달 따라 지구 도는 2개의 먼지구름 위성 발견...57년 만에 확인

[글로벌이코노믹 이재구 기자] 달을 따라 지구를 도는 2개의 희미한 먼지구름 위성이 발견됐다는 주장이 나온 지 57년 만에 헝가리 학자들에 의해 확인됐다.

영국왕립천문학회(RAS)는 26일(현지시각) 지구에서 약 40만㎞ 떨어진 곳에서 달처럼 지구를 도는 먼지구름 위성이 헝가리 천문학자와 물리학자들에 의해 실제로 확인됐다고 발표했다.
이 먼지구름은 1961년 폴란드 천문학자 카지미르 코르딜레브스키(Kazimierz Kordylewski)가 처음 존재를 발표하면서 ‘코르딜레브스키 구름’이라고도 불려왔지만 이후 실제로 관측되지 않아 그 존재를 두고 논란이 이어져 왔다.

하지만 헝가리 외트뵈시 롤란드 대학(Eötvös Loránd University)의 가보르 호르바스(Gábor Horváth)교수가 이끄는 천체물리학 연구팀은 L5 라그랑주(Lagrange) 점에서 코르딜레브스키 구름을 포착했다고 월간영국왕립천문학회보고(MNRAS) 저널에 밝혔다.

제출된 논문에 따르면 헝가리 과학자들은 지구에서 불과 25만마일(약 40만5000km) 떨어진 궤도를 도는 한쌍의 잘 보이지 않는 먼지구름 덩어리를 발견, 이들 존재에 대한 오랜 논란에 종지부를 찍었다. 지구에서 달까지의 평균거리는 38만4000km다.


올초 가보르 호르바스가 이끄는 헝가리 연구팀은 코르딜레브스키 구름이 어떻게 형성되고 발견될지 알아보기 위해 이 구름을 모델링했다. 연구원들은 일부 선글라스에서 발견되는 것과 같은 특정 방향으로 진동하는 빛을 투과시키는 편광 필터를 사용했다. 산란되거나 반사된 빛은 산란각 또는 반사각에 따라 항상 다소 편광성을 보인다.

이 과학자들은 결국 유딧 슬리즈발로프(Judit Slíz-Balogh) 소유의 개인천문대에서 카메라 렌즈와 CCD(고체촬상소자) 탐지기에 선형 편광 필터 시스템을 부착, 먼지로부터 반사된 편광된 빛을 드러내는 물체들이 있을 법한 위치를 촬영했다. 이들은 구름과 오인될 수 있는 광학 현상 및 다른 물체들을 배제한 후, 결국 먼지구름의 존재를 확인할 수 있었다. 이들에 따르면 이 패턴은 자신들의 초기 예측 및 코르딜레브스키의 초기 관찰 결과와 일치했다.

과학자들은 지구와 달과 삼각형을 이루는 라그랑주(Lagrange)점으로 알려진 곳 가운데 특히 L5라고 불리는 준 안정(semi-stable) 지점에서 희미한 물체를 발견, 마침내 이 먼지 구름들의 존재를 밝혀냈다고 말했다. L4와 L5는 태양의 인력으로 인해 혼란을 겪기 때문에 완전히 안정적이지는 않다. 그럼에도 이들은 일시적일지라도 성간 먼지가 모일 수 있는 가장 안정적인 장소로 꼽힌다. L5는 지구-달 시스템에서 중력이 0이 되면서 안정을 이루는 5개의 점(라그랑주점) 가운데 하나다. 이곳에서 중력은 물체들을 그들의 상대적 위치에 묶어놓게 된다. 이 가운데 L4와 L5는 지구와 삼각형을 형성하고 있는 아주 안정적인 곳이다. 지구가 돌 때 이 위치도 궤도를 따라 함께 움직인다.
프랑스의 수학자이자 천문학자인 라그랑주는 1772년 우주에서 세 물체 가운데 하나가 다른 두 물체보다 매우 가벼울 때 특정한 점에서는 이 가벼운 제3의 물체가 다른 두 물체에 대하여 상대적으로 정지해 있는 궤도를 그린다는 사실을 발견하였다. 이 위치의 점을 '라그랑주 점'이라고 부른다.

공동논문 저자인 유딧 슬리즈발로프는 “코르딜레브스키 구름은 찾아보기 가장 힘든 물체 중 2개이며, 달처럼 지구에 가까울지라도 대다수 천문학자들에게 간과돼 왔다”고 말했다. 이어 그는 “우리 지구 궤도에 달이라는 이웃과 나란히 먼지가 많은 의사 위성이 있다는 것을 확인한 것은 흥미롭다”고 말했다.

L5와 L4는 안정성을 고려할 때 궤도를 도는 우주 탐사선의 위치로도 가능해 보인다. 일각에서는 L4와 L5에 오염물질들을 저장하자는 제안도 하고 있다. 이 새로운 발견은 우주탐사 계획이 진행될 때 물질이 장비나 우주 비행사에게 위협을 가하게 될지 여부를 결정하기 위해 먼지까지 고려해야 한다는 것을 의미한다.

전문가들은 이들 구름이 행성간 먼지가 모이는 지역이라고 보고 있지만 먼지구름의 정확한 원인은 아직까지 명확하게 확인되지 않고 있다.


이재구 기자 jklee@g-enews.com