혜성 (태양의 작은 천체)

 

혜성(Comet)은 태양계 안으로 들어와 조도와 모양이 일거리에 따라 변하는 태양의 주위를 도는 천체를 일컫는 말로 구름과 안개모양의 독특한 외모다.혜성은 혜핵, 혜발, 혜미의 세 부분으로 나뉜다.혜핵은 빙성 물질로 구성되어 있는데, 혜성이 항성에 접근할 때 혜성 물질이 승화되어 빙핵 주위에서 몽롱한 혜발과 얇은 물질 흐름으로 이루어진 혜미를 형성한다.혜성은 질과 밀도가 낮아 태양에서 멀리 떨어졌을 때 물 암모니아 메탄 등으로 얼어붙은 얼음과 고형 먼지 입자가 많이 섞인 '더러운 눈덩이'일 뿐이다.태양에 접근할 때, 혜성은 태양 복사 작용 하에서 혜두와 혜미로 분해되며, 모양이 빗자루와 같다. [1]

 

혜성 소개

혜성(Comet)은 태양계 안으로 들어와 조도와 모양이 일거리에 따라 변하는 태양의 주위를 도는 천체를 일컫는 말로 구름과 안개모양의 독특한 외모다.혜성은 혜핵, 혜발, 혜미의 세 부분으로 나뉜다.혜핵은 빙성 물질로 구성되어 있는데, 혜성이 항성에 접근할 때 혜성 물질이 승화되어 빙핵 주위에서 몽롱한 혜발과 얇은 물질 흐름으로 이루어진 혜미를 형성한다.태양풍의 압력 때문에,혜미는 항상 태양을 등진 방향을 가리켜 아주 긴 혜미를 형성한다.혜미는 일반적으로 길이가 수천만 킬로미터이고 최대 길이는 몇 억 킬로미터에 달한다.혜성은 빗자루 모양을 하고 있어서 속칭 빗자루 별이라고 부른다.혜성의 운행 궤도는 대부분 포물선 혹은 쌍곡선이고, 소수는 타원이다.현재 사람들은 태양 주위를 운행하는 혜성이 1700여 개나 되는 것을 발견하였다.유명한 핼리 혜성이 태양을 한 바퀴 도는 기간은 76년이다.
2014년 2월 21일 일본 교토 산업대에서 연구 팀이 있는 혜성을 발견하고 있다. 암모니아 [2] 최근 보도에 따르면 과학자들은 최근 혜성 67P/추류모프 글라시멘크를 추적하던 로제타호에서 이 혜성에 속하는 화학 잔해물 일부를 발견했다.과학자들은 이들 화학물질을 탐사기로 분석한 결과 암모니아, 메탄, 황화수소, 시안화수소, 포름알데히드가 주성분인 것으로 나타났다.이에 따라 과학자들은 혜성의 냄새를 맡으면 계란 냄새, 말 오줌, 알코올, 고행인 냄새가 복합 [3]적으로 난다고 결론지었다.

 

혜성의 구조

혜성은 고정된 부피가 없다.그것은 태양에서 멀리 떨어져 있을 때 부피가 매우 작다.태양에 가까워질 때,혜발은 점점 더 커져서,혜미가 길어지고 부피는 매우 커진다.혜미는 최대 2억㎞에 이른다.혜성의 질량은 매우 작고, 혜핵의 평균 밀도는 입방 센티미터당 1그램이다.혜발과 혜미의 물질은 질량이 전체 질량의 15%에 불과하고 심지어 더 작다.혜성 물질은 주로 물 암모니아 메탄 시안 질소 이산화탄소 등으로 구성되며 혜핵은 얼음으로 뭉친 물, 이산화탄소(건빙), 암모니아와 먼지 알갱이가 섞여 있는 '더티 스노우볼'이다.
혜성의 핵의 표면은 얼음이 된 물에 드라이아이스, 먼지, 암모니아와 암석이 섞여 만들어진 것이다. [4]
보통 혜성은 혜두와 혜미 두 개의 대부분으로 이루어져 있다.혜두에는 또 혜핵과 혜발 두 부분이 포함되어 있다.이후 1920년 우주발사체인 인공위성 우주선이 혜성을 가까이에서 탐사하고, 혜성이 머리 바깥에서 수소 원자로 이루어진 거운(巨雲)에 둘러싸인 것을 발견해 '혜운' 또는 '수소 구름'이라고 불렀다.이렇게 하면 우리는 혜두가 실제로 혜핵과 혜발과 혜운으로 이루어져 있다고 말할 수 있다.
혜성은 혜성의 가장 중심적이고, 가장 본질적이고, 가장 주요한 부분이다.일반적으로 고체라고 생각하며 돌, 철, 먼지 이집트 암모니아, 메탄, 얼음으로 구성돼 있다.혜핵은 직경이 매우 작아,몇 킬로미터에서 십 몇 킬로미터에 이르며,가장 작은 것은 몇 백미터에 불과하다.
혜발: 혜핵 주변은 가스와 먼지로 별 모양의 안개모양을 만든다.반지름은 수십만 km에 이르며 평균 밀도는 지구 대기 밀도의 10억분의 1보다 작다.스펙트럼과 전파관측을 통해 혜발중 가스의 주성분은 중성분자와 원자로 수소, 하이드록시기, 산소, 황, 탄소, 일산화탄소, 아미노, 시안, 나트륨 등이 발견됐고 비교적 복잡한 시안화수소(HCN), 메틸시안(CH₃CN) 등의 화합물도 발견됐다.이 가스들은 평균 13km/초의 속도로 중심에서 밖으로 나온다.
혜운:사람들은 혜발 외에 수소 원자로 이루어진 구름을 수소 구름이라고도 부른다.지름은 100만1000만 km에 이르지만 혜성은 아예 없다.
혜두의 모양과 구성 특성에 따라 '무발혜두', 구근형혜두, 닻모양혜두 등으로 나눌 수 있다.
혜미는 혜성이 태양에 가까운 약 3억 km(천문 2개 단위)에서 나타나기 시작해 작은 것에서 점차 길어졌다.혜성이 근일점(즉, 혜성이 태양에서 가장 가까운 지점)을 지나 태양에서 멀리 떨어졌을 때 혜미는 다시 없어질 때까지 작아진다.혜미의 방향은 일반적으로 태양을 등에 지고 뻗어나가는데, 혜성이 태양에 접근할 때 혜미는 뒤로 미루고, 혜성이 태양을 떠나 멀리 갈 때 혜미는 또 하나의 전도사가 된다.혜미의 부피는 매우 크지만 물질은 매우 희박하다.혜미의 길이와 폭도 큰 차이가 있는데, 보통 혜미는 1000만~1억5000만㎞에 이르며, 어떤 이는 놀랍게도 하늘을 가로질러 하늘을 가로지르는 1842Ⅰ 혜성의 혜미는 길이가 3억2000만㎞에 달해 태양에서 화성궤도까지 뻗어나갈 수 있다.보통 혜미 너비는 6000~8000㎞, 최대 너비는 2400만㎞, 가장 좁은 곳은 2000㎞에 불과하다.
혜미는 모양과 태양으로부터 지탄을 받는 크기에 따라 크게 나뉜다.이온혜미는 일산화탄소, 수소, 이산화탄소, 탄소, 수소, 기타 전리 분자와 같은 이온가스로 구성돼 있다.이런 혜미는 비교적 곧고 가늘고 길어서 '가스혜미' 혹은 'Ⅰ형 혜미'라고도 부른다.또 다른 종류는 먼지 혜미로, 미세먼지로 이루어져 노란색을 띠며 태양 광자의 복사압력에 의해 미세 먼지를 밀어내 형성된다.혜미는 휘어져 있고, 휨이 큰 것을 Ⅱ형 혜미라고 하고, 휨 절차가 가장 크고 짧고 넓은 것을 Ⅲ형 혜미라고 한다.태양계 방향으로 뻗은 부채모양이나 못모양으로 '반상혜미(反常惠尾)'도 있다.보통 하나의 혜성은 두 개 이상의 다른 유형의 혜미를 가지고 있다.

