나무모에 미러 (일반/어두운 화면)
최근 수정 시각 : 2023-01-09 16:07:50

혜성


파일:나무위키+유도.png  
은(는) 여기로 연결됩니다.
동음이의어에 대한 내용은 혜성(동음이의어) 문서
번 문단을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
참고하십시오.

파일:나무위키+유도.png  
살별은(는) 여기로 연결됩니다.
윤하의 곡에 대한 내용은 END THEORY : Final Edition 문서
번 문단을
살별 부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
참고하십시오.
태양계 천문학·행성과학
Solar System Astronomy · Planetary Science
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -5px"
{{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ]
{{{#!wiki style="margin: -6px -1px -11px"
<colbgcolor=DarkOrange><colcolor=#fff> 태양계
태양 ☀️ 햇빛 · 태양상수 · 흑점(밥콕 모형) · 백반 · 프로미넌스 · 플레어 · 코로나 · 태양풍 · 태양권
지구 🌍 지구 구형론(지구타원체) · 우주 방사선 · 지구자기장(자북 · 다이나모 이론 · 오로라 · 밴앨런대 · 델린저 현상 · 지구자기역전 · 지자기 폭풍)
🌙 달빛 · Earthrise · 만지구 · 지구조 · 슈퍼문 · 블루 문 · 조석(평형조석론 · 균형조석론) · 달의 바다 · 달의 남극 · 달의 뒷면 · 월석
월식(블러드문 · 슈퍼 블루 블러드문) · 일식(금환일식) · 사로스 주기
소행성체 소행성(근지구천체 · 토리노 척도 · 트로이군) · 왜행성(플루토이드) · 혜성(크로이츠 혜성군)
유성 정점 시율 · 유성우 · 화구 · 운석(크레이터 · 천체 충돌)
우주 탐사 심우주 · 우주선(유인우주선 · 탐사선 · 인공위성) · 지구 저궤도 · 정지궤도 · 호만전이궤도 · 스윙바이 · 오베르트 효과 · 솔라 세일
관련 가설 혹은 음모론 지구 평면설 · 지구공동설 · 티티우스-보데 법칙 · 제9행성(벌컨 · 티케 · 니비루) · 네메시스 가설
행성과학
기본 개념 행성(행성계) · 이중행성 · 외계 행성 · 지구형 행성(슈퍼지구 · 바다 행성 · 유사 지구 · 무핵 행성) · 목성형 행성 · 위성(규칙 위성 · 준위성 · 외계 위성) · 반사율 · 계절 · 행성정렬 · 극점
우주생물학 골디락스 존 · 외계인 · 드레이크 방정식 · 우주 문명의 척도(카르다쇼프 척도) · 인류 원리 · 페르미 역설 · SETI 프로젝트 · 골든 레코드 · 아레시보 메시지(작성법) · 어둠의 숲 가설 · 대여과기 가설
틀:천문학 · 틀:항성 및 은하천문학 · 천문학 관련 정보
}}}}}}}}} ||

1. 개요2. 명칭3. 역사4. 분류 및 기원5. 특성6. 혜성 목록7. 관련 문서

1. 개요

파일:attachment/comm.jpg
헤일-밥 혜성[촬영], 1997년
/ comet

혜성은 태양계의 소천체 중 하나이다. 행성이나 소행성에 비하여, 혜성은 긴 주기를 두고 태양 주변을 크게 왜곡된 타원형 궤도로 공전하거나 심지어 주기가 없는 쌍곡선/포물선 궤도로 태양계를 떠돌기도 한다. 특히, 태양과 가까워지면 가스로 된 머리와 꼬리가 나타나는 특징을 보인다.

중심을 이루는 과, 핵을 이루는 성분이 태양 복사열에 의해 녹으면서 핵 주위를 둘러싸는 가스 대기층 코마, 그리고 코마의 가스가 길게 드리워진 꼬리 부분으로 이루어진다.

별똥별(유성)과는 완전히 다른 천체이다. 유성은 지구 주변의 천체가 지구 중력에 이끌려 대기권에서 마찰열로 연소하며 빛을 내는 것이다. 상관이 아주 없는 것은 아닌데, 혜성의 궤도 상에 남아있는 부스러기들이 지구가 공전하면서 마주치면 유성이 수없이 떨어지는 유성우가 되곤 한다.

2. 명칭

우리말로는 꼬리가 있어 꼬리별, 화살에 빗대어 살별이라 한다. 혜성을 가리키는 다른 한자어로는, 나그네처럼 일정한 곳에 늘 있지 않고 일시적으로 나타난다 하여 객성(客星)이라고도 한다.[2] 옛 기록에 "객성이 갑자기 나타나 …(밤하늘 별자리 어딘가)를 침범하니…"라는 구절이 등장하곤 하는데 이게 바로 혜성의 출현을 묘사한 것이다.

영어 Comet의 어원인 그리스어 kome, kometes는 머리털을 뜻한다. 혜성 핵 주위의 가스층 코마 Coma 또한 머리털을 뜻하는 라틴어에서 비롯되었으며, 같은 어원에서 유래하였음을 엿볼 수 있다.

3. 역사

근대 문명 이전의 혜성은 아무 예고 없이 한번 나타나서 사라져 가는 "나그네별"일 뿐이었다. 짧은 주기에 따라 규칙적으로 하늘에 나타나는 이나 행성, 계절의 변화에 따라 출몰 시간이 달라질 뿐 해마다 일정 기간 내에 다시 볼 수 있고 천구(天球)상의 위치도 변하지 않는 항성(恒星, 붙박이별)에 비하여 혜성은 새롭게 출현하여 아무 곳에나 떠오른 뒤 사라지는 낯선 존재에 지나지 않았다.

갑작스럽게 나타나는 이질적이고 수상한 혜성의 특성 때문에 고대 사회에서는 혜성을 불길한 재앙의 징조로 인식하기도 했다. 세계 대부분의 지역에서 공통적으로 혜성을 불길한 징조로 보는 시각이 있었는데 서양에서는 물론이고 동양에서도 신라 향가혜성가가 있듯 이러한 인식은 오래되었다. 과 같은 절대적 존재가 지상의 인류에게 무언가를 계시하려고 새로운 별을 내보낸 것이라는 상상력에다 혜성과 그 출현 이후의 사건을 연관 지으려던 억측이, 혜성은 재앙의 징조라는 선입견을 초래하였다고 볼 수 있다.

다른 이야기로는 혜성이 나타난 해의 포도주의 질이 매우 특별하다는 미신이 있다. 일명 '혜성 빈티지'라는 용어가 있을 정도. 물론 대부분은 그저 우연히 그 해에 유독 포도주의 질이 좋았을 뿐이다.

고대 그리스의 학자 아리스토텔레스는 우주를 질서정연한 운행 법칙에 따라 움직이는 불변하는 공간으로 인식했다. 하지만 혜성은 이러한 우주의 법칙을 위배하고 가변적이고 임의적인 특성을 지닌 것처럼 보였기 때문에 아리스토텔레스는 혜성을 우주의 천체라기보다 대기권 현상의 하나로 간주했다. 이 학설은 이후 상당히 오랫동안 유지되었으며, 심지어 갈릴레이마저도 혜성이 대기권 현상이라 믿었다고 한다. 이는 편견 및 고정관념이 얼마나 고치기 힘든지 보여주는 좋은 예라고 할 수 있겠다.

근대 이후 천문학 관측 자료가 축적되면서 이를 종합, 검토했던 천문학자인 에드먼드 핼리는 어떠한 혜성의 경우는 출몰에 일정한 규칙성이 있다는 점에 주목했다. 그는 1456년 6월, 1531년 8월, 1607년 10월, 1682년 9월에 출현한 혜성의 궤도가 거의 일치하며 그것도 75~76년의 주기가 있음에 착안하여, 이들 혜성이 동일한 천체이며 다가오는 1758~1759년에 다시 돌아오리라고 예측한다. 그 학자 본인은 이를 보지 못하고 1742년 사망하지만, 후학들은 그의 예측대로 돌아온 혜성을 확인한다. 이는 밤하늘의 떠돌이 나그네였던 혜성도 규칙적으로 운행하는 천체임을 증명하는 효시가 되었다. 후세 사람들은 이 혜성을 일러 그 학자 핼리의 이름을 따 핼리 혜성이라 부른다.

