d라이브러리









태양을 스쳐 지나가기

SKimming The Sun

태양계에 있는 어떤 천체가 당할수 있는 최악의 재난은 태양과 부딪치는 것이다. 최근까지 과학자들은 이런 재난이 일어나는 것을 본적이 없다. 그러나 그런 광염(狂炎)의 드라마가 태양의 근처를 조사·연구하기 위해 특별히 고안된 위성에 의해 이제 관측이 되고 있는 것이다. 무엇보다 태양에 가까이 접근하는 꽤 큰물체들은 혜성이다. 상당수의 혜성들이 태양계안을 도는 궤도를 갖고 있다.

이 혜성들은 태양을 스쳐 지나가며 행성들 너머 광막한 공간에 궤도의 흔적을 남긴다. 일부 혜성은 다른 혜성보다 태양에 보다 가까이 접근하는데 이런 혜성들은 '선 그레이저'라고 불리운다.

천문학자들은 지상의 망원경을 통해 과거 8개의 선 그레이저를 관측한바 있는데 이것들은 태양의 표면에서 5백만 마일 또는 그보다도 가까이 떨어져 있지 않았다. 어떤 경우에는 훨씬 가까이 접근하기도 했다.

가장 장관을 이룬 선 그레이저는 1963년에 태양을 스쳐 지나간 혜성이었다. 이 혜성이 태양에 가장 가까이 갔을때에는 태양표면위 6만마일 밖에 떨어져 있지 않았다. 이런 거리는 달이 지구와 떨어져 있는 길이의 4분의 1에 불과한 것이다.
만약 우리가 혜성이 태양에 가장 가까이 접근했을때를 상상해본다면 우리는 지평선의 끝에서 끝까지의 거리 3분의2가량이 태양으로 메워져 있으며 전체 하늘의 반이 태양으로 덮여있는 것을 보게 될 것이다.

이때 혜성은 지구가 받는 것보다 5만3천배나 많은 빛과 열을 받게 될 것이다.
이런 일이 일어날때 혜성은 대부분 얼음으로 돼 있다는 사실을 염두해 두자. 어떻게 그 엄청난 열을 견딜수 있을까? 왜 즉각 녹아 증발해 터져버린 스팀의 물방울처럼 사라져 버리지 않을까?

우선 혜성은 태양 근처에 매우 오래 머물지 않는다는 것부터 생각해 본다. 태양의 중력은 혜성과 태양사이의 거리가 짧아질수록 커지며 이것은 혜성이 점점 빠르게 궤도를 질주하게 된다는 것을 의미한다. 1963년의 혜성은 태양가까이 스쳐 지날때 최소 초속 62마일의 속도로 움직였다. 이 혜성은 태양가까이 있다가 3시간이 약간 넘는 시간이 흐른뒤 퇴각하기 시작했다.

그렇게 짧은 근접시간이라도 혜성의 존재를 없애버리기에는 충분할 것 같으나 실은 완충역할을 할 환경이 존재한다. 혜성은 녹아 증발하기 시작한다. 그리고 순식간에 수증기 구름에 휩싸이게 된다. 거기에다 혜성은 전부 얼음으로만 돼 있는게 아니며 많은 양의 돌부스러기도 포함하고 있는 더러운 얼음인 것이다. 따라서 그 구름은 수증기와 먼지의 혼합물인 셈이다. 이 구름은 태양 빛의 많은 부분을 반사하고 그림자를 만든다. 그리하여 혜성은 크게 손상되지 않은 채 태양의 손아귀를 벗어나 탈출하게 된다.

허나 태양에 접근함으로써 혜성은 나쁜 영향을 받게된다. 태양에 접근한 상당히 큰 혜성들은 수증기와 먼지를 남기게 돼 이것이 긴 꼬리가 된다. 1843년에는 1억9천만마일이나 긴 꼬리를 남긴 혜성이 있었다. 이 꼬리는 태양근처에서 화성의 궤도 넘어에까지 뻗쳤다. 이 혜성은 분명이 한번의 근접 비행으로 많은 질량을 잃었을 것이다.

과거 어느 때인가에는 태양의 열에 크게 파괴돼 조각으로 부숴진 선 그레이저가 있었을 것이다. 사실 과거 망원경으로 포착된 8개의 선 그레이저들은 아마도 하나의 같은 혜성의 조각들일 것이다. 이 조각들은 같은 궤도를 돌았다.

의심할 것 없이 보다 작은 조각들도 있으며 수증기 구름을 형성할 만큼 태양에 충분히 가까이 접근하기까지는 구별해 낼수도 없는 아주 작은 조각들도 있다. 이런 것들은 태양의 광휘(光輝)에 가려 보이지 않는다.

그러나 이제 '솔라 맥시멈 미션 '또는 간단히 '솔라 맥스'라고 불리우는 위성이 생겼다. 이 위성은 태양 근처를 연구하기 위해 고안된 것이다. 이 위성은 태양의 원형(円型)을 가려서 태양근처의 모습이 보이도록 하는 코로나 그래프를 갖고 있기 때문에 연구에 쓰여질 수 있는 것이다.

