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천문우주과학소식

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새로운 영역의 명왕성 미션에 영향을 주고 있는 쿠이퍼대(Kuiper Belt)

  • 작성자 : KASI
  • 작성일 : 2014-10-27
  • 조회수 : 3130
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우리 태양계의 가장자리 속 어둠을 가만히 응시하고 있는 나사(NASA: 미항공우주국)의 허블우주망원경(Hubble Space Telescope)은 세 개의 쿠이퍼대(Kuiper Belt) 천체를 발견하였다. 나사의 뉴호리즌(New Horizon) 우주선은 잠재적이지만 2015년 7월 명왕성에 접근하였다가 바로 쿠이퍼대에 방문하게 될 것이다.

쿠이퍼대 천체들은 뉴호리즌 탐사팀에 의해 전용으로 상용되는 허블우주망원경 관측 프로그램을 통해 발견되었다. 그들은 이상의 목적을 위해 망원경을 사용한다.

뉴호리즌 미션의 선임연구원이자 미국남서부연구기관(Southwest Research Institute)의 Alan Stern 연구원은 “이것은 매우 의미있고 어려운 발견이었다. 그리고 이는 허블우주망원경이 수행한 이러한 발견 중에서도 정말 대단한 것이다 – 실은 하나의 나사의 미션이 다른 미션 수행을 도와주고 있다”고 언급했다.

쿠이퍼대는 우리들의 태양계 주변을 선회하는 원시적인 잔해의 방대한 테두리이다. 쿠이퍼대 천체는 태양계 기원에 대한 실마리를 수반하고 있는 그리고 우주선에 의해 이전에는 절대 방문되지 않았던 희귀한 등급의 태양계 천체를 포함하고 있다.
 
허블우주망원경이 발견한 쿠이퍼대 천체는 정형적인 혜성보다 10배 이상 큰 크기를 가지고 있으며, 이는 명왕성 크기의 1~2% 정도 밖에 되지 않는다. 소행성과 같은 쿠이퍼대 천체들은 태양에 의해 가열되지 않는다. 그리고 원시적이지만 잘 보존이 된 얼음 샘플을 보여주는 것으로 간주되고 있다. 이는 46억년 전 태양계 탄생 이후 보여주는 좋은 실마리들이다. 허블우주망원경을 통해 수집이 된 쿠이퍼대 천체들은 명왕성과 같은 왜소 행성의 빌딩블럭(building block)이다.

뉴호리즌 연구팀은 2011년 지구에서 가장 거대한 지상형 망원경을 사용하여 가장 적합한 쿠이퍼대 천체를 발견하기 시작하였다. 그들은 수십 개의 쿠이퍼대 천체들을 발견하였다. 하지만, 그 어떠한 것도 뉴호리즌 우주선에 탑승 가능한 연료공급에 근접한 것은 없었다.

이에 대해 미국 남서부 연구소의 John Spencer 연구원 – 뉴호리즌 연구팀의 팀원 – 은 다음과 같은 언급을 하였다.“우리는 우리가 적당한 그 어떠한 것도 발견할 수 없을지 걱정을 하기 시작하였다. 심지어 허블우주망원경을 가지고 그러한 것을 발견하지 못할 것이라는 걱정을 하였다. 하지만, 이 우주망원경이 마침내 우리를 구원해주었다. 우리가 적합한 쿠이퍼대 천체들을 발견했을 때 안도의 한숨이 나왔다; 우리는 이러한 발견에 대해 달의 발견 이상의 발견이라고 말하고 있다.

6월 허블우주망원경의 파일럿(pilot) 관측 프로그램의 개념에 대한 초기 증거에 이어 뉴호리즌 연구팀은 7월 광범위한 서베이(survey)를 위해 우주과학연구소에 의해 망원경 사용을 허락받았다. 연구팀의 관측이 9월 초 완료가 되었을 때 연구팀은 하나의 쿠이퍼대 천체를 발견하였다. 이것은 완벽하게 닿을 수 있었다. 그리고 두 개의 잠재적으로 수락이 가능한 쿠이퍼대 천체들이 있다. 이것들은 뉴호리즌 우주선에 의해 접근이 가능한 것들로 알려졌다. 그리고 이를 추적하는 데 수 개월의 시간이 지났다.

이는 건초더미 속에서 바늘 하나를 찾는 것과 같았다. 왜냐하면, 찾기가 정말 어려운 쿠이퍼대 천체들은 확실히 작고 희미하며 발견하기도 어려운 것들이기 때문이다. 실제 이러한 천체들은 궁수자리 속 무수히 많은 별들 맞은 편에서 발견이 된다. 대표적인 것이 바로 명왕성이다. 세 개의 쿠이퍼 대 천체들은 각각 확인이 되었으며, 명왕성 넘어 최소 10억 마일 이상 떨어져 존재한다. 쿠이퍼대 천체들 중 두 개는 지름이 약 34마일(55킬로미너), 그리고 세 번째 천체는 지름이 15마일(25킬로미터) 정도 되는 것으로 판명되었다.

뉴호리즌 우주선은 2006년 플로리다(Florida)에서 발사가 되었으며, 나사의 뉴프론티어 프로그램(New Frontiers Program) 중 첫 번째 미션이다.

 


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