운석의 모체인 혜성

혜성(comet)이란 태양으로부터 항상 먼 방향으로 향하는 다발모양의 긴 꼬리를 갖는 밝은 물체이다(그림 10.11).

혜성에 관한 연구는 흥미롭고 다양한 역사를 갖는다. 유럽민족에서 혜성은 파멸과 재앙의 징조이며, 악마의 신호라고 생각되었다. 대부분의 고대 그리스와 로마의 철학자들은, 천구는 변하지 않으며 또한 변할 수 없는 것이기 때문에, 대기권 내에서 혜성이 발생했을 것이라 믿었다. 혜성의 외계기원은 덴마크의 천문학자인 티코 브라헤가 혜성이 지구의 대기권 훨씬 밖에서 발생했다는 것을 증명한 16세기가 되어서야 설명되었다.

 

그림 10.11 먼지 꼬리와 가스꼬리를 보이고 있는 웨스트 혜성. 이 사진은 1976년에 촬영됐다.

일반적으로 혜성은 화성거리 정도로 가까워질 때까지 볼 수 없으며, 태양에 가까워질수록, 일반적인 형태를 지니기 시작한다(그림10.12)

그림 10.12 혜성의 부분들

혜성은 코마(coma)라는 빛을 발산하는 무리에 둘러싸인 핵으로 구성되어 있으며, 핵과 코마가 혜성의 머리를 구성한다. 혜성이 태양에 접근할 때, 핵 내부의 얼음 물질이 기회되어, 태양풍에 의해 태양에서 멀리 떨어진 곳으로 날아가게 되는데, 그것을 따라 먼지 입자도 함께 운반된다. 혜성은 태양 근처에 있을 때 두 개의 꼬리를 형성한다. 즉, 핵으로부터 기화된 얼음물질로 이루어 진 가스 또는 플라즈마 꼬리와 타양풍을 따라 움반된 먼지 꼬리이며, 이 두 종류이 꼬리는 그림 10.11과 그림 10.12에서 볼 수 있다. 1986년 출현했던 헬리 혜성은 역사적으로 30번 출현했었으며 이 중 4번은 출현이 예상되었던 혜성으로 출현기간 동안 국제 연구단 연구결과, 약 16km×8km 크기의 불규칙한 모양의 핵을 가지고 있다는 것을 알게 되었으며(그림10.13), 놀랍게도 혜성이 태양계에서 가장 어두운 물체들 중 하나였다는 것이 밝혀졌다. 혜성의 어두운 색은 핵의 바깥쪽에 있는 검고, 탄소가 풍부한 물질층으로부터 나온 것이다. 또한 핵은 0.1~0.4g/cm³로 추정되는 극히 낮은 밀도를 갖는 것으로 밝혀졌다. 이러한 결과들은 혜성이 규소먼지가 느슨하게 모여 솜털같은 얼음덩어리라는 소휘 ‘더러운 눈뭉치’라는 과학자들의 견해를 확인시켜 주었다.

 

그림 10.13 1986년 지구를 비켜 지나가는 헬리행성을 관찰한 우주선은 길이 16km, 폭은 8km의 불규칙한 모양의 어두운 색 물체인 핵을 찾아냈다. 태양열에 의해 기화된 가스가 분출되어 핵의 바깥으로 나오고 있음을 볼 수 있다.

혜성의 궤도는 태양계의 대부분이 물체들의 궤도와는 다소 다르다. 첫째로 편심이 큰 궤도를 도는데, 이것은 원에 거의 가까운 행성의 궤도와는 달리 혜성의 궤도가 길쭉한 타원형임을 의미한다. 다음으로 혜성은 태양의 적도평면내의 궤도를 돌지 않는다. 이러한 관찰은 혜성의 매우 차가운 구성물질들이 태양계의 훨씬 바깥쪽에서 온다는 것을 의미한다.

혜성은 지구표면으로 떨어지는 물체의 모체이다. 헬리혜성의 핵은 구성물질이 구립운석과 거의 유사한 물질을 포함하는 것으로 밝혀졌다. 몇몇 혜성들은 태양에 접근하면서 분열되어 파편조각이 되며 심지어 완전히 붕괴되는 것이 관찰되었다, 이것은 부분적으로 핵 외부로 흐르는 기화 물질과 가스분출의 영향으로 보인다. 대부분의 주기적인 운석우는 대기권으로 들어오는 예성의 작고 발광하는 파편무리인 것으로 생각된다. 혜성이 매우 느슨하게 결합되었다는 사실은 대기로 진입하면서 부서져 버리기 쉽다는 것을 의미한다. 그럼에도 불구하고, 커다란 혜성파편들은 앞에서 설명한 틍구스카 사건에서 식별할만한 구덩이가 없고 운석물질이 거의 남아 있지 않았던 것은, 혜성이 지표면 위에서 폭발했다는 것을 의미한다.

그림 10.14 1908년 6월30일 시베리아의 틍구스카 사건에 의한 파괴흔적은 1927년 촬영된 이 사진으로 여전히 남아있다. 3000km² 이상의 수림이 황폐화되었다.

 

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