[아하! 우주] 위성 지닌 트로이 소행성 포착…6년 뒤 진짜 모습 드러난다

인류는 수많은 탐사선을 보내 태양계의 행성과 위성, 소행성 그리고 혜성 등 다양한 천체를 확인했지만, 여전히 탐사하지 못한 미지의 천체는 더 많다. 목성 궤도에서 목성과 함께 공전하는 트로이 소행성 역시 그중 하나다. 트로이 소행성은 목성 궤도의 라그랑주 점이라는 특별한 위치에 존재하는 소행성으로 목성의 앞이나 뒤에서 적당한 거리를 유지하면서 태양 주위를 공전한다.

트로이 소행성이 과학자들의 관심을 끄는 이유는 태양계 초기의 모습을 간직한 소행성 가운데 그나마 지구에서 가까운 편에 속하기 때문이다. 미국항공우주국(NASA)은 역사상 처음으로 트로이 소행성을 탐사하기 위해 올해 탐사선 ‘루시’를 발사할 예정이다. 루시는 하나가 아니라 7개의 소행성을 탐사할 계획인데, 이 역시 소행성 탐사 역사상 처음 시도되는 일이다. 트로이 소행성군에는 수많은 소행성이 있어 하나만 탐사해서는 전체를 대표한다고 섣불리 단정 지을 수 없다. 따라서 NASA는 최신 우주 탐사 기술을 집약해 2027년부터 2033년까지 총 7개의 소행성을 탐사한다는 원대한 계획을 세웠다.

루시 연구팀은 우주선 발사에 앞서 허블 우주망원경을 이용해 7개의 목표 소행성과 루시의 경로를 집중적으로 관측했다. 이동 경로에 혹시라도 알려지지 않은 소행성이 있다면 새로운 목표를 추가할 수 있고 만에 하나라도 충돌 가능성이 있다면 경로를 수정해야 하기 때문이다. 연구팀은 2018년 촬영된 허블 망원경 이미지를 분석하던 도중 에우리바테스(3548 Eurybates)에서 위성으로 의심되는 작은 점을 발견했다. 하지만 이후 촬영된 사진에서는 위성의 존재를 찾을 수 없어 결과를 확신할 수 없었다. 이 경우 위성의 진위를 확인할 방법은 더 많은 사진을 찍어 서로 비교하는 것뿐이다. 위성의 공전에 따라 소행성의 뒤로 숨었다면 다음 사진에 나올 것이기 때문이다. 2020년 촬영된 이미지를 추가 분석한 연구팀은 에우리바테스 주변을 공전하는 작은 위성의 존재를 확인하는 데 성공했다. 이 위성은 1968년 올림픽 여성 성화 봉송 주자의 이름을 따 쿠에타(Queta)로 명명됐다.

쿠에타는 지름 1㎞ 정도로 지름 60~70㎞ 정도인 에우리바테스보다 6000배 어둡다. 따라서 허블 망원경으로도 작고 희미한 점 정도로만 보인다. 정확한 형태, 크기, 그리고 위성의 기원 등 여러 가지 질문들은 2027년 이 소행성을 방문할 탐사선 루시가 풀어야 할 숙제다. 과학자들은 수많은 트로이 소행성이 사실 더 큰 하나의 천체가 파괴되면서 나왔다고 보고 있다. 쿠에타와 에우리바테스 역시 하나의 천체에서 나온 파편일 가능성도 있다. 이들이 어떤 관계인지 밝히는 것도 루시의 몫이다.

이번 발견으로 루시가 탐사할 천체는 7개에서 8개로 늘어났다. 과학자들은 위성을 지닌 소행성이 생각보다 더 많을 가능성에 주목하고 있다. 어쩌면 8개 이상의 천체를 관측할 수 있을지도 모른다는 이야기다. 과연 루시가 목성 궤도에 가서 무엇을 볼지 궁금하다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com