1987년 10월 솔라 맥스는 태양근처에서 두개의 줄무늬 사진을 찍었는데 이 무늬들은 태양으로부터 밖으로 뻗어나간 꼬리를 가진 작은 혜성처럼 보였다. 이 혜성들은 코로나 그래프에 의해 차단된 지역으로 사라졌다. 혜성들은 태양에서 먼곳을 지났으며 결국 검게된 부분의 반대쪽에 나타날 것으로 보여진다.

그러나 지난 7월에 발표된대로 이들이 나타나지는 않았다. 이들이 한두가지 실수때문에 포착되지 않았던 것은 아니라고 생각할때 우리는 혜성들이 완전히 증발해 버렸거나 태양에 깊숙히 빠져들어가 궤도를 잃고 태양에 흡수돼 버렸다는 결론을 내릴수밖에 없다.

생각컨대 이런일은 때때로 일어나며 지구에 떨어지는 운석같은 더욱 작은 물체에는 보다 빈번히 일어나는 현상이다. 그렇지만 이런 비참한 운명은 길게 늘어진 궤도를 갖고있는 작은 천체에나 해당되는 얘기이다.
태양계가 그대로 있는한 거의 원형에 가까운 궤도를 갖고있는 지구같은 행성들은 아주 안전한 것이다. 이런 행성들은 태양에 달겨들지 않을 것이다.

The worst disaster that can befall any object in the solar system is to strike the sun. Until recently scientists had never actually seen this happen. But such fiery ends may now have actually been observed by satellites especially designed to study the sun's neighborhood.

The sizable objects that come closer to the sun than any others are comets. A number of comets have orbits that lead them into the inner solar system, skim them past the sun and then send them out into the far vastness beyond the planets. Some approach the sun more closely than others, and those that approach very closely indeed are called "sun-grazers."

Astronomers, observing the heavens through their ground-based telescopes, have in the past observed eight sun-grazers, within 5 million miles of the Sun's surface or less-in some cases, much less.

The most remarkable sun-grazer was a comet that skimmed the sun's surface in 1963. At its closest approach to the sun, it was only 60,000 miles above the Sun's surface. That is only one-fourth the distance that the moon is from the Earth's surface.

If it were conceivable that we could imagine ourselves on the comet's surface at its nearest approach to the sun, we would see the sun, we would see the sun stretching two-thirds of the way from horizon to horizon and taking up half the entire area of the sky. The comet would be getting 53,000 times as mush light and heat as the Earth gets.

As it happens, comets are mostly ice. How do they endure all that heat? Why don't they just melt and vaporize instantly and vanish as a blob of expanding steam?

To begin with, comets don't stay in the vicinity of the sun very long. The sun's gravitational pull is stronger and stronger as the distance between the comet and sun grows smaller, and that means the comet is lashed along its course faster and faster. The comet of 1963 was moving at least 62 miles per second as it skimmed the sun. It passed the sun and started to retreat in a little over three hours.

Even that short a time that close to the sun might seem sufficient to wipe the comet out of existance, but there's a mitigating cir-cumstance. The comet stars to melt and evaporate and, in no time, it is surrounded by a cloud of steam. What's more, the comet is not just ice, it is dirty ice, containing large quantities of rocky grit. The cloud is therefore composed of steam and dust. This reflects much of the sun's light and shades the comet, which thus manages to move past and begin its retreat still largely intact.

Still, the comet is badly affected by the approach. Some really sizable comets that approach the sun fairly closely send out clouds of steam and dust that are pushed outward, away from the sun, in a long tail. In 1843, there was a comet that formed a tail that was 190 million miles long, so that is stretched from the orbit of Mars. It obviously lost a lot of its mass in just that one flyby.

Some time in the past, a sun-grazer must have been so damaged by the sun's heat as to break into pieces. Indeed, the eight sun-grazers that have been detected in past years by telescopes were probably all pieces of the same original comet. They all followed just about the same orbit.

Undoubtedly, there are smaller pieces that have been formed, pieces too small to detect until they get close enough to the sun to form clouds of vapor, and then they are invisible in the sun's glare.

But mos there is a satellite called "Solar Maximum Mission" or, for short, "Solar Max," which is designed to study the neighborhood of the sun. It can do this because it possesses a "coronagraph" that blocks out the disk of the sun so that the portion of the sky near it can be seen.

In October, 1987, Solar Max photographed two streaks near the sun that looked like small comets with tails extending outward away from the sun. They passed into the region that was blocked off by the coronagraph, so that it could be assumed they were moving around the far side of the sun, and eventually they would be seen emerging on the other side of the blacked-out regioin.

But, as was announced this past July, they never did. Assuming that their emergence had not been missed for one reason or other, the conclusion we must come to is that they had actually passed so deeply into the sun's atmosphere that their orbits degenerated and they spiralled into the sun itself.

Presumably, this happens now and then, and even more frequently for still smaller objects such as those we call meteorites if they struck the Earth. Nevertheless, this dire fate is reserved only for small objects with lopsided orbits. Provided the solar system is left to itself, true planets with nearly circular orbits, like the Earth, are quite safe. They will not hit the sun.

(c) 1988, Los Angeles Times Syndicate

이 기사의 내용이 궁금하신가요?

기사 전문을 보시려면500(500원)이 필요합니다.

1989년 01월 과학동아 정보

    🎓️ 진로 추천

    • 천문학
    • 물리학
    • 지구과학
    이 기사를 읽은 분이 본
    다른 인기기사는?