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별인가, 아닌가? 소행성 대소동

조회수 2016. 5. 6. 23:08 수정
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소행성 J002E3 을 발견한 천문학자 빌 영
2002년 9월 3일 아마추어 천문학자 빌 영(楊光宇, William Kwong Yu Yeung)이 지구궤도를 돌고 있는 작은 물체를 발견하자 그 소식을 살펴보던 천문학자들은 깜짝 놀랐다. 그 물체는 인공위성이 지구를 공전하는 것과는 달리 *행성으로 추측되는 섭동의 궤적을 그리고 있었기 때문이다.

천문학에서 오랫동안 연구 정립되어온 라그랑주 점 학설이나 섭동현상에 따르면 지구를 도는 천체는 달 외에는 존재하지 않으며 최근 정립된 트로이군의 연구에서도 지구 주변에는 **소행성이 없는 것으로 고찰되고 있다.


*행성: 행성(行星)은 항성의 둘레를 도는 천체의 한 부류이다. 대체로 갈색왜성보다는 작지만, 지름이 수천 킬로미터 이상의 천체를 행성이라 부른다. 

*소행성: 소행성(小行星, Asteroid)은 태양 주위를 공전하고 있는 행성보다 작은 천체이다. 태양계 밖에서도 소행성을 정의할 수는 있으나, 당분간 발견될 가능성은 없다.

출처: NASA
섭동(Perturbation:攝動)은 천문학에서 여러 개의 다른 물체로부터 명확한 중력 효과를 겪은 하나의 큰 물체가 보이는 복잡한 움직임을 뜻한다.
태양, 달, 지구 사이의 섭동
라그랑주 점(-點, Lagrangian point)은 1772년 조제프루이 라그랑주가 삼체 문제를 풀다가 발견한 원리로, 칭동점(秤動點)이라고도 하는데 우주 공간에서 작은 천체가 두 개의 큰 천체의 중력에 의해 그 위치를 지킬 수 있는 5개의 위치들을 가리킨다.
트로이군(Troy群, troian)은 행성이나 더 큰 위성의 궤도를 공유하는 소행성이나 위성을 가리킨다. 트로이군 천체는 큰 천체 궤도와 60도 떨어진 L4와 L5 라그랑주 점 주위에 위치한다.
그런데 빌 영의 관측으로 지구와 달 사이에 비록 30미터 짜리 크기이지만 소행성, 즉 작은 별이 발견된 것이니 천문학자들은 혼란에 휩싸일 수 밖에 없었다.

특히 해당 물체가 발견된 즈음 혹시나 발사된 로켓이나 인공위성등의 자료를 조사했지만 일치하는 정보 또한 없었다. 눈깜짝할 사이에 갑자기 별 하나가 등장한 것이다.

그렇게 존재 자체가 정체불명이 된 작은별은 J002E3 이라는 이름이 붙은채 1년동안 학계의 연구감이 되었다.
출처: NASA
1년이 지나 아리조나 대학의 천문학자들은 J002E3 의 전자기 스펙트럼을 분석한 끝에 그 별은 사람이 만들었음직한 특이한 소재로 표면이 덮여있음을 알아차렸다.

그 소재 성분은 다름아닌 흰색 페인트와 일치했다.

과학자들은 NASA 에 자신들이 발견한 사실을 알렸고 다시 NASA 와 천문학자들은 해당 페인트가 NASA 에서 아폴로 12호 혹은 14호를 발사할때 썼던 로켓의 페인트라고 추정했지만 그게 가능한지를 확인하는데는 꽤 시간이 걸렸다.
결국 그 소행성은 아폴로 12호를 발사할때 쓰인 새턴 5호 로켓의 일부로 밝혀졌다.  1969년 당시 아폴로 12호를 달에 보내는데 성공하고 태양 저편으로 사라졌던 로켓 추진체가 놀랍게도 30년 이상 태양 주위를 돌아온 끝에 지구 궤도에 귀환한 것이었다.

그렇게 소행성의 수수께끼가 풀리자 마치 그 문제가 해결되기를 기다린 것처럼 J002E3 은 지구궤도를 떠났다. 학자들의 계산으로는 J002E3 의 공전궤적 40년 주기로 추측되며 2032년 께에 다시 지구에 모습을 보일 것이라 한다.
출처: NASA illustration
J002E3의 정체로 밝혀진 새턴5호의 2단추진로켓 S-IVB-507
비록 한때의 소동으로 일단락되었지만 J002E3 은 행성이 무엇인가에 대한 진지한 토론 주제를 학계에 던지며 다양한 천문학적인 가설과 학설들로 오랫만에 해당 분야의 과학자들을 흥분시키는데 성공했다.

달에 인류를 보내기 위한 핵심 우주선도 아닌 그 보조장비로 쓰인 로켓이 지구와 태양사이를 긴 시간동안 공전하는 존재가 되리라고는 아무도 예측할 수 없었지만, J002E3 은 그를 만든 당시 공학자들의 섬세한 기술과 솜씨로 태양계의 여행자가 된 것이다.

우연히 그 빛을 발견한 아마추어 천문학자 덕에 잊혀졌던 작은 로켓 하나가 스타 대접을 받았던 이 사건은 어쩌면 우리 주변에서도 볼 수 있는 사례인지도 모른다.

누군가의 가치를 새롭게 발견하는 일 말이다.
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