휘플의 혜성 구조 이론이란?

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혜성의 구조를 밝힌 휘플(Whipple)의 이론

 

 

혜성은 해마다 10여개 이상 새롭게 발견되고, 그중 1개 정도는 맨눈으로 볼 수 있다. 과거에 천문학자들은 신비스럽게 나타났다가 사라지는 혜성의 머리 부분은, 몇 개의 거대한 바위 덩어리나 모래주머니 같을 것이며, 그 크기는 수백km일 것이라고 생각했다. 그러나 1950년, 미국의 천문학자 프레드 로렌스 휘플(Fred Laurence Whipple 1906-2004)은 오랜 관측과 조사 끝에 혜성의 모습이 다음과 같을 것이라고 주장했다.

 

“혜성은 세 부분으로 이루어져 있다. 핵(nucleus)이라 부르는 얼어붙은 중심부, 부풀은 모습으로 핵을 둘러싼 코마(coma)라 부르는 부분, 그리고 가스와 먼지로 이루어진 긴 꼬리 부분이다. 핵은 대개 직경이 수km이고, 그 성분은 물과 메탄, 에탄, 이산화탄소, 암모니아와 다른 여러 가지 기체들이 서로 얼어붙은 덩어리이다.”

 

그의 이러한 예측은 36년이 흘러간 뒤(1986년)에 사실로 확인되었다. 유럽우주기구(Europe Space Agency)가 혜성 탐사선 ‘지오토’(Giotto) 호를 직접 핼리 혜성으로 보내, 약 480km 거리에서 사진을 찍는데 성공한 것이다.

 

 

그리고 2005년 1월에는 미국의 항공우주국이 5.68년을 주기로 찾아오는 ‘템펠-1 혜성’을 향해 디프임팩트(Deep Impact)라는 혜성탐사선을 발사했다. 디프임팩트는 그해 미국 독립기념일(7월 4일)에 혜성의 핵에 정확하게 충돌하는데 성공했다. 이때 혜성에 대해 더욱 자세히 알게 되었다.

 

혜성 탐사 전용 우주선을 사용하여 혜성을 조사함에 따라 많은 것을 알게 되었다. 혜성의 핵은 푸석거리는 검은 눈덩이 같으며, 그 규모는 직경이 수백m에서 수십km 정도로 작다. 그들이 타원 궤도를 따라 태양에 접근하면, 태양풍의 영향으로 핵의 표면이 부풀어 올라 코마가 된다. 그리고 코마의 구성 물질들은 태양풍에 날려 마치 제트엔진에서 발산되는 가스처럼 우주 공간에 긴 꼬리를 만든다.  

 

 

 

디프임팩트 탐사선이 찍은 템펠-1 혜성의 근접 사진. 이 혜성은 독일의 천문학자 빌헬름 템펠(Wilhelm Tempel 1821-1889)이 1867년에 처음 발견했다. 혜성의 핵(직경 7.6×4.9km)은 생각보다 지저분하다. 핵은 중력이 작아 둥근 형태가 되지 못한다.

 

 

'혜성의 구름' 이론이란?