혜성 같은 소혹성? 수수께끼의 천체 '파에톤'은 나트륨을 분출하는가

 

 

태양계에는 혹성이나 위성 말고도 작은 천체가 무수히 있습니다. 대표적인 것이 혜성이나 소혹성이지만, 둘 다 말할 수 없는 애매한 별의 존재가 계속 판명되고, 천문이나 우주과학의 관심의 표적이 되어있습니다. 이런 별 하나, 소혹성인 '파에톤'에 대해서 미국의 연구 그룹은 혜성 같이 분출하는 물질의 정체가 나트륨이 아닌가 하는 연구 결과를 공표했습니다. 이웃 나라 일본에서는 이 별에 탐사기를 보내는 준비가 공식적으로 시작됐습니다. 실태 해명이 진행될지 주목됩니다.

 

 

■ 물질을 활말하게 방출하는 '활동적 소혹성'

 

 밤하늘에 아름다운 꼬리를 그리는 혜성. 그 본체의 주성분은 얼음의 물과 이산화탄소, 일산화탄소 등의 가스, 먼지로 되어있는 '더러워진 뭉친 눈덩이'로 표현되어집니다. 얇고 긴 타원의 궤도를 가진 것이 많고, 지구 등 혹성의 원에 가까운 궤도와는 대조적입니다. 태양에 가까워질 때마다 따뜻해지고, 얼음이 증발해 가스와 먼지와 함께 방출됩니다. 이에 따라 태양과  반대 방향으로 꼬리를 당깁니다. 한편, 소혹성은 주로 암석질로, 태양에 가까워져도 특별히 눈에 띄는 무언가를 방출하는 것은 없습니다.

 하지만 소혹성으로 분류되어지는 별 중에서 물질을 활발하게 방출하는 신기한 '활동적 소행성'의 존재가 계속해서 판명되어져 왔습니다. 가장 잘 알려진 별 중 하나인 '파에톤'은 직경 5.8키로, 1.4년의 얇고 긴 주회궤도를 가지고, 태양에 수성보다도 접근하여 일시적으로 물질을 방출합니다. 최근접시, 파에톤의 표면 온도는 750도에 달한다고 합니다. 일본의 탐사기 '하야부사2'가 방문한 '류구(リュウグウ)'와 같은 탄소질의 별로, 얼음은 거의 포함하고 있지 않습니다. 지구에 극단적으로 가까워지는 최대급의 '잠재적으로 위험한 소혹성'입니다.

 

 대체 이 파에톤은 태양에 가까워질 때 무엇을 방출할까요? 미국의 캘리포니아 공과대학과 미항공우주국(NASA)의 연구 그룹은 가설을 세우고, 실험에 도전합니다. 캘리포니아 대학의 조셉 마셀로는 NASA의 발표 자료에서 '소혹성에 비교적 많이 포함되어 있는 나트륨에 착안했다'고 합니다.

 

■ 소혹성과 혜성의 구별은 복잡

 

가설은 이렇습니다. 파에톤이 태양에 접근하여 온도가 높아지면 나트륨은 기화하여 우주에 방출됩니다. 단, 이렇게 이미 고갈된 나트륨은 표면일 뿐입니다. 내부에는 아직 남아있고, 지금도 태양에 가까워질 때마다 기화하여 분출하고 있는 것은 아닐까요?

  그리고 1969년에 멕시코에 낙하한 탄소질인 '아엔데 운석'의 파편을 실험실에 가지고와 파에톤의 태양 접근 시의 최고 온도 부근까지 가열했습니다. 실험 후에 조사해보니 파편에서 나트륨은 없어졌지만 다른 원소는 남아있었습니다. 연구 그룹은 이 결과가 가설과 맞고, 파에톤도 같은 일이 일어날 가능성이 있다고 밝혔습니다.

 

 소혹성과 혜성의 구별은 얼음의 유무가 아니라 고온이라도 어떤 원소가 기화하는가에 따라 달라집니다. 마세로는 '나트륨이 (파에톤 외에) 몇개의 활동적 소행성의 성질을 설명할 수 있을지 모른다.  소혹성과 혜성의 구별은 이때까지  우리들이 생각한 이상으로 복잡하다'고 합니다. 성과는 미국의 혹성 과학 전문지 '프라네타리움 사이언스 저널'에 게재되었습니다.

 또한 파에톤이 타원궤도에 흩뿌린 먼지는 지구에서 매년 12월에 관측되어지는 '쌍둥이자리 유성군'의 원인으로서 알려져 있습니다. 먼지가 지구 대기에 날아들어 유성이 될 때의 발광 색으로부터 먼지에는 나트륨이 적다는 것은 알려져있습니다.