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[아하! 우주] 파커 태양탐사선이 찍은 ‘놀라운 금성 사진’ 공개

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[서울신문 나우뉴스]

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파커 탐사선이 2020년 7월 11일 근접비행 때 찍은 금성 사진.(출처=NASA/Johns Hopkins APL)

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-NASA 파커 솔라 프로브의 금성 플라이바이 때 촬영 

미 항공우주국(NASA)의 태양탐사선 파커 솔라 프루브가 지난 2월 20일(현지시간) 금성을 네 번째 스윙바이하면서 놀라운 금성 사진을 찍었다고 NASA에서 발표했다. NASA의 미션 과학자들은 작년 7월 비슷한 기동 중에 캡처한 멋진 금성 이미지를 공개하여 네 번째 금성 플라이바이(근전비행)를 끝낸 파커를 축하했다.

15억 달러가 투입된 파커 탐사선은 태양 코로나와 태양풍에 얽힌 수수께끼들을 풀기 위해 2018년 8월에 발사되었다.

파커의 태양 탐사는 전례없이 대담한 것으로, 7년 동안 총 24차례의 태양 근접 플라이바이를 실시하며, 플라이바이 회수가 진행될수록 태양에 점점 더 근접하여 2025년 최종적으로는 태양에 616만km까지 시속 69만km로 접근하게 된다. 이는 지구-태양 간 거리 약 1억 5천만km의 4%에 해당할 만큼 가까운 거리다.

​파커 탐사선이 총 7차례 금성을 플라이바이하는 이유는 태양에 보다 가까이 접근할 수 있는 궤도를 얻기 위한 것으로, 앞으로 3차례의 플라이바이 기동이 더 남아 있는 셈이다.

NASA의 과학자들은 이 7차례의 금성 접근비행을 허투루 보내지 않고 파커의 과학장비들을 이용해 금성 탐사라는 과외의 수익을 올리고 있다. '지옥을 닮은 지구의 쌍둥이'라는 별명을 갖고 있는 금성은 아직까지 인류가 모르는 수많은 비밀을 간직하고 있다. 

2020년 7월 11일, 파커 탐사선은 금성으로부터 1만 2380km 떨어진 거리에서 세 번째 금성 플라이바이를 수행했는데 , 금성의 지름이 약 1만 2100km이므로, 거의 그 거리만한 고도에서 금성을 스윙바이한 셈이다. 근접 기동하는 동안 미션 팀은 우주선의 광시야 카메라(WISPR)를 작동해 금성의 놀라운 이미지를 잡아냈던 것이다.

WISPR는 태양이 뿜어내는 태양풍, 곧 하전된 입자의 흐름과 코로나 질량방출을 가시광선 이미지로 잡아낼 수 있도록 설계된 장비이다. 따라서 우리가 흔히 생각하는 화려한 색상의 행성 이미지는 아니다. 거기에는 색상도, 복잡한 구름도, 우주적 분위기도 없다. 

그러나 NASA 발표에 따르면, 이것은 지구의 이웃 금성의 매혹적인 모습이며 과학자들에게 던져진 흥미로운 연구 과제다. 이미지에서 보이는 금성의 가장자리의 밝은 테두리는 행성의 상층 대기에 있는 산소원자들이 결합할 때 방출하는 빛일 수 있는데, 이러한 현상은 행성의 밤 지역에서 발생하여 야광을 생성한다.

이미지를 가로지르는 줄무늬도 아직까지 완전히 풀리지 않은 수수께끼다. 일부는 우주선(宇宙線)의 흔적이거나 햇빛을 반사하는 먼지일 수 있으며, 또 일부는 우주 먼지의 충돌로 인해 우주선 자체에서 떨어져나온 작은 입자일 수도 있다. 

그러나 진짜 하이라이트는 금성 자체로, 과학자들이 WISPR에서 기대했던 것과는 전혀 다른 모습을 보여 놀라움을 안겨주었다.

존스홉킨스 응용물리연구소(APL)의 WISPR 프로젝트 과학자 안젤로스 볼리다스는 성명에서 "WISPR는 가시광선 관찰을 위해 맞춤 설계된 것"이라고 전제하면서 "우리는 구름이 보일 것으로 예상했지만 카메라는 금성 지표까지 잡아냈다"고 밝혔다.

게다가 이 기기는 금성의 표면 온도 차이까지 포착했다. 행성 이미지 중앙에 있는 어두운 얼룩은 아프로디테 테라라고 부르는 거대한 고원지대다. 과학자들은 이 지역의 암석이 주변 지역에 비해 섭씨 30도 정도 더 낮다는 것을 알고 있다.

WISPR가 이 온도 차이를 포착했다는 것은 기기가 구름을 관통해 볼 수 있도록 금성의 두꺼운 대기에서 이상한 현상이 일어나고 있음을 의미하거나, 또는 WISPR가 설계와 달리 일부 근적외선을 포착할 수 있는지도 모른다.
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파커 솔라 프루브가 태양을 플라이바이하는 상상도.(출처=NASA)

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만약 그렇다면 이는 우주선의 주요 목표인 태양을 관찰할 수 있는 새로운 기회를 얻을 수 있음을 뜻한다. 볼리다스 박사는 "어느 쪽이든 흥미로운 과학적 기회가 될 것"이라고 밝혔다.

어떤 시나리오가 실행 중인지 확인하기 위해 WISPR는 2월 20일 파커 솔라 프루브의 네 번째 금성 플라이바이에서 우주선이 금성 표면에서 2400km 이내에 도달한 최접근 시점인 오후 3시 5분 그와 비슷한 사진을 찍었다. 그러나 이 이미지를 받으려면 4월 말까지 기다려야 한다.

파커 탐사선의 다음 이정표로는 4월 29일 태양 플라이바이가 기다리고 있으며, 다음 금성 근접비행은 10월 16일로 예정되어 있다. 

파커 태양 탐사선에는 4개의 관측장비가 탑재되어 있는데, 이들 장비는 태양의 내부 활동과 태양풍의 고속 원인, 그리고 최종적으로는 태양 표면 온도보다 수백 배나 높은 태양 코로나의 비정상적인 고온 미스터리를 풀기 위해 최대한의 데이터를 수집할 예정이다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com



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