——–NASA의 허블이 실수로 혜성이 부서지는 모습을 실시간으로 포착했습니다.

공식적으로 C/2025 K1(ATLAS)로 알려진 혜성 K1(성간 혜성 3I/ATLAS와 혼동하지 말 것)은 허블 관측의 의도된 초점이 아니었습니다.

공동 연구자이자 앨라배마 소재 오번 대학교 물리학과 연구 교수인 존 누난(John Noonan)은 “때때로 최고의 과학은 우연히 발생합니다”라고 말했습니다. “이 혜성이 관찰된 이유는 우리가 제안을 받은 후 몇 가지 새로운 기술적 제약으로 인해 원래 혜성을 볼 수 없었기 때문입니다. 우리는 새로운 목표를 찾아야 했습니다. 그리고 우리가 관찰하자마자 그것은 부서져 버렸습니다. 이는 가장 희박한 가능성입니다.”

허블 데이터의 놀라운 발견

Noonan은 다음날 이미지를 검토할 때까지 혜성이 부서지고 있다는 것을 깨닫지 못했습니다. 누난은 “데이터를 처음 살펴보는 동안 우리가 하나만 보겠다고 제안했지만 그 이미지에는 4개의 혜성이 있다는 것을 알았다”고 말했다. “그래서 우리는 이것이 정말, 정말 특별한 일이라는 것을 알았습니다.”

파편화되는 혜성을 포착하는 것은 팀이 오랫동안 달성하기를 바랐던 것입니다. 그들은 허블을 통해 그러한 사건을 관찰하기 위해 여러 제안을 제출했지만 이러한 관찰의 시기를 정하는 것이 극도로 어려웠으며 이전 시도는 성공하지 못했습니다.

“아이러니한 점은 이제 우리가 일반 혜성을 연구하고 있는데 그것이 우리 눈앞에서 무너지고 있다는 것입니다.”라고 Auburn 대학 물리학과 교수이자 수석 연구원인 Dennis Bodewits가 말했습니다.

“혜성은 태양계 형성 시대의 잔재이기 때문에 우리 태양계를 만든 원시 물질인 ‘오래된 물질’로 만들어졌습니다.”라고 Bodewits는 말했습니다. “그러나 그들은 원시적이지 않습니다. 그들은 가열되었습니다. 그들은 태양과 우주선에 의해 조사되었습니다. 따라서 혜성의 구성을 볼 때 우리가 항상 갖는 질문은 ‘이것이 원시적 특성인가, 아니면 진화에 의한 것인가?’입니다. 혜성을 깨뜨리면 가공되지 않은 고대 물질을 볼 수 있습니다.”

허블이 혜성 K1이 여러 조각으로 쪼개지는 모습을 공개하다

허블은 K1이 적어도 4개의 개별 조각으로 부서지는 것을 관찰했는데, 각 조각은 혜성의 얼음 핵 주위에 형성되는 가스와 먼지 구름인 혼수상태로 둘러싸여 있습니다. 허블이 이 조각들을 명확하게 분해한 반면, 지상 망원경은 희미하고 거의 분리되지 않은 빛의 점들만 감지할 수 있었습니다.

이 이미지는 근일점(Perihelion)으로 알려진 혜성이 태양에 가장 가까이 접근한 지 약 한 달 후에 촬영되었습니다. 그 시점에서 K1은 지구와 태양 사이 거리의 약 3분의 1에 해당하는 수성의 궤도 안쪽으로 이동했습니다. 이것은 혜성이 가장 강렬한 열과 스트레스를 경험하는 때입니다. K1을 포함한 많은 장주기 혜성은 이 단계 직후에 부서지기 시작하는 경향이 있습니다.

분할 타이밍 및 조각 추적

붕괴되기 전에 K1은 지름이 약 5마일로 일반적인 혜성보다 약간 더 컸을 것입니다. 연구자들은 허블이 이를 포착하기 약 8일 전에 이 분열이 시작되었다고 추정합니다. 망원경은 2025년 11월 8일부터 11월 10일까지 연속해서 촬영한 20초짜리 이미지 3개를 기록했습니다. 그 짧은 기간 동안 더 작은 조각 중 하나도 더 갈라졌습니다.

허블의 고해상도 덕분에 과학자들은 파편을 단일 물체로서의 원래 상태까지 추적할 수 있었습니다. 이를 통해 그들은 사건의 순서를 재구성할 수 있었습니다. 그러나 그들의 분석은 예상치 못한 수수께끼를 드러냈다. 이별과 나중에 지구에서 보이는 밝은 폭발 사이에 왜 지연이 있었습니까? 만약 신선한 얼음이 노출되었다면 왜 혜성은 즉시 밝아지지 않았을까요?

혜성의 밝기에 관한 새로운 미스터리

팀은 몇 가지 가능한 설명을 제안했습니다. 혜성의 밝기는 주로 먼지 입자에 반사되는 햇빛에 기인합니다. 혜성이 처음 열리면 먼지가 아닌 깨끗한 얼음이 노출됩니다. 한 가지 가능성은 건조한 먼지 층이 먼저 형성되고 그 후에 불어져야 한다는 것입니다. 또 다른 아이디어는 열이 표면 아래로 침투하여 압력을 가하고 결국 먼지 껍질을 우주로 방출한다는 것입니다.

누난은 “허블이 파편화된 혜성이 실제로 무너졌을 때 이렇게 가까이 포착한 적이 없었다”며 “대부분의 경우 몇 주에서 한 달 후에 볼 수 있었다. 이번 경우에는 불과 며칠 후에 볼 수 있었다”고 말했다. “이것은 혜성 표면에서 일어나는 일의 물리학에 대해 매우 중요한 것을 말해줍니다. 우리는 가스에 의해 방출될 수 있는 상당한 먼지 층을 형성하는 데 걸리는 시간을 볼 수 있습니다.”

이상한 화학과 미래 통찰력

연구팀은 혜성에서 방출되는 가스를 계속해서 분석할 계획이다. 지상 망원경의 초기 관측에 따르면 K1은 특이한 화학적 구성을 가지고 있어 대부분의 혜성에 비해 탄소 함량이 훨씬 낮습니다. 허블의 STIS(우주 망원경 이미징 분광기) 및 COS(우주 기원 분광기) 장비에서 얻은 추가 데이터는 구성 요소에 대한 더 깊은 통찰력과 태양계의 기원에 대해 밝힐 수 있는 내용을 제공할 것으로 예상됩니다.

돌아오지 않는 혜성

K1은 이제 지구에서 약 2억 5천만 마일 떨어진 곳에 위치한 파편 덩어리입니다. 그것은 물고기자리에서 발견될 수 있으며 태양으로부터 멀어지고 있으며 결코 태양계 내부로 돌아오지 않을 것입니다.

허블 우주 망원경은 30년 넘게 운용되어 왔으며 우주에 대한 이해를 넓히는 중요한 발견을 계속해서 제공하고 있습니다. NASA와 ESA(유럽 우주국)의 공동 프로젝트입니다. 메릴랜드 주 그린벨트에 있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터는 덴버에 있는 록히드 마틴 스페이스(Lockheed Martin Space)의 지원을 받아 임무를 감독합니다. 과학적 운영은 천문학 연구를 위한 대학 협회가 운영하는 볼티모어의 우주 망원경 과학 연구소에서 수행합니다.