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ㆍ작성자	미국항공우주국 NASA
ㆍ작성일	2022-06-07 (화) 13:42

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외계에서 온 인터스텔라 천체 '오무아무아'
요약
지난해 10월 발견된 외계에서 온 첫 ‘인터스텔라 천체’가 발견됐다. ‘저 멀리 최초로 도착한 메신저’라는 뜻의 오무아무아(Oumuamua)는 태양계를 잠시 지나쳐 우주 저편으로 날아간 소행성으로 여겨졌다. 그런데 NASA를 비롯한 공동연구진이 오무아무아가 소행성이 아닌 역학상으로 혜성으로 추정된다는 연구결과를 발표했다. (2018. 04)

본문

오무아무아가 태양계를 통과해가는 모습을 그린 삽화 출처: 유럽남부천문대
지난해 10월 19일 하와이 대학 연구진은 매우 빠른 속도로 태양계를 통과하는 행성을 처음 발견했다. 미항공우주국(NASA) 관측 프로그램을 통해 이 행성이 최초의 ‘인터스텔라(성간) 천체’임이 확인됐다. 이 천체는 ‘오무아무아(Oumuamua)’로 불리는데, 하와이 어로 ‘저 멀리에서 최초로 도착한 메신저’라는 뜻이다.

NASA 고다드우주비행센터의 천체물리학자 엘리사 퀀타나는 “이 인터스텔라 천체는 먼 태양계에서 떨어져 나온 것으로 보인다. 흥미로운 점은 이렇게 빨리 날아가는 행성이 우리 행성 형성 모델을 만드는 데 도움이 된다는 것”이라고 말했다.

태양계에서 발견된 최초의 성간 천체인 ‘오무아무아’는 과학자들에게 행성 시스템 발전에 대한 새로운 시각을 제공한다. 오무아무아는 태양계로부터 벗어날 수 있을 정도로 충분히 빠르고 다시 돌아오지 않을 속도인 약 31만5천km/h로 태양을 통과했다. 만약 혜성이라면 태양과 가까워질수록 가스와 먼지가 떨어져야 하는데, 오무아무아는 그렇지 않았다. 그래서 오무아무아가 건조한 소행성이라고 분석한 과학자들도 있다.

그런데 NASA 고다드우주비행센터를 비롯한 공동연구진이 소행성으로 추정됐던 ‘오무아무아’가 역학상 혜성으로 추정된다는 연구결과를 3월 27일 ‘로열 천문학회’에 발표했다. 소행성은 혜성보다 더 낮은 확률로 만들어진다는 게 연구진이 오무아무아를 혜성으로 본 주된 이유였다.

연구진은 천체가 형성되는 동안 지구물질을 방출할 것 같은 항성계를 추산해 ‘인터스텔라 천체’의 수를 계산했다. 몇 개의 큰 행성들이 질량의 대부분을 차지하겠지만, 오무아무아와 같은 더 작은 파편보다 수적으로는 열세가 될 것으로 연구진은 추정했다. 행성역학 시뮬레이션 결과, 천체의 0.1~1%가 거대 가스 행성의 분출 경로에 있는 이동 반경을 통과한다는 것을 확인했다. 즉, 오무아무아는 붕괴한 천체의 남은 조각이라는 것이다.

혜성, 소행성을 포함한 작은 천체는 젊은 별 주위에 있는 먼지, 가스 그리고 얼음이 응축돼 만들어진다. 행성에서 가까운 곳은 너무 뜨거워 안정된 얼음 표면을 가질 수 없어 소행성이 되지 않는다. 더 멀리 떨어지면 얼음 블록이 쌓여 혜성이 된다. 결국 소행성이 만들어지는 지역은 굉장히 좁다.

프랑스국립과학연구소의 숀 레이몬드 교수는 “소행성이 발달하는 지역은 별 주위의 작고 둥근 지역이다. 별에 더 강한 중력으로 묶여 있기 때문에 소행성으로 분출되기 어려운데, 만약 '오무아무아가 소행성으로 시작한 거라면 어떻게 행성 시스템에서 벗어날 수 있었을까’는 상상하기 어렵다”고 말했다.

이전 연구를 통해 레이몬드 교수와 동료 연구진은 거대 가스 행성성에서 분출된 뒤, 산산조각이 날 정도로 가까이 접근하는 천체의 비율이 적다는 것을 확인했다. 연구원들은 이러한 시나리오에 따라 강력한 중력당김이나 충돌에 의해 ‘오무아무아’의 길고 얇은 담배 모양이 만들어졌다고 생각한다.

미 메릴랜드 대학 천체물리학자 토마스 바클레이는 “만약 우리가 행성 형성 원리를 정확히 이해한다면, 오무아무아와 같은 천체는 대부분 얼음으로 돼 있어야 한다”고 말했다. 실제로 오무아무아는 암석과 얼음이 반반 섞여 있는데, 이에 대해 바클레이 박사는 “우리의 행성 형성 모델이 잘못됐음을 알 수 있다”고 말했다.

이번 발견은 오무아무아의 색깔을 관찰함으로써 부분적으로 확인됐다. 다른 연구에서도 우리와 같은 항성계가 소행성보다 혜성을 더 많이 분출할 수 있다는 것을 지적했다. 국립과학재단이 지원하는 대형관측망원경 LSST(Large Synoptic Survey Telescope)가 완공되면, 과학자들이 인터스텔라 천체를 더 많이 발견할 수 있고, 심지어 행성과 행성 형성에 대한 통계적 이해를 개선할 수도 있다. 퀀타나 박사는 “비록 이 물체가 우리 태양계를 통과해 날아갔지만 이것은 외계 행성과 다른 지구를 발견하는 것과 관련돼 있다”고 말했다.