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이번 가을은 혜성과 조우하는 계절이 될 듯하다. 청명한 가을 하늘에 태양계의 끝에서 날아온 혜성 3개와 태양계 너머 외계에서 온 성간 혜성 1개가 잇따라 오고 있다. 성간 혜성을 포함한 여러 혜성이 동시에 접근하는 것은 매우 드문 현상이다.
첫째는 지난 1월 지구 근접 천체를 조사하는 애리조나의 레몬산관측소(MLS)가 발견한 C/2025 A6(레몬), 둘째는 지난 5월 칠레에 있는 소행성 지구충돌최종경보시스템(아틀라스) 관측 장비를 통해 발견한 C/2025 K1(아틀라스)다. 셋째는 9월 초 우 중소기업창업지원센터 크라이나의 아마추어 천문학자가 발견한 C/2025 R2(스완)이다. 지구에서 160만km 떨어진 우주에 있는 태양 관측 위성 소호의 스완(SWAN) 관측장비가 촬영한 사진에서 발견했다.
넷째는 태양계 밖에서 온 혜성으로, 지난 7월 초 발견된 3I/아틀라스다. 이 혜성은 인류가 발견한 세번째 성간 천체다. 최소 80억년 된 별에서 왔을 가 든든학자금 이자 능성이 큰 것으로 추정된다.



10월9일 오전 현재 태양 주변에 나타난 혜성 4개(흰색 원뿔 모양)의 위치. skylive


혜성이 녹색을 띠는 이유
혜성은 별 형성 당시의 잔해물인 얼음과 암석, 먼 텔레마케터자기소개서 지 입자들이 엉겨 붙어 만들어진 작은 천체다. 태양에 가까워질수록 태양풍의 영향을 받아 얼음이 기체로 승화하면서 먼지와 함께 우주로 날아가며 긴 꼬리를 만든다.
혜성은 녹색 빛을 띠는 경우가 많다. 이는 물, 이산화탄소, 일산화탄소 등으로 이뤄진 얼음이 녹으면서 방출되는 휘발성 기체 가운데 이원자 탄소(C₂)가 태양 자외선(UV)을 받아 외환은행 공인인증서 방출되는 빛이다.
태양계 끝자락에서 온 3개의 혜성 중 가장 밝은 A6(레몬)은 현재 북반구 아침 하늘에서 볼 수 있다. 북동쪽 새벽 하늘의 북두칠성 바로 아래쪽에서 볼 수 있다. 중순부터는 서쪽 저녁하늘에 나타난다. 현재로선 이 혜성 역시 육안으로는 관측할 수 없다. 21일 지구에 가장 가까이 다가와 지구에서 8900만km 떨어진 우주 신규대출 공간을 통과한다. 11월8일엔 태양에 가장 가까이 다가간다.
이 혜성은 발견 이후 계속 밝아져 겉보기 밝기 등급에서 애초 21등급에서 현재 7등급 정도로 올라왔다. 6.5등급 이상이면 육안 관측이 가능하다. 천문학자들의 예측대로라면 10월 말과 11월 초에는 맨눈으로도 볼 수 있을 전망이다.



2개의 혜성이 한 시야에 잡혔다. 9월29일 인도양의 프랑스령 레위니옹섬에서 찍은 것으로 왼쪽은 C/2025 K1(아틀라스), 오른쪽은 C/2025 R2(스완)이다. Luc Perrot(TWAN)


처음으로 태양에 근접하는 혜성도
혜성 K1(아틀라스)는 처음으로 태양에 근접하는 새로운 혜성이다. 태양계에서 온 세 혜성 중 가장 어두운 천체로 지난 8일 수성 궤도 안쪽에서 근일점에 도달했다. 천문학자들은 그러나 핵의 크기가 1km 미만이고 수성보다 태양에 더 가까이 있기 때문에 근일점 근처에서 소멸했을 가능성이 큰 것으로 본다. 만약 살아 남았다면 북반구 아침 하늘에서 다시 볼 수 있다.
R2(스완)은 9월 초 태양에 가장 가까이 다가갔을 무렵 북반구 저녁 하늘에 모습을 드러내기 시작했다. 오는 20일께 지구에서 3900만km 떨어진 거리까지 다가온다. 10월 말까지는 관측이 가능할 것으로 예상된다. 일몰 후 남서쪽 낮은 하늘에서 볼 수 있다. 육안으로는 볼 수 없고 쌍안경이나 소형 망원경이 있어야 한다.
10월 말에는 A6(레몬)과 R2(스완) 두 혜성을 같은 한꺼번에 볼 수도 있을 전망이다. 아마추어 천문학자 데이비드 딕킨슨은 뉴욕타임스에 “A6(레몬) 혜성은 지평선에 바짝 붙어 있어 해가 지면 사라질 수 있으나 R(스완) 혜성은 일몰 후 몇시간 동안 관측 가능하다”고 말했다.



9월7일 전 세계적으로 볼 수 있었던 개기월식 중에 찍은 성간 혜성 3I/아틀라스. Michael Jäger/Gerald Rhemann


태양계 형성 당시 물질이 그대로
천문학자들은 세 혜성은 모두 태양계의 가장 바깥쪽 오르트 구름에서 기원하는 것으로 추정한다. 공전주기가 200년을 넘는 장주기 또는 비주기 혜성의 고향인 오르트 구름은 작은 얼음 천체들이 거대한 공 모양으로 태양계를 둘러싸고 있는 영역이다. 태양으로부터 약 2천~5천AU(1AU는 지구~태양 거리)에서 시작해 10만AU까지 뻗어 있을 것으로 추정한다.
천문학자들의 계산에 따르면 A6(레몬)의 공전 주기는 1351년, R2(스완)의 공전주기는 642년이다. 그러나 K1(아틀라스)는 이동 궤적의 이심률(원에서 벗어난 정도)이 1에 가까운 포물선 형태여서 다시 태양계를 방문할 가능성은 거의 없다.
오르트 구름에서 온 혜성들은 형성 당시 태양의 영향을 받지 않았기 때문에 태양계 형성 당시의 원시 상태를 그대로 유지하고 있을 것으로 추정된다.



지난 3일 유럽우주국(ESA)의 화성 궤도탐사선 엑소마스TGO가 화성으로부터 3000만km 지점을 통과하는 성간 혜성 3I/아틀라스(가운데 흰색 점)을 포착했다. 유럽우주국 제공


화성·소행성 탐사선도 관측 나서
성간 혜성인 3I/아틀라스는 현재 태양 반대편에 있어 지구에서는 관측이 어렵다. 이에 따라 이달 초 유럽우주국은 혜성에 좀 더 가까운 화성 궤도선 2기(마스 익스프레스, 엑소마스TGO)를 이용해 이 혜성 관측에 나섰다. 미국항공우주국(나사)도 화성~목성 사이에 있는 소행성 탐사선 프시케를 이용해 관측할 계획이다.
혜성이 태양에 가장 가까워지는 시점은 29일, 지구에 가장 가까워지는 시점은 12월19일이다. 근일점에서 태양과의 거리는 2억1천만km, 위치는 화성 궤도 바로 안쪽이다. 근지점에서 지구와의 거리는 1.8AU(2억6900만 km)로 예상한다. 지구에서는 11월 하순부터 새벽 하늘에서 다시 볼 수 있다.
유럽우주국은 근일점 통과 직후인 11월2일부터 목성 위성 탐사선 주스를 이용해 성간 혜성 관측에 나선다. 근일점을 지나면서 태양의 강력한 열에너지를 받은 혜성에 어떤 변화가 일어났을지 알아낼 수 있을 것으로 기대된다.
곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr