박종진의 과학 이야기- 태양의 끝자락

박종진

밤하늘에 빼곡히 빛나는 별 사이로 은하수가 흐르는 것이 보인다. 하늘에 꽉 차 있는 별은 전부 우리 은하에 속한 별이다. 우리 은하의 이름은 은하수인데 태양과 같은 별 약 2~4천억 개가 모여있다고 추측한다. 은하수와 가장 가까운 이웃 은하는 안드로메다은하로 은하수의 약 2배 정도 크기다. 만약 안드로메다은하에 사는 친구가 그곳에서 은하수를 보면 두 은하 사이의 거리가 너무 멀어서 은하수는 마치 작은 별 하나처럼 반짝이고 있을 것이다. 지구의 밤하늘에 마치 별처럼 반짝이는 안드로메다은하의 모습이 그 증거다.  
 
안드로메다은하는 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 몇 안 되는 은하 중 하나다. 더 멀리 떨어진 은하는 망원경으로 봐야 흡사 하나의 별처럼 반짝이는 모습을 볼 수 있다. 은하수 은하에 산재한 수 많은 별 중 하나가 우리의 별인 태양이고 각각의 별은 그들만의 행성을 갖기도 하는데 태양이란 별에는 여덟 개의 행성이 그 주위를 공전한다.  
 
태양에서 가장 멀리 떨어져 있는 행성인 해왕성은 중심성으로부터의 거리가 자그마치 45억km나 되는데 지구를 출발한 보이저 2호는 12년 걸려서 해왕성을 지났다. 한 달 늦게 떠난 형제 우주선 보이저 1호는 지금까지 47년 동안 날아서 태양에서 244억km 되는 곳을 비행하고 있는데 이는 빛이 22시간 걸리는 먼 곳이다. 현재 보이저 1호가 날고 있는 곳을 별과 별 사이의 공간이란 뜻에서 성간(星間)이라고 한다.  
 
지금은 왜소행성으로 격하된 명왕성의 궤도부터 카이퍼벨트라고 부르는데 명왕성 같은 왜소행성뿐만 아니라 얼어붙은 암석 덩어리도 수없이 많이 떠다니는 곳으로 태양 빛조차 6시간 걸려야 도착한다. 대체로 얼음 덩어리나 운석이 주를 이루는데 태양계가 형성될 때 행성이 되지 못한 것들이 모여있는 곳이다. 얼음 조각 하나가 태양의 중력에 끌려 태양계 안쪽으로 들어온 것을 혜성이라고 하는데 지구에서 관찰할 때 긴 꼬리를 갖는 모습으로 보이는 천체다.  
 

그 바깥은 오르트구름이라고 하며 태양 빛이 1년 정도 가는 먼 곳까지다. 대체로 얼음으로 된 작은 천체로 이루어졌으며 어쩌다 그중 하나가 태양에 끌려 안쪽으로 들어온 천체를 역시 혜성이라고 한다. 비교적 가까운 카이퍼벨트에서 떨어져 나온 천체를 단주기 혜성이라고 하고, 먼 오르트구름에서 시작한 것은 장주기 혜성이라고 구분한다. 75년에 한 번씩 찾아오는 핼리 혜성은 단주기 혜성이다. 그러므로 혜성은 태양의 끝자락에 있는 카이퍼벨트나 오르트구름에서 기원한 천체다. 이렇듯 태양은 대체로 1광년 정도까지 자신의 영향을 미친다.
 
태양계의 끝은 너무 멀어서 아직 정밀한 관측이 쉽지 않다. 왜소행성인 명왕성 궤도부터 카이퍼벨트가 시작한다고 말할 수 있는데 2006년 미국의 뉴허라이즌스호가 명왕성 탐사를 떠난 지 반년 후에 명왕성은 행성 지위를 잃었다. 그 후 수많은 난관을 극복하고 지구를 떠난 지 10년이 채 못 되어 명왕성 근접 비행에 성공했고 2030년경에야 카이퍼벨트를 지나 오르트구름에 이를 예정이다.
 
은하수에는 태양 같은 별이 수천억 개나 있다고 하는데 각각의 별을 자세히 들여다보면 우리 태양계처럼 어마어마한 세상이 그 속에 있다. 여기서 끝이 아니다 그런 은하 집단이 조 단위 이상 모여서 비로소 우리가 말하는 우주가 된다니 도저히 상상조차 되지 않는다. (작가)  
 

박종진