4. 분류 및 기원

혜성의 궤도는 천차만별이다. 보통 관측 시점에서 계산되는 타원 궤도 장반경이 10,000 au 이상이거나 포물(parabola) 궤도, 쌍곡(hyperbola) 궤도를 그리는 혜성을 새로운 혜성, 또는 비주기 혜성이라고 부른다. 혜성이 태양 가까이 접근하는 도중 혜성활동을 일으키면서, 또는 행성의 섭동을 받게 되면서 그 궤도는 계속 변화한다. 이러한 혜성들의 경우에는 그 과정에서 궤도의 특성이 크게 변하기 때문에, 태양에 가까이 오기 전에 궤도 장반경이 어떠했는지, 이심률이 어떠했는지, 태양에서 멀어지면서 궤도가 어떻게 될 지를 거의 알아낼 수 없다. 현 시점 관측값을 기준으로 혜성핵이 태양에 대해 케플러 운동을 한다고 가정하고 이심률, 궤도 장반경, 주기등을 추정할 수는 있지만 큰 의미가 있는 것은 아니다. 일례로 현재 시점에서 태양에 대해 쌍곡 궤도로 움직이고 있는 맥노트 혜성 (C/2006 P1) 의 경우 자세한 궤도 시뮬레이션을 해 보면 행성들의 영향권에서 벗아나는 2050년 시점에서 궤도 장반경 약 2000 au 의 타원 궤도로 궤도가 바뀔 것으로 계산된다. 물론 실제로는 계산에 고려되지 못한 변수도 많기 때문에 이렇게 궤도가 쉽게 바뀌는 경우 도출된 값들은 전혀 믿을 수 없다.

궤도 장반경이 40 ~ 10,000 au 에 해당하는 혜성이 보통 말하는 외부 혜성 (external comets) 이다. 이들은 대략 250년 이상의 공전 주기를 가지고 있는데, 이들의 고향[3]으로 오르트 구름이 상정되었다. 다양한 오르트 구름모형이 제안되고 있지만, 현재로서는 직접 관측된 오르트 구름 천체는 이들 혜성뿐이다.

궤도 장반경이 40 au 이내이면서, 목성 궤도와 느린 속도로 스쳐지나지 않는 (구체적 기준으로는 목성에 대한 Tisserand's parameter가 2보다 작을 것.... 정확한 건 아니지만 대략 주기가 20년이 넘는 경우가 대부분 그렇다고 생각하면 전반적으로 볼 때에는 크게 틀리지 않다.) 혜성들이 핼리형 혜성인데, 이들은 카이퍼 벨트 천체의 일부분이다. 비주기 혜성, 외부 혜성, 핼리형 혜성들의 궤도는 황도면 상에 집중되어 있지 않고 거의 랜덤하게 모든 방향에 퍼져 있는데, 이는 카이퍼 벨트에서부터 오르트 구름까지 천체가 애초에 그렇게 분포하기 때문으로 추정하고 있다.

주기가 짧은 (정확한 기준은 아니지만 대략 20년 이내) 혜성들은 대부분 그 궤도가 황도면에 몰려 있다. 이들 중 궤도가 목성 궤도와 교차하는 혜성이 목성족 혜성, 궤도가 목성 궤도 바깥에 있는 혜성이 키론형 혜성, 궤도가 목성 안쪽에 있는 혜성이 엔케형 혜성이다. 그 존재와 주기가 알려진 혜성의 대부분이 목성족 혜성이다. 당연하지만 그 주기도 목성과 비슷하다. 이들 세 유형의 혜성들은 현재 카이퍼 벨트에 있는 것은 아니지만, 카이퍼 벨트에 기원을 두고 있다고 생각된다. 이들은 카이퍼 벨트에 있던 천체 중 일부가 해왕성의 중력에 튕겨져 궤도가 바뀌는 과정에서 태양계 안쪽으로 들어오게 된 것으로 보이는데, 그 와중에 상당히 높은 비율의 천체가 엄청난 질량을 가진 목성의 중력에 튕겨져 목성 궤도와 교차하는 궤도에 계속 머무르게 된다. 이들은 평균적으로 목성 근처 궤도에 10 ~ 20 만 년 쯤 머무르다 튕겨 나가게 되는데, 태양이나 행성에 충돌하는 경우도 있고 소행성대로 들어오는 경우도 있지만 대부분은 행성들의 영향권 바깥의 먼 궤도로 튕겨 나가게 된다. 물론 이 혜성들이 수십만 년 동안 계속 근일점을 지날 때마다 활동을 할 가능성은 낮아 보이고, 대부분 1~2 만년의 활동 후에는 표면의 휘발성 물질이 '가려지거나' 고갈되어 활동을 멈추리라 예상된다.

앞에서 엔케형 혜성들도 카이퍼 벨트에서 기원하였다고 설명하였는데, 대부분의 엔케형 혜성의 경우 이것이 맞는 설명이나 막상 엔케 그 자체에 대해서는 그 기원이 쉽게 설명되지 않는다. 엔케는 카이퍼 벨트에서 시작한 시뮬레이션으로 궤도를 설명하기에는 너무나도 태양 가까이 있다. 사실 엔케보다도 더 가까운 곳에 소행성들과 유사한 궤도를 가지는 혜성들도 존재한다. 이들을 보통 활동 소행성이라고 부르는데 소행성과 혜성 사이에 명확한 차이가 있는 것이 아니기에 이들 천체의 정체성이 꽤나 모호하다. 일반적인 혜성의 경우와 같이 표면에서 휘발성 물질이 승화하면서 혜성처럼 (혜성이니까) 보이는 소행성도 있는데, 표면에 있던 휘발성 물질이 가려져서 혜성 활동이 멈추었다가 이들이 다시 드러나게 되어 활동이 재개된 것이 아닌가 싶은 경우이다. 휘발성 물질과는 관계없이 충돌이나 과한 회전으로 소행성 표면에서 물질이 뿜어져서 소행성이 혜성처럼 보이는 경우도 알려져 있는데, 이들은 혜성은 아니라고 하겠다. 문제는 이걸 알 수 없는 경우도 종종 있다는 점.. 어쨌든 소행성 대에 존재하는 이들 천체는 그 궤도가 안정적이라 대부분 최소 수백만 ~ 수천만 년은 소행성대에 머무르리라 예상된다.

5. 특성

혜성이 소멸되는 경우도 있다. 목성과 같은 거대한 중력을 가진 행성에 포획되어 위성이 되어버리는 경우도 있고 태양에 너무 가까이 와서 모두 증발해 버리거나 몇 조각으로 분해되는 경우도 있고, 아예 다른 천체와 충돌해 버리는 경우도 있다. 충돌한 대표적인 예로 1994년에 목성과 충돌한 혜성인 슈메이커-레비 혜성이 있다. 이 혜성은 목성에 충돌하여 거의 지구 크기만 한 충돌 흔적이 남았다.

다만 물질들을 거의 전부 소모해 꼬리만 소멸하는 경우 현대에 와서 재발견되기도 있다. 184년 만에 재발견된 블랑팡 혜성(289P/Blanpain = D/1819 W1 (Blanpain) = 2003 WY25)이 대표적이다.

지구상의 우리가 혜성을 관측하기 쉬운 건 태양에 접근하면서 꼬리를 길게 늘어뜨릴 때인데, 태양과의 거리가 가까워지고 근일점이 될수록 꼬리가 점점 길어진다. 때로는 그 꼬리의 길이가 무려 태양과 지구 사이의 거리인 1AU(천문단위, 약 1억 5천만 km)를 넘기기도 한다. 1996년 5월 1일에 관측 이래 가장 긴 꼬리를 달았던 햐쿠다케(百武; Hyakutake) 혜성은 무려 3.8AU를 기록하기도 했다. 태양-지구 간 거리의 3.8배인 약 5억 7천만 km로 태양에서 수성-금성-지구-화성을 지나 소행성대까지 훌쩍 넘겨버리는 거리이다.[4]

태양 돌입 각도가 낮고 웬만큼 큰 대형 혜성들은 상단의 사진처럼 꼬리가 두 갈래로 갈라지는데, 푸르고 옅은 것은 이온화된 가스로 이루어진 이온 꼬리이고 밝고 짙은 것은 먼지와 얼음이 섞인 먼지 꼬리이다. 두 개의 꼬리가 서로 갈라지는 이유는 태양풍에 의해 밀려나는 물질들의 속도가 서로 다르기 때문. 이온 꼬리 쪽이 좀 더 태양 반대 방향으로 뻗친다.

한편, 이러한 꼬리가 생기는 이유는 태양에 접근하면서 쉽게 녹아 증발할 수 있는 물질을 많이 함유하고 있기 때문이다. 이는 다름 아닌 H2O. 혜성에는 상당량의 (얼음)과 일산화탄소, 이산화 탄소, 메탄이 포함되어 있다고 생각된다. 얼어붙은 호수나 연못을 가지고 있는 산덩어리를 상상하면 쉬울 것이다.

수분을 다량 함유하고 일부 유기물질도 섞여 있는 혜성의 이런 특징은, 지구 표면에 다량의 물이 존재하고 생명체가 번성하게 된 근원을 혜성에서 찾는 연구의 시초가 되기도 한다. 태양계가 갓 형성된 수십억 년 전부터 초기 원시 지구에 "흙투성이 얼음덩이" 천체가 무수히 충돌하면서, 다량의 수분이 뜨거운 지각과 대기를 식히고 유기물이 바닷물 속에 대량으로 녹아들어 감으로써 초기 생명체가 발생할 조건을 갖추어 놓았다는 가설에 기반을 둔다. 혜성의 출현을 재앙의 징조로 여기고 두려워 하였던 게 고대로부터의 혜성관(觀)이었다면, 현대 문명은 혜성이 생명을 싹트게 한 기원일 수도 있음을 보여주기 시작하였다. 문명의 발달이 혜성의 이미지 개선에도 크게 기여한 셈이라 하겠다. 이런 구성 성분 탓에 픽션에서는 테라포밍을 위해서 사용되기도 한다.

일반적으로는 장주기 혜성이 단주기 혜성보다 규모가 큰데, 왜냐하면 단주기 혜성은 태양에 자주 접근하기 때문에 그만큼 자주 물질들이 떨어져나가기 때문이다. 예를 들어 단주기 혜성인 엥케 혜성[5]은 꼬리를 찾아보기도 힘들지만, 75년의 주기를 가진 핼리 혜성이나 3000여 년의 주기를 가진 것으로 추정되는 헤일-밥 혜성은 밝기도 밝을 뿐만 아니라 규모도 굉장히 크다. 핼리 혜성은 단주기 혜성인데도 불구하고 규모도 크고 꼬리도 길게 형성되는 이상값으로 여겨진다.

꼬리는 태양의 복사열과 태양풍으로 인해 생성되므로 항상 태양의 반대쪽 방향으로 뻗게 된다. 얼핏 생각하기엔 마치 로켓처럼 혜성에서 뿜어져 나온다고 여길 수도 있지만 실제로는 혜성의 궤도에서 진행 방향으로 꼬리가 뻗을 수도 있다. 또한 꼬리가 갈라질 때는 방향에 따라 지구에서 봤을 땐 마치 태양의 방향으로 고리가 뻗은 듯한 모습도 볼 수 있다.

6. 혜성 목록

7. 관련 문서


[촬영] 박승철 1964~2000. 한국 천체 사진작가. 천체 사진의 천재로 평가받으며, 수천여 장의 천체 사진을 찍으며 활동하였으나 불의의 교통사고로 요절.[2] 다만 객성은 혜성을 가리키기도 했지만 보통은 신성이나 초신성을 객성이라고 했다.[3] 혹은 공전궤도의 장반지름[4] 처음에는 전혀 엉뚱한 곳을 지나가던 태양 탐사선 율리시스가 '혜성 꼬리를 통과했다' 고밖에는 도저히 설명이 안 되는 이상한 데이터를 얻었는데, 그때 그 근처의 혜성이라 해 봐야 3.3AU 밖에서 근일점을 지나가는 햐쿠다케 말고는 딱히 없었기 때문에 한동안 과학자들이 쉽게 믿기 어려워했다. 결국 2000년에야 비로소 이 혜성이 거기까지 꼬리를 늘어뜨려서 율리시스에 검출되었다는 결론이 나왔다.[5] 주기가 약 3.3년에 불과하다. 이 사진 가운데 희미한 녹색 천체가 바로 엥케 혜성.[6] 혜성에 자신의 이름을 넣을 때는 성을 집어 넣는다.[7] 이게 별명이 혜성사냥꾼이다. 10년 12월 26일까지 잡은 혜성의 수만 2000[8] 야마오카 교수에게는 통보의무가 없음에도 통보해주었기에 이름을 같이 올릴 수 있었던 것. 혜성 발견에 사용된 것은 SLR 카메라와 90mm 망원경이다. 덧붙여 발견 이후 1년이 지나는 시점까지 한국 천문학계에서 보낸 축하는 아마추어천문동호회 연합회장 명의로 발송된 화환 하나였다고 한다.[9] 혜성의 밝기는 코마 전체의 밝기를 점에 모아놓은 것으로 계산한다.[10] 혜성은 조각나는 경우가 많아서 부모가 있는 경우가 종종 있다.[11] 이런 부류의 혜성을 선그레이져 혜성이라고 부른다. 하지만 이는 선그레이져 해성의 대부분을 차지하는 크로이츠 혜성군에는 속하지 않았다. 대신 1680년 대혜성(C/1680 v1)과 같은 부모에서 떨어져 나온 것으로 보인다.[12] 선그레이져 혜성 특성상 광도는 엄청나게 올라가지만 태양 바로 근처라서 관측은 아주 어렵다[13] 모든 게임에서 혜성이 등장하며, 특히 유로파 유니버셜리즈에서 혜성 이벤트는 높은 확률로 안정도를 1 떨어트리는 악명 높은 이벤트다. 극적인 확률로 혜성을 과학적으로 다루는 이벤트가 떠서 안정도 1을 올려줄 때도 있다. 스텔라리스에서는 국가관에 따라 안정도를 얻을 수도, 잃을 수도, 아무 일 없이 넘어갈 수 있다.

분류