한국항공우주연구원

2011년 12월 러브조이(Lovejoy)혜성이 태양 대기로 진입하였다가 비교적 온전하게 다시 나타나 화제가 되었다. 혜성이 태양을 스쳐 지나가는 일은 처음이 아니지만 작년 여름 러브조이보다 작은 혜성이 태양을 통과 하였을 때와는 뚜렷하게 다른 결과였다. C/2011 N3라고 명명된 이 혜성은 2011년 7월 6일 태양 상공 100,000km까지 강하하였을 때 완전히 파괴되었고 나사의 SDO(Solar Dynamics Observatory)가 이를 관측하였다.

SDO프로젝트 관계자는 혜성이 태양 정면을 가로질러 움직이다 사라지는 것을 처음 관측하였다고 말하며 놀라움을 금치 못했다. 여기서 주목 할만한 사실은 태양대기로 혜성의 물질이 대량 투입되었다는 사실이다. 이렇게 분해된 혜성은 백만톤 이상의 전하를 띈 가스 상태로 태양풍에 섞여 우리 태양계로 다시 날아올 것으로 추측된다.

이렇게 날아온 혜성잔해는 지구주위를 떠다니다 관측될 수 있다고 한다. 혜성은 보통 얼음이 풍부하기 때문에 뜨거운 태양대기에 의해 분해되어 산소와 수소형태로 태양풍에 다량 포함된다. 즉 평소보다 많은 산소를 포함한 태양풍이 관측된다면 이는 혜성의 잔해가 포함되었다는 것을 의미한다고 볼 수 있다. 산소뿐만이 아니라 혜성에 풍부한 다른 성분이 태양풍에서 발견된다면 이도 비슷한 의미라고 볼 수 있다.

수 백년전 부서진 거대한 혜성의 파편들로 추측되는 혜성(Kreutz sungrazers)들 때문에 혜성의 잔해들이 풍부할 것으로 생각된다. 거의 매일 소호태양관측위성(SOHO)이 태양으로 돌진하여 사라지는 파편들을 관측하였다.

연구자들은 마치 연못에 대해 더 많이 알기위해 연못에 돌을 던져 생기는 물결을 연구하는 것 처럼 태양을 스쳐가는 혜성을 태양대기 연구를 위한 테스트입자로 생각하기 시작했다.
 
실제로 SDO위성은 태양과 혜성사이의 놀라운 상호작용을 관측하였는데, C/2011 N3혜성이 뜨거운 코로나를 지나면서 혜성의 핵에서 차가운 기체가 분리 된 후 수 분 안에 약 500,000도로 빠르게 가열되어 밝게 빛나는 것을 극자외선망원경(extreme ultraviolet telescopes)으로 관측하였다. 이때 혜성에서 나오는 가스는 밝은 태양을 배경으로도 빛날 정도로 밝아진다.

이러한 과정에 의해 빠르게 이온화 된 가스는 태양의 자기장에 반응한다. 따라서 혜성은 분열되기 직전까지 코로나 자기장의 영향에 의해 혜성의 꼬리부분이 앞뒤로 흔들린다.

이러한 태양과 혜성의 상호작용을 보면 태양대기의 열적/자기적 구조를 알 수 있으며 혜성잔해가 지구까지 도달하는데 걸리는 시간을 측정하고 지구에 도달하는 혜성가스를 샘플링하면 매우 유용한 정보를 얻을 수 있을 것이다.

이 기사는 http://www.nasa.gov를 참조하여 작성하였습니다.