 

혜성의 궤도

혜성의 궤도는 타원, 포물선, 쌍곡선 세 종류가 있다.
타원궤도의 혜성은 주기 혜성이라고도 하고, 다른 두 트랙의 혜성은 비주기 혜성이라고도 부른다.주기 혜성은 또 단주기 혜성과 장주기 혜성으로 나뉜다.보통 혜성은 혜두와 혜미로 이루어져 있다.혜두에는 혜핵과 혜발 두 부분이 있고, 어떤 것에는 혜운도 있다.모든 혜성이 혜핵, 혜발, 혜미 등의 구조를 가지고 있는 것은 아니어.우리나라 고대에 혜성의 형태에 대한 연구가 상당히 진행되어, 장사마왕퇴 서한고분에서 출토된 백서에는 29점의 혜성도가 그려져 있다.혜성은 빛나지 않고 태양의 빛을 반사해 우리가 볼 수 있는 혜미의 방향과 태양을 등진다는 것이 진서 '천문지'에서 잘 설명되어 있다.혜성은 몸집은 방대하지만 그 질이 너무 작아 대혜성의 질량조차 지구의 1만분의 1에도 못 미친다.혜성은 얼어붙은 각종 불순물, 먼지 등으로 이루어져 있기 때문에 태양에서 멀리 떨어져 있을 때는 구름과 안개처럼 작은 반점일 뿐이고, 태양 가까이 있을 때는 응고체의 증발, 기화, 팽창, 분출로 인해 혜미가 생긴다.혜미체는 매우 적극적이어서 길이가 억 킬로미터에 이를 수 있다.모양이 제각각이고, 어떤 것들은 하나뿐 아니라 태양을 등진 방향으로 늘 뻗어 있으며, 태양에 가까워질수록 혜미(惠尾)가 길어진다.

우주에서 혜성의 수는 매우 크지만, 관측된 것은 약 1600개뿐이다.혜성의 궤도와 행성의 궤도는 매우 다르다.그것은 매우 납작한 타원이고,어떤것들은 심지어 포물선이나 쌍곡선 궤도이다.궤도가 타원형인 혜성은 주기 혜성, 궤도는 포물선이나 쌍곡선 혜성으로 평생 한 번 태양에 접근할 수 있지만, 떠나면 영원히 돌아오지 않는 비주기 혜성, 이런 혜성은 원래 태양계 멤버가 아닌 태양계 밖에서 온 과객으로 태양계 깊숙이 파고들 수 있다.주기 혜성은 또 짧은 주기(태양 주위를 공전하는 주기가 200년 미만)와 긴 주기(태양 주위를 공전하는 주기가 200년 이상)의 혜성으로 나뉜다.

이미 600여 개의 혜성의 궤도를 계산해냈다.혜성의 궤도는 행성의 영향을 받아서 변화가 생길 수 있다.혜성이 행성의 영향을 받아 가속할 때 궤도는 납작해지고 포물선이나 쌍곡선이 되어 이 혜성이 태양계에서 벗어나게 되고, 혜성이 속도를 줄이면 궤도의 편심률이 작아져 롱사이클 혜성이 단주기 혜성으로, 심지어 비주기 혜성에서 주기 혜성으로 '포획'되기도 한다.