Ⅳ.우리태양계 및 태양계 /34.보이저 1호
토성의 위성인 타이탄의 모습도 담았다.또목성의‘대적반’을촬영하는데도성공했다. 목성의 위성인 ‘이오’에서는
화산이 분출하는 모습을 포착했다(번호순으로). 미국항공우주국(NASA) 제공
미국의 무인 우주탐사선 ‘보이저 1호’가 5일로 37번째 생일을 맞는다. 1977년 지구를 떠난 보이저 1호는 무게 721.9kg에
출력 420W급 엔진을 달고 37년째 우주 공간을 비행하고 있다. 현재 위치는 태양에서 약 193억 km 떨어진 지점. 인류가
우주로 쏘아 올린 탐사선 가운데 지구에서 가장 멀리 떨어져 있다.
보이저 1호는 그간 수많은 탐사 신기록을 세웠다. 1979년 목성에 약 35만 km까지 다가가 아름다운 목성의 모습을 촬영했다.
당시만 해도 미지의 행성이었던 목성의 대적반(거대 폭풍)과 대기가 보이저 1호에 처음 포착되면서 목성의 비밀이 하나씩
벗겨지기 시작했다. 이듬해에는 토성에서 12만 km 지점에 접근해 토성의 고리가 1000개 이상의 선으로 이뤄졌고 고리
사이에는 간극이 있다는 사실을 밝혀냈다.
목성과 토성의 위성도 발견했다. 목성의 위성인 ‘테베’ ‘메티스’ ‘아말테아’를 발견하고 토성의 위성으로는 ‘아틀라스’
‘프로메테우스’ ‘판도라’ ‘에피메테우스’ 등 4개를 추가했다. 이 밖에도 천문학자 갈릴레오 갈릴레이가 발견했던
지름 3000∼5000km의 거대 목성 위성 ‘이오’ ‘유로파’ ‘가니메데’ ‘칼리스토’의 모습을 포착하는 데도 성공했다.
특히 이들 위성 가운데 이오에서는 용암이 300km 가까이 흘러나오는 모습을 찍어 위성의 화산활동을 처음 확인했다.
보이저 1호가 행성 사이를 자유자재로 누비며 탐사할 수 있었던 건 ‘중력 보조’라는 항법 기술 덕분이다.
중력 보조는 탐사선의 추진력을 사용하지 않고 행성이 탐사선을 끌어당기는 중력을 이용해 행성에 가까이 다가갔다가
탈출할 때만 연료를 이용하는 방식이다. 중력 보조 항법을 적절히 사용하면 탐사선이 보유한 추진력보다 더 긴 거리를
여행할 수 있다.
보이저 1호는 지난해 9월 탐사선 최초로 태양계를 벗어났다. 미국항공우주국(NASA)은 보이저 1호가 보낸 자료를 분석한
결과 전하 입자의 양이 급격히 증가했다는 점에서 태양계를 벗어난 것으로 추정하고 있다. 지금도 보이저 1호는 시간당
6만 km씩 지구에서 멀어지고 있다.
보이저 1호는 방사성 동위원소를 활용한 전력공급장비 덕분에 태양광을 에너지원으로 쓰는 다른 위성과 달리 태양빛이
미치지 않는 태양계 바깥에서도 움직일 수 있다. NASA는 보이저 1호가 연료로 사용하는 플루토늄이 바닥이 나는 2025년
까지는 계속 여행을 이어갈 수 있을 것으로 전망한다.
황정아 한국천문연구원 선임연구원은 “보이저 1호가 가설로만 존재하는 소행성의 고향 ‘오르트 구름(Oort Cloud)’의
존재를 확인할 수 있을 것”이라고 말했다.
쌍둥이 탐사선 ‘보이저 2호’는 1호보다 16일 먼저 지구를 떠났지만 1호와는 다른 경로를 택했다.
