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수성에도 유성우 현상이 나타날 수 있다는 새로운 연구결과가 발표됐다고 우주전문 웹사이트인 스페이스닷컴이 23일(현지시간) 보도했다. 예컨대, 단주기 혜성인 엥케가 주기적으로 뿌리는 우주먼지나 부스러기들이 수성의 빈약한 대기와 마찰을 일으키면 유성우가 될 수 있다는 것이다.
지구는 해마다 몇 차례의 유성우 현상을 맞는다. 태양을 공전하는 혜성들이 뿌리고 간 먼지나 부스러기들이 있는 곳을 지구가 지날 때, 이 물질들이 지구 중력에 잡혀 대기 속으로 낙하하면서 수많은 유성이 되어 떨어지는 현상을 유성우라 한다.
연구진은 1년 전 사이딩 스프링 혜성이 화성을 스쳐지날 때도 그러한 유성우가 화성에 한바탕 쏟아졌을 거라고 추정하고 있다. 지구와 화성의 대기를 비교할 때 수성의 대기는 빈약하기 짝이 없는 것으로, 주로 수성 표면에서 방출된 물질들과 태양풍으로 이루어진 원자 알갱이 구름에 지나지 않는다.
수성의 유성우 현상이라는 새로운 발견은 과학자들이 엷은 수성 대기에서 기묘한 칼슘 패턴을 발견함으로써 이루어진 것이다.
미항공우주국(NASA)의 메신저(MESSENGER) 수성 탐사선이 보내온 관측 데이터를 자료로 한 연구에서 과학자들은 수성 지표 가까이에 있는 칼슘이 수성의 공전주기에 따라 규칙적인 변화를 보인다는 사실을 발견했다. 다시 말해, 수성이 태양에 가장 가까울 때, 곧 근일점에서는 칼슘의 양이 최고치에 달한다는 것을 알 수 있었다.
이 같은 놀라운 현상은 수성이 근일점에 이르기 직전에 나타나는데, 이는 수성이 태양 가까이에 있는 우주 먼지 속을 지날 때 예외없이 나타나는 현상으로, 이것이 바로 엥케 혜성이 뿌리고 간 혜성 찌꺼기인 것이다.
엥케 혜성은 주기가 3.3년으로, 단주기 혜성 중에서도 가장 짧은 주기를 가진 혜성이다. 따라서 태양 에너지를 듬뿍 받는 이 혜성은 이미 천년 이상 태양 주위를 돌면서 짙은 먼지 띠를 형성한 것으로 과학자들은 생각하고 있다.
그러나 시기에 관한 퍼즐은 여전히 풀리지 않고 있었다. 연구진은 처음에 혜성 먼지가 수성 표면의 칼슘 입자들에 부딪쳐 공중으로 비산시킨 것으로 생각했다. 하지만 칼슘의 양은 엥케 혜성이 수성에 가장 가까이 접근하기 몇 주 전에 최고치에서 곤두박질한다.
연구자들은 엥케 혜성의 궤도를 수만년에 걸쳐 모델링한 결과, 혜성의 먼지 띠가 궤도상에 넓게 퍼져 있음을 알아냈다. 이 먼지 띠가 오랜 기간 햇빛에 의해 조금씩 밀려나 결과적으로 먼지 띠의 궤도가 크게 바뀌어졌고, 칼슘이 실제로 최고치를 보이는 지점에까지 먼지 띠가 밀려난 것으로 밝혀졌다.
비교적 최근에 생긴 크고 젊은 알갱이들은 아직 작은 알갱이들이 있는 자리에까지 밀려오지는 않았다. 모델이 보여주는 바에 따르면, 엥케가 1만년에서 2만년 전 사이에 뿜어낸 크기 1mm 정도의 알갱이들은 수성의 칼슘 양이 최고치에 이를 때 수성 표면을 치는 것으로 나타나고 있다.
이번 연구결과는 지난 10월 미국 메릴랜드 주에서 열린 미국천문학회 행성과학 연례회의에서 발표되었다. 이 연구에 참여한 과학자들은 북아일랜드 아마 관측소의 아포스톨로스 크리스토 박사와 미국 나사 고다드 우주비행센터의 로즈메리 킬렌 박사 등이다.
논문은 9월 28일자 미국 지구물리학 리서치 레터 지에 게재되었다.
이광식 통신원 joand999@naver.com
