔으며, 근지점 통과 때 지구와의 거리는 약 7,000만 km였어요.

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혜성 관측의 역사 자료는 한국에도 있어요. 한국천문연구원은 조선시대 관상감이 작성한 성변측후단자를 소개해요. 1759년 핼리혜성 기록은 35명의 천문 관료가 25일 동안 이동 경로, 위치, 밝기를 자세히 기록했고, 왕실 산하 관청이 관측한 자료로는 세계에서 가장 오래됐다고 해요. 연세대학교가 소장한 18세기 혜성 관측 기록 3건의 유네스코 세계기록유산 등재를 2025년 신청 목표로 추진한다고 밝혔어요.

혜성은 밝기를 예측하기 어렵기 때문에 한국천문연구원의 천문현상 예보를 확인하는 것이 좋아요.

혜성을 더 이해하려면 알아 둘 말은 무엇인가요

• 코마: 핵 둘레에 생기는 기체와 먼지의 옅은 대기예요.
• 이온 꼬리와 먼지 꼬리: 혜성의 두 꼬리로 이온 꼬리는 태양 반대쪽을 곧게, 먼지 꼬리는 휘어서 뻗어요.
• 카이퍼대와 오르트 구름: 단주기·장주기 혜성이 오는 곳이에요.
• 근일점: 태양에 가장 가까운 점이에요. 핼리 혜성은 태양에 8,900만 km보다 가까이 오지 않아요.
• 태양을 스치는 혜성(sungrazer): 태양에 너무 가까이 가서 부서지거나 증발하는 혜성이에요.
• 혜성의 이름: 발견자나 탐사선의 이름을 따서 짓고, 시마커-레비 9 혜성은 시마커 부부와 레비가 발견한 아홉 번째 단주기 혜성이에요.

혜성에 대해 흔히 하는 오해는 무엇인가요

• 혜성의 꼬리는 진행 방향 뒤쪽으로 난다: 꼬리는 태양 반대쪽으로 뻗어서 혜성이 태양에서 멀어질 때는 꼬리가 앞쪽에 있어요.
• 혜성은 늘 밝다: 대부분 망원경 없이는 볼 수 없을 만큼 어둡고, 평균적으로 1년에 한 개 정도를 육안으로 볼 수 있어요.
• 혜성은 그냥 얼음덩어리다: 먼지와 암석이 많고 표면은 어두운 유기물로 덮여서 반사율이 아스팔트보다 낮아요.
• 혜성의 핵이 꼬리만큼 크다: 핵은 수 km에서 수십 km이고 코마와 꼬리는 수십만~수억 km까지 퍼져요.