목성과 토성까지는 비슷한 경로로 날아갔지만 그 뒤 보이저 1호는 태양계 밖으로 향했고, 2호는 천왕성과 해왕성을
차례로 관측하는 경로를 택했다. 현재 보이저 2호는 태양에서 158억 km 떨어진 지점을 지나고 있다
영화 ‘스타워즈’ 속 주인공 루크 스카이워커가 살던 외계 행성이 있다. 바로 태양이 두개 뜨는 행성 ‘타투인’이다.
최근 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할 수 있다는
연구결과를 발표했다.그간 학계에서는 태양이 2개 뜨는 행성, 심지어 3개 뜨는 행성도 우주에 많다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 그러나 이번 연구팀
은 이보다 한술 더 떠 쌍성계 행성이 행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 주장을 내놨다.
연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 촬영한 이미지를 바탕으로 연구를 진행해 이같은 결과를 예측해
냈다. 쌍성 행성를 찾아낼 수 있는 것은 케플러 우주망원경 덕분이다. 케플러 우주망원경은 별 주위를 돌던 행성이
그 앞을 지날 때 잠시 빛에 가려져 어두워지는 순간을 잡아낸다. 이를 토대로 학자들은 외계 행성의 존재와 크기 및 질량을
짐작한다.서던 코네티컷 연구팀은 이 어두워지는 정도를 분석해 쌍성계의 유무를 파악했으며 이 비율로 전 우주에 50%에
달할 것이라는 추측을 내놨다.
연구를 이끈 엘리어트 호르히 박사는 “일반적인 예상보다 쌍성계 행성이 훨씬 많다는 것은 매우 흥미로운 일”이라면서
“아마 하나의 태양이 지면 다른 태양이 떠오르는 현상이 발생할 것”이라고 밝혔다. 이어 “두개의 태양이 그 행성에 어떤
영향을 미칠지는 아직 알 수 없다”고 덧붙였다.
한편 이같은 의문에 대한 연구는 지난해 발표된 바 있다. 뉴 멕시코 주립대 연구팀은 “2개의 태양을 가진 행성이 오히려
1개의 태양을 가진 행성보다 생명체가 있을 가능성이 높다”는 연구결과를 발표했었다.
이 논문의 제 1 저자인 조니 클라크 박사는 “2개의 태양은 훌륭한 결혼 관계와도 같다” 면서 “두개의 태양이 서로 영향을
미쳐 행성을 위협하는 태양풍(solar winds·태양으로부터 흘러나오는 플라즈마의 흐름)을 오히려 줄여주는 역할을 한다”
고 주장했다.
최근 미 해군연구소 등 국제 공동연구팀은 젊은 축에 속하는 별인 HD 100546 주위를 도는 원시행성(행성의 형성 단계
중 하나로 미행성체들이 충돌하면서 만들어진 초기 행성)을 발견했다고 발표했다. 장차 진짜 행성이 되고싶은 이 원시
행성의 규모는 태양계의 ‘큰형님’인 목성의 무려 3배.
이번 발견 역시 다른 많은 과학적 발견처럼 우연히 이루어졌다. HD 100546 주위의 원시행성 디스크를 관측하던 도중
그 안에서 미묘한 변화를 감지해낸 것. 우주 먼지와 가스로 이루어진 이 디스크는 별의 주위를 돌며 성장해 가다 결국
행성을 낳는다.
이번 발견이 가치가 있는 것은 행성의 생성을 글로 만이 아닌 눈으로 직접 관찰해 볼 수 있는 기회가 되기 때문이다.
미 해군 연구소 존 카 박사는 “거대한 가스가 모여 행성이 만들어지는 것을 직접 관측해 볼 수 있는 희귀한 기회”라면서
“아마도 2년 안에 이 원시행성이 디스크 속으로 숨었다가 2030년경 재등장할 것”이라고 전망했다.
이어 “별과 원시행성과의 거리는 우리 태양과 토성과의 거리 정도” 라면서 “태양계 속 우리 지구가 어떻게 생성되고 성장
해 왔는지 추측해 볼 수 있는 소중한 자료가 될 것”이라고 설명했다. 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지
’(The Astrophysical Journal) 최신호에 발표됐다.
