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전파와 레이더로 관측된 윌타넨 혜성

모두의 천문학 2019. 1. 25. 14:05

12월 중순 지구에 최접근해 밝아진 윌타넨 혜성이 아르마 망원경과 아레시보 천문대의 레이더 관측으로 포착돼 핵을 둘러싼 시안화 수소분자가스의 분포와 핵자전거 모습 등이 자세히 파악됐다.
2018년 12월 27일 아르마 망원경/애리조나대학/Hubble Site.

윌타넨 혜성(46P)은 약 5.4년 주기로 태양을 공전하는 단주기 혜성의 하나다.1948년 발견된 이후 여러 차례 태양에 근접했으며 이번에도 12월 13일 태양에 최접근했고 이후인 16일 지구에도 최접근했다.지구와의 최접근 거리는 1160만km로 지구에서 달까지 약 30배라는 큰 접근이었다.이는 70년 전 발견 이후 향후 200년가량의 최접근 기록이다.

태양과 지구에 접근함으로써 윌타넨 혜성은 밝아지고 천문팬의 관찰과 촬영의 좋은 대상이 됐다.또한 연구자들에게도 드물게 관측할 수 있는 기회가 되어 다양한 망원경이 윌타넨 혜성을 향해 펼쳐졌다.

아르마 망원경은 12월 2일과 9일 지구에서 1650만 km와 1360만 km 거리에 있던 윌타넨 혜성을 관측해 더러워진 설옥으로도 형용되는 혜성 핵을 둘러싼 시안화수소분자(HCN)가 쏘는 전파를 포착했다.관측 화상에는, 핵주변에 컴팩트하게 정리된 HCN가스와 그 보다 크게 비대칭으로 퍼진 HCN가스가 보인다. 단, 혜성이 매우 가깝기 때문에, 아르마 망원경이 취한 것은 핵의 극히 근방뿐이며, 크게 퍼진 가스의 대부분은 아르마 망원경에서는 볼 수 없다.

윌타넨 혜성
(왼쪽) 아르마 망원경이 관측한 윌타넨 혜성의 시안화수소분자의 분포, (오른쪽)아마추어 천문가가 가시광선으로 촬영한 윌타넨 혜성. 아르마 망원경의 화상 사이즈는 약 5초각(만월의 보기 흉한 약 360분의 1)으로, 가시광선 사진의 약 1000분의 1 사이즈에 상당한다(제공:ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), M. Cor. Cor)

혜성이 태양에 가까워지면 얼음을 포함한 혜성 본체의 온도가 올라가고 내부에 갖고 있던 수증기와 여러 물질을 분출하게 됩니다.이것이 혜성의 꼬리가 됩니다"(NASA Martin Cordiner씨).

또, 미 애리조나 대학월행성 연구소의 Ellen Howell 씨등의 연구 팀도, 푸에르토리코의 아레시보 천문대에서 12월 10일부터 18일까지 윌타넨 혜성의 레이더 관측을 실시했다. 레이더 관측에서는, 가스와 먼지 구름 속에 숨겨져 있는 혜성핵을 볼 수 있다. 또한, 가스와 먼지 방출에 의한 궤도 변화를 자세하게 예측해, 혜성의 궤도를 정확하게 결정할 수 있게 된다.그러나 레이더로 혜성을 관측할 수 있는 기회는 적어 지난 30년간 8번째라는 값진 기회였다.

관측의 결과, 혜성의 핵이 가늘고 길게 울퉁불퉁한 것이나, 폭이 약 1.4 km인 것을 알았다.또 혜성 코마(핵 주위에 퍼진 부분)의 관측에 따라 코마에게 상당한 양의 입자(크기 2cm 이상) 집단이 포함되는가 하면 팽이가 비대칭으로 길게 뻗은 것으로 나타났다.

윌타넨 혜성의 핵 자전
2018년 12월 15일 윌터넨 혜성의 레이더 화상으로 작성된 동영상(자전주기 8.9시간 중 1.4시간 분).핵이 시계 반대 방향으로 자전하고 있음을 알 수 있다(제공:Arecibo Observatory/NASA/NSF)

윌타넨 혜성은 원일점(태양에서 가장 멀리 떨어진 점)이 목성 궤도 근처에 있는 목성족 혜성 중 하나지만, 같은 목성족 혜성에서 활동 수준도 비슷한 혼다 무르코스 파이드르샤코바 혜성(45P)이나 태틀 자코비니 클레사크 혜성(41P)과 비교하면 코마에 포함되는 큰 알의 양이 다르다.윌타넨 혜성의 코마에는 큰 알이 많이 들어 있지만, 혼다·무르코스·파이드샤코바 혜성에서는 큰 알의 수는 적고, 타트르·자코비니·크레사쿠 혜성에서는 큰 알갱이는 전혀 존재하지 않는다.

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