천국과 지옥
코스모스 Ch4. 해설
만약 이와 같은 규모의 충돌이 오늘날 다시 발생한다면 정신적 공황 상태에 빠진 사람들은 그것을 핵폭발로 오인할 소지가 다분하다. 혜성 충돌의 결과가 메가톤 급의 핵폭탄이 폭발할 때 볼 수 있는 상황과 아주 흡사하기 때문이다.
-p. 169, <코스모스(칼 세이건)>
혜성은 가장 흥미로운 천체 중에 하나입니다. 대부분 ‘얼음’으로 이루어져 있죠.
천문학에서 이야기하는 얼음은 물이 언 형태만을 말하는 것이 아니라, 물(H2O), 메탄(CH4), 암모니아(NH3) 등의 혼합물이 결빙된 것을 말합니다. (p.170)
태양계의 행성들이 일정한 주기를 가지고 태양 주위를 공전하듯이, 혜성도 일정한 주기를 가지고 태양 주위를 공전합니다.
혜성 중에 가장 유명한 혜성은 핼리 혜성이 아닐까 하는데요, 핼리 혜성은 76년 마다 태양 주위를 한 바퀴 회전하는 긴 주기를 가지고 있답니다.
사진에서도 알 수 있다시피, 혜성은 몸체와 긴 꼬리로 이루어져 있습니다.
조금 전에 혜성이 대부분 얼음으로 이루어져 있다고 했죠? 그럼 태양에 가까이 접근하면 어떻게 될까요? 맞습니다. 얼음이 녹게 됩니다. 그래서 태양 쪽으로 움직이는 혜성은 일부 녹은 파편을 반대쪽으로 길게 뿌리면서 꼬리같은 형상을 만들게 됩니다.
이렇게 혜성이 우주에 뿌린 파편의 일부는, 지구 궤도에 부스러기처럼 안착하게 됩니다. 그리고 지구가 그 부분을 지날 때, 지구의 중력에 이끌려 떨어지는 것이 ‘유성우’, 즉 별똥별 입니다.
지구가 궤도의 특정 부분을 지날 때마다 유성우를 만나기 때문에, 주기적으로 유성우 쇼가 펼쳐지게 되구요. 유성들은 마치 밤하늘의 한 점에서 퍼져나오는 것처럼 떨어지게 됩니다.
유성은 지구로 순식간에 떨어지기 때문에 아주 잠깐의 찰나(소원 빌 정도?)에 떨어지는 데 비해, 혜성은 행성과 마찬가지로 태양 주위를 돌고 있기 때문에 며칠 ~ 몇 주 정도 관측할 수 있습니다.
그렇다면 이 혜성들은 어디서 오는 걸까요?
오르트 구름(Oort’s Cloud)
가수 윤하의 ‘오르트 구름’에는 이런 가사가 있습니다.
어둠만이 나의 전부였던 동안
숨이 벅차도록 달려왔잖아
Never say time's up
경계의 끝자락
내 끝은 아니니까
울타리 밖에 일렁이는 무언가
그 아무도 모르는 별일지 몰라
I wanna wanna be there
I'm gonna gonna be there
벅찬 맘으로 이 궤도를 벗어나
<오르트 구름> 중, 윤하
오르트 구름은 태양계의 외곽, 그러니까 태양으로부터 아주 멀리 떨어진 곳에서 수조 개에 이르는 혜성의 핵들이 둥글게 원 궤도를 이루고 모여 있는 것을 말합니다. (p.181)
구름도 얼음 알갱이 주변에 수분이 응결해서 만들어진다는 사실을 생각하면, 얼음으로 이루어진 혜성의 핵들을 ‘구름’이라고 부르는 것이 조금은 이해가 갑니다.
행성의 표면
혜성과 혜성에서 떨어진 파편들, 그리고 소행성들은 태양계의 오랜 역사 동안 행성들과 많은 충돌을 일으켰습니다.
지구는 대기층과 물이 있기 때문에 이런 충돌의 흔적이 세월을 통해 침식이 되었지만요, 대기가 거의 없는 달 같은 경우에는 그 흔적이 ‘크레이터’라는 구멍들로 새겨져 있습니다.
각 크레이터가 태양의 빛을 얼마나 반사하는지의 정도(알베도, Albedo)에 따라, 그 주변에 어떤 암석들이 있는지 추정해보는 연구도 있답니다.
행성은 스스로 빛을 내지 못하는 천체이기 때문에, 우리 눈에는 태양에서 나온 빛을 반사한 모습으로 보이게 됩니다.
만약 태양에서 100만큼의 빛이 왔다면, 80은 흡수하고, 20은 반사하는 식이죠.
흡수한 빛은 열에너지 형태로 행성의 공기를 데우는 역할을 합니다. 만약 행성의 대기가 그 열을 좀 더 잘 보관할 수 있는 형태로 되어있다면, 행성의 온도는 계속 따듯하게 유지되겠죠?
이런 역할을 하는 기체를 ‘온실가스’라고 부르고, 대표적으로 우리가 잘 아는 이산화탄소(CO2)가 있습니다.
지구 대기에는 이산화탄소가 약 0.04%에 불과한 반면, 금성 대기에서는 이산화탄소가 96.5%를 차지하고 있습니다. 덕분에 금성은 평균적으로 약 450°C 이상의 평균 온도를 가지고 있습니다. (p.207-209)
마무리하며
이번 챕터에서는 혜성과 행성의 표면에 대해 알아보았는데요!
우주의 모든 것들이 일관적인 물리 법칙을 통해 형성되고 운용된다는 것이 매우 신기할 따름입니다.
다음 챕터에서는 화성에 대해서 조금 더 알아보도록 할게요!
그럼 또 만나요~ �