[아하! 우주] 태양을 향한 수성의 거대한 ‘꼬리’가 잡혔다!

[아하! 우주] 태양을 향한 수성의 거대한 ‘꼬리’가 잡혔다!
서울신문ㅣ 2023. 5. 2. 10:01

▲ 하늘을 가로지르는 수성의 혜성 같은 꼬리. 4월 12일에 촬영했다. (출처: Dr. Sebastian Voltmer)

[서울신문 나우뉴스] 최근 태양의 제1행성인 수성이 태양에 가장 가까운 근일점에 도달했을 때 혜성처럼 밤하늘에 거대한 꼬리를 드러낸 장엄한 모습이 한 천체 사진가의 렌즈에 잡혔다. 혜성은 궤도를 도는 얼어붙은 암석과 먼지 덩어리로, 항상 그 뒤에 두 개의 독특한 꼬리를 달고 있는 것이 특색이다. 하나는 내부에서 방출되는 가스로 만들어지고, 다른 하나는 표면에서 먼지로 생성되는 것이다. 이 두 꼬리는 태양에서 방출된 하전 입자로 이루어진 태양풍에 의해 같은 방향으로 뻗어간다. 태양계에서 가장 작은 행성인 수성은 혜성 같은 꼬리를 가지고 있는데, 이 꼬리는 태양풍과 미세한 유성 충돌에 의해 행성 표면에서 흩어진 나트륨 이온으로 이루어진 것이다. 

 

▲ 수성의 꼬리는 가시성을 높이기 위해 특수 필터를 사용하여 촬영되었다. (제공: Dr. Sebastian Voltmer)

관련 연구자들은 2001년부터 수성의 꼬리 존재에 대해 알고 있었고, 그 후 수성의 꼬리가 태양에 가까워질수록 길어진다는 사실을 발견했다. 스페이스웨더닷컴(Spaceweather.com)에 따르면, 꼬리가 가장 길 때는 2400만㎞까지 확장되는데, 이는 지구-달 사이 거리의 60배가 넘는 장대한 것이다.  수성은 대기가 매우 희박한 데다 태양에 가까워 태양풍이 행성 표면을 쉽게 찢어버릴 수 있기 때문에 꼬리가 이처럼 길게 늘어나는 것이다.

 

▲ 달의 나트륨 ‘꼬리’가 지구에서 어떻게 나타나는지 보여주는 애니메이션. 달이 지구와 태양 사이를 이동할 때 각각의 초승달 후 불과 며칠 만에 지구에서 볼 수 있는 꼬리다. (출처: James O’Donoghue)

스페이스웨더닷컴에 따르면, 수성의 꼬리는 정확히 수성의 근일점 16일 후 지구에서 가장 잘 보이는데, 그 이유는 아직 밝혀지지 않았다. 수성은 4월 1일에 근일점에 도달했는데, 이는 꼬리가 4월 17일에 가장 밝게 나타났다는 것을 의미한다.
그러나 천체사진가 세바스천 볼트머는 4월 12일 프랑스 북동부의 스피슈렌 근교에서 이 놀라운 행성 꼬리의 이미지를 포착했다.  수성의 꼬리는 일반 관찰자가 보기가 매우 어렵기 때문에 21세기가 되기까지 발견되지 않았다. 그러나 볼트머는 꼬리의 여기된 나트륨 입자에 의해 발산되는 노란색 파장의 빛에 민감한 특수 필터 덕분에 거대한 행성 깃털을 촬영할 수 있었다. 볼트머는 “이런 필터가 없으면 수성의 꼬리는 맨눈으로 거의 보이지 않는다"고 밝혔다. 하지만 수성이 혜성과 같은 꼬리를 가진 태양계의 유일한 천체는 아니다. 달 또한 지구가 달을 통과할 때 한 달에 한 번만 보이는 꼬리를 스카프처럼 두른 모습을 볼 수 있다. 달의 꼬리 역시 수성과 마찬가지로 수백만 개의 나트륨 원자로 이루어져 있다.

[이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com]