Nasa는 심우주 성간 혜성 3i/atlas의 초속 66km 이동 궤도와 이심률 1.45 수치를 공개한다
NASA는 하와이 지상 관측소가 포착한 탐측 자료를 검토하여 성간 혜성 3I/ATLAS의 궤도 측정치를 갱신했다. 연구진은 해당 천체가 태양을 기준으로 초속 66km의 빠른 속도로 공간을 가로지르는 흐름을 확인했다.
발견된 성간 천체는 감속 없이 원래 항로를 유지하며 우주 공간을 항해하고 있다. 관측망은 이 천체가 외부 항성계에서 밀려나 태양계를 일시 통과하는 단계라고 파악했다. 망원경 배열은 초속 66km로 질주하는 물체의 이동 궤적을 쉼 없이 추적하고 있다.
하와이 지상 망원경이 수집한 분광 관측 자료에 따르면 연구진은 이 천체의 가스층에서 일산화탄소와 얼어붙은 물 및 사이안화수소의 뚜렷한 농도를 감지했으며, 패서디나 소재 제트추진연구소의 천문학자들은 목성 궤도 부근을 지나던 해당 외계 물체의 궤도 이심률을 1.45로 산출하여 우리 태양계 밖에서 날아온 천체임을 최종 확인했다. 이번 탐색에서는 소행성 지상충돌 최종 경보 체계 관측망이 초기 포착에 기여했다. 수집된 화학적 분포는 태양계 내부에서 응축된 천체들과 명확한 차이를 보였다. 천문학자들은 계산된 좌표를 토대로 궤적의 형태를 거듭 정밀화하고 있다.
궤도 이심률이 기준선인 1을 초과했다는 점은 태양 중력이 이 천체를 닫힌 타원 궤도 안에 가두지 못함을 의미한다. 물체는 태양과 가장 가까워지는 근일점을 통과한 뒤 다시 외계 성간 공간으로 돌아간다.
관측 장비로 측정한 핵심 물리적 특성과 핵의 크기
제임스 웹 우주망원경 산출치에 따르면 중심부 고체 핵의 직경은 800미터에서 1.2킬로미터 사이에 이른다. 태양 접근에 따른 승화 작용으로 초당 45킬로그램의 질량이 꾸준히 소실되고 있다. 마우나케아의 W. M. 켁 천문대는 혜성의 겉보기 밝기를 16등급으로 기록했다. 열적외선 카메라는 복사 에너지를 정면으로 받는 표면 구역의 평균 온도를 140켈빈으로 측정했다.
지구와의 충돌 위험은 없다. 계산된 궤적은 지구 공전 궤도와 안전한 거리를 유지한다.
메릴랜드 근지구천체연구센터는 지구와 이 천체 사이의 최단 접근 거리를 1.6천문단위에 해당하는 2억 4000만 킬로미터로 도출했다. 근일점은 태양 표면으로부터 1억 8000만 킬로미터 떨어진 위치에 형성될 예정이다. 연구소 연구원들은 이 위치 수치를 활용해 심우주 레이더와 광학 수신 장비의 측정축을 조정하고 있다.
가스 꼬리 분석을 통해 드러난 이례적인 화학 조성
방출 가스 속 일산화탄소 분자 함유율은 오르트 구름 기원의 일반 혜성과 비교할 때 3배가량 높은 수치를 나타냈다. 칠레 라시야 천문대 관측팀은 마이크로미터 크기의 규산염 먼지 알갱이가 대량 분포한다는 점을 확인했다.
장비는 가스 꼬리와 코마 구역을 채운 세부 물질 성분을 구체적으로 분류했다. 분광기는 방출 제트의 성분을 층위별로 포착해 다음 요소들을 파악했다. 관측 자료는 성간 물질의 응축 상태를 입증하는 지표를 보여준다.
- 외각 표면층에 잔류하는 일정량의 얼어붙은 물
- 연속적인 분광 방출 특성을 나타내는 고농도 일산화탄소
- 내부 코마 중심부에서 검출된 사이안화수소 반응
- 탄소 원자 결합으로 구성된 단순 유기 화합물
- 외곽 분출 제트에서 감지된 철과 마그네슘 함유 먼지
아타카마 사막의 ALMA 전파망원경은 핵이 14시간 주기로 한 차례 완전한 자전을 마친다고 분석했다. 지상 안테나는 핵의 동쪽 끝자락에서 점진적인 표면 균열과 박리가 발생하고 있음을 나타내는 열 신호를 포착했다. 원래 항성계에서 방출된 이후 최초로 혜성 내부 물질이 표면으로 드러났다. 스펙트럼 측정표는 가스층 내 자유 분자 질소의 밀도가 매우 낮다는 사실을 함께 표시했다.
연구진은 이번 수치를 2017년과 2019년에 각각 목록에 오른 1I/’Oumuamua 및 2I/Borisov의 과거 기록과 대조했다. 축적된 분광 데이터는 태양계 외부 환경의 물질 특성을 파악하는 비교 자료로 활용된다.
궤도 추적을 위해 가동된 국제 관측 네트워크 체계
3개 대륙에 배치된 지상 광학 망원경과 우주 궤도 장비가 결합한 국제 관측망이 추적에 참여했다. 유럽남방천문대 기술진은 이온화된 가스 꼬리를 세밀하게 영상화하고자 검출기의 빛 노출 주기를 재설정했다. 허블 우주망원경은 코마의 산란광에서 핵 고유의 반사광을 분리하는 영상 처리를 진행했다. 볼티모어 관측센터는 이번 분석 작업을 위해 4차례에 걸친 자외선 관측 일정을 배정했다.
쌍곡선 궤도 속도를 지닌 3I/ATLAS는 태양계 공전면 경사를 벗어나 페가수스자리 방향으로 멀어지고 있다. 관측망은 물체가 남기는 미세한 중력 변화를 지속적으로 기록한다.
우주 기구의 계획에 따르면 지상 센서가 태양광 간섭을 받는 2026년 11월에 세부 광학 관측을 종료한다. 수집된 모든 최종 궤도 및 물리 데이터는 워싱턴의 행성 데이터 시스템에 보관된다. 기록물은 향후 외계 성간 천체 연구를 위한 기본 지표로 영구 등록된다.
이번 궤도 추적 작업에 투입된 총 운용 경비는 행성과학과 연간 예산 중 380만 달러로 집계됐다. 행성과학 부서는 해당 지출 항목의 정산을 마무리했다.
