소행성·혜성 특징 모두 가진 ‘하이브리드 천체’ 정체

소행성과 혜성의 특징을 모두 가진 덕분에 일명 ‘하이브리드 천체’로 불리는 ‘2060 키론’의 분석 결과가 최초로 공개됐다.

2060 키론은 1977년 지상 망원경으로 처음 발견됐다. 목성과 해왕성 사이를 럭비공 형태의 타원을 그리며 공전하는 이 천체는 지름이 약 200㎞에 달한다.

2060 키론은 태양에 가까워지면 긴 꼬리가 나타나는데, 이는 혜성의 대표적인 특징이다. 그러나 2060 키론의 주성분은 암석으로 이는 소행성의 특징이다. 혜성은 주로 얼음과 먼지로 이뤄져 있다.

‘키론’이라는 명칭은 신체 절반은 말, 나머지 절반은 사람인 그리스 신화 속 반인반수 종족의 이름에서 유래했다.

지난달 25일(현지시간) 미국 과학전문매체 라이브사이언스는 “스페인 아스투리아스 우주과학기술연구소와 미국 센트럴플로리다대 소속 과학자로 이뤄진 국제 공동연구진이 2060 키론이 발견된 이래 최초로 내외부 구조를 밝히는데 성공했다”고 보도했다.

연구진은 2021년 발사된 제임스 웹 우주망원경을 통해 키론 2060을 내외부를 정밀하게 관찰했다.

그 결과 이 ‘하이브리드 천체’의 내부에는 이산화탄소와 메탄이 기체 상태로 들어있고, 표면에는 이산화탄소와 일산화탄소가 꽁꽁 언 고체 상태로 유지되고 있다는 것을 확인했다. 마치 금속으로 만든 단단한 용기 안에 가스가 채워진 것과 같은 형태다.

키론 2060에게서 혜성의 대표적인 특징인 ‘긴 꼬리’가 나타나는 원인으로 이러한 특징이 꼽혔다. 우주를 이동하다 태양에 가까워지면, 2060 키론의 표면 온도가 오르면서 고체 상태로 얼어있던 일산화탄소가 기체로 바뀌는 승화현상이 나타나고 이것이 혜성의 긴 꼬리로 나타나는 것이다.



연구에 참여한 스페인 오비에도대학의 찰스 샴보 박사는 “소행성과 혜성이 합쳐진 천체가 분석된 적은 단 한 번도 없었다”면서 “특히 키론 2060은 지금까지 본 적이 없는, 그 어떤 것과도 다른 천체”라고 설명했다.

이어 “2060 키론은 태양계가 탄생한 46억 년 이전부터 우주에 존재하던 화학물질을 고스란히 가지고 있다”며 “이는 태양계가 어떤 과정을 통해 형성됐는지 규명할 수 있는 기초 자료가 될 것이라고 기대한다”

한편 2060 키론과 같이 소행성처럼 움직이지만 혜성처럼 빛나는 꼬리를 만들어내는 천체는 센타우루스군(Centaurs)에 속한다. 센타우루스군의 정확한 정의는 각 연구기관마다 차이가 있으나, 일반적으로 궤도 긴반지름이 목성과 해왕성 사이에 있는 등 일정 기준을 충족할 경우 센타우루스군으로 분류한다.

현재 태양계에서 지름이 1km가 넘는 센타우루스 소행성의 개수는 약 4만 4000개로 추정된다. 발견된 센타우루스 소행성 중 가장 큰 것은 지름 260㎞의 10199 커리클로로 알려져 있다.

송현서 기자