오늘은 우주공간 속 신비로운 성운과 성단 , 혜성, 유성, 은하에 대한 지식을 나누고자 합니다.
각각의 정의와 어떻게 탄생했는지 그 특징과 성질은 어떠한지 자세히 아래에서 다루겠습니다.
성운 그리고 성단
성운과 성단은 우주 공간에 흩어져 있는 가스나 티끌 등 작은 천체들이 모여 이루어진 구름 모양의 집단입니다. 우리 눈으로는 보이지 않지만 망원경으로 관측하면 수많은 별들을 관찰할 수 있고, 이 중 일부는 스스로 빛을 내는 항성이기도 합니다. 또한 지구로부터 멀리 떨어져 있어서 아주 희미하게 보이는 경우도 많습니다. 하지만 대부분의 성운과 성단은 밤하늘에서 쉽게 찾을 수 있으며, 맨눈으로도 보입니다. 이번 시간에는 다양한 성운과 성단에 대해 알아보겠습니다.성운이란 무엇인가요?성운은 태양계 밖 우주의 먼 곳에 존재하는 기체 덩어리 또는 수소 분자구름이에요. 주로 수소 원자핵끼리 충돌하면서 발생하는 에너지로 인해 생성되며, 은하수처럼 많은 수의 별들이 밀집되어 있는 모습을 보여줍니다. 이렇게 생긴 성운은 육안으로 보았을 때 푸른색 혹은 붉은색 계열의 아름다운 색깔로 보이기 때문에 ‘천체의 보석’이라는 별명을 가지고 있답니다.성단이란 무엇인가요?성단은 수십 개의 별들이 무리 지어 모인 거대한 은하 형태의 천체입니다. 수천 개 이상의 별들이 모여있는 구상성단에서부터 수백 개 이하의 별들이 모여있는 산개성단까지 종류가 매우 다양합니다. 이러한 성단은 주변에 다른 성운으로부터 물질을 공급받아 형성되기도 하고, 초신성 폭발 후 남은 잔해인 백색왜성이 중력 수축하며 만들어지기도 합니다. 우리나라에서도 여러 가지 성운과 성단을 찾아볼 수 있습니다. 대표적으로 오리온자리의 말머리성운(M45), 황소자리의 플레이아데스성단(M45), 마차부자리의 카펠라성단(M36), 쌍둥이자리의 폴룩스성단(M35)등이 있습니다. 특히 여름철 남쪽 하늘에서 볼 수 있는 전갈자리의 안타레스성운(NGC6543)은 붉은빛을 띠는 발광성운으로 유명하답니다.
유성이란
우주에서는 별똥별(유성)과 혜성이라는 천체들이 지구 대기권 안으로 들어오면서 마찰열로 인해 빛을 내는 현상이 발생하는데요, 이 두가지 천체들을 모두 우주쇼라고 합니다.유성은 지구상에서 관측되는 천체 중 태양계 내에서는 유일하게 대기권 밖에서 빛을 내는 천체입니다. 우주공간으로부터 날아온 입자들이 지구 중력에 의해 붙잡혀 하늘 높이 올라가다가 공기와의 마찰로 인해 빛나는 현상이죠. 이러한 유성우는 별똥별이라 불리며 우리에게 꿈과 희망을 주기도 합니다. 하지만 실제로 유성우라고 불리는 소행성군 사이에서의 충돌 등 자연현상이라기보다는 인공위성과의 충돌등 인위적인 요인에 의한 경우가 많다고 합니다. 유성이 떨어지는 속도는 얼마나 될까요?떨어지는 속도는 초속 약 60km~100km이며 이 속력은 총알보다도 빠른 속도랍니다. 그렇기 때문에 운석 조각이 사람 머리 위로 떨어질 확률은 0.000001% 미만이라는 말도 있죠. 물론 아주 작은 크기의 운석이 떨어진다면 모를까.. 대부분의 유성은 너무 빨라서 눈으로 보기 힘들답니다.
혜성의 탄생
태양계 내 모든 행성들은 태양 주위를 공전하면서 궤도상 서로 부딪히지 않도록 일정한 간격을 유지하며 돌고있는데 이렇게 생긴 빈 공간인 `오르트 구름` 위로는 소행성 등 여러 천체들이 떠돌아다니고있습니다. 오르트 구름 속 물체들은 대부분 얼음덩어리이기 때문에 태양풍과의 마찰로인해 천천히 녹아내리면서 긴 꼬리를 남기며 떨어지는데 이것이 바로 우리가 알고있는 혜성입니다. 앞서 말씀드린것처럼 혜성은 태양풍과의 마찰로 인해서 서서히 녹으면서 떨어지는 천체인데 이 때 표면 온도가 약 -100도씨 이하로 매우 낮기 때문에 액체 상태였던 물질들이 고체상태로 변화하게 됩니다. 그래서 처음엔 점성이 높은 끈적끈적한 형태였다가 점점 식어가면서 점성도 낮아지고 납작해지면서 길쭉한 모양으로 변하게 되는데요, 그렇게 되면서 길게 늘어지는 꼬리가 생기게 된답니다.소행성은 뭘까요? 소행성은 행성과 달리 스스로 회전운동을 하지 못하는 작은 천체를 말하는데요, 크기가 큰 경우에는 달보다도 크지만 아주 작은 경우에는 100km밖에 되지 않는답니다. 하지만 작다고 무시하면 안되는게, 지름이 1km 이상이면 충분히 위협적인 존재랍니다. 왜냐하면 화성만한 소행성이 충돌한다면 인류 전체가 멸종될수도 있다고 해요. 그렇기 때문에 항상 주의해야한답니다.
은하란
조금 더 자세하게 우주의 구성요소인 은하에 대해 알아보겠습니다. 은하는 별과 성간물질들이 모여있는 거대한 집단입니다. 이 중에서도 중심부에 위치한 거대 질량의 블랙홀 주위로는 많은 물질들이 빨려들어가기 때문에 다른 곳과는 비교되는 특이한 형태를 가지고 있답니다. 그래서 이를 `강착원반`이라고 부른답니다. 우주에 존재하는 모든 천체는 은하라고 할 수 있지만 그렇다고 해서 모든 은하가 같은 모습을 하고 있는 것은 아니랍니다. 어떤 은하들은 나선형 모양을 띄고 있고, 어떤 은하들은 타원형모양을 띄고 있습니다. 이렇게 다양한 종류의 은하들이 모여서 은하수라는 이름의 아름다운 띠를 이루고 있습니다. 이러한 특징 덕분에 천문학자들은 밤하늘을 관측하면서 각각의 은하마다 고유한 별자리를 붙여주었답니다. 예를 들어 안드로메다자리나 카시오페이아자리 등이 있겠죠? 지구로부터 약 1억 5천만 광년 떨어진 처녀자리 A*(Virgo A*) 라는 은하에서는 무려 2천억개 이상의 별들이 발견되었습니다. 또한 100억광년 떨어져있는 대마젤란운이라는 은하에서는 한 개의 행성만이 발견되었답니다. 즉, 지금 현재 과학기술로는 아직까지도 외계생명체를 찾을 수 없습니다. 다만 최근 연구결과에 따르면 먼 미래에는 생명체가 살 수 있는 환경을 가진 행성을 찾아낼 수 있을지도 모른다고 합니다.
이번에는 어렴풋이 듣고 알았던 성운, 성단, 혜성, 유성 그리고 은하까지 자세하게 알아보았습니다. 우주에 대해 좀 더 가까워질 수 있는 시간이 되었으면 좋겠습니다. 다음에는 천체의 여러형태 두번째 시간을 준비 해 보겠습니다.