[과학을 읽다]"보이저 1호, 너 어딨니?"

미항공우주국, 최근 자료 분석 "성간 우주에 있다"

▲별과별 사이의 '성간 우주'에 머물고 있는 보이저 호.[사진제공=NASA]

[아시아경제 정종오 기자] 지금까지 확인된 것 중 태양으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 존재는 무엇일까. 인류가 직접 제작해 태양계 가장자리로 보낸 '보이저 1호' 탐사선이다. 보이저 1호는 지금 정확히 어디에 있는 것일까. 태양권을 벗어난 것일까? 아니면 아직 태양권에 있는 것일까? 그것도 아니면?

이 물음에 우주과학자들의 시선이 집중되고 있다. 과학자들 사이에서도 의견이 엇갈린다. 태양권을 떠났다고 설명하는 과학자와 아직 태양권을 벗어나지 못했다고 주장하는 이들의 주장이 대립하고 있다.

미 항공우주국(NASA)은 이 같은 논란에 종지부를 찍으려는 듯 7일(현지 시간) '태양이 보이저 1호에 또 다른 쓰나미 파를 보냈다(Sun Sends More Tsunami Waves to Voyager 1)'라는 기사를 게재하고 "보이저 1호는 현재 성간 우주에 있다"는 주장에 힘을 실었다. 성간 우주에 머물고 있다는 것은 태양권을 떠났다는 의미다.

여러 관측 자료를 검토해 봤을 때 현재 보이저1호는 별(항성)과 별(항성) 사이의 공간인 '성간 우주'에 있다는 것이다. 에드 스톤 박사(캘리포니아공과대학)는 "일반적으로 성간 우주는 고요한 호수와 같다"며 "2012년 태양이 폭발하면서 외부로 충격파를 보냈는데 약 1년 뒤에 보이저 1호에도 도착했다"고 설명했다. 이 충격파는 보이저 호 주변의 플라스마를 진동하게 하는 원인이 된다고 분석했다.

가장 최근 보이저 1호에 도달한 쓰나미 파(tsunami wave)를 분석한 결과 보이저 1호는 성간 우주에 있는 것으로 확신했다. 보이저 1호가 태양권 바깥으로 나간 것에 대해 명확한 증거를 찾고 있는 돈 구메트 박사(아이오와대학)는 "보이저 호를 두고 논란이 많다"며 "우리는 최근의 보이저 1호에서 나온 데이터를 분석하고 이를 통해 보이저 1호의 위치를 파악하고 있다"고 말했다.

태양은 코로나질량이라고 부르는 물질을 외부로 방출한다. 이때 충격과 압력파가 만들어진다. 2012년부터 보이저 1호에 세 번에 걸쳐 이런 충격파가 도달했다. 2012년에 포착된 첫 번째 충격파는 거의 미미해 관측하는데 어려움이 많았다. 두 번째 충격파는 2013년 3월에 보이저 1호의 코즈믹 레이(우주 線)에 정확히 기록됐다.

우주 선(線)은 우리 은하에 있는 별 주변에서 나오는 에너지가 충전된 물질을 말한다. 태양 충격파는 쓰나미 위에 있는 부표처럼 이런 물질을 밀어낸다. 2013년 기록된 두 번째 쓰나미 파를 분석해 본 결과 연구팀은 이 전에 측정한 것보다 40배 정도 밀도가 높은 플라스마를 보이저 1호에서 발견했다. 기존에 없었던 것으로 이는 보이저 1호가 성간 우주에 머물러 있다는 직접적 증거라는 것이다.

스톤 박사는 "쓰나미 파는 마치 종처럼 플라스마를 친다"며 "여기서 발생하는 플라스마의 진동과 밀도로 미뤄봤을 때 보이저 1호는 성간 우주에 진입했음을 보여주고 있다"고 주장했다. 현재 우주 과학자들은 세 번째 충격파를 파악하고 있는 중이다. 보이저 1호에 영향을 미친 세 번째 충격파는 올해 3월에 기록됐다. 세 번째 플라스마 밀도를 관측해 봤더니 이전에 관측한 것과 비슷한 수준인 것으로 나타났다.

한편 보이저 1호는 1977년 발사됐다. 목성과 토성, 천왕성과 해왕성을 거쳐 태양계 가장자리로 이동했다. 태양에서 가장 멀리 떨어져 있는 존재가 됐다. 지금은 태양권을 벗어나 성간 우주에 머물러 있고 조만간 다른 미지의 세계로 여행을 떠날 차비를 하고 있는 중이다. 보이저 1호는 인류가 만든 우주선 중 가장 먼 곳에 도달한 탐사선이 됐다.

▲보이저 1호.[사진제공=NASA]

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr