유럽 망원경의 새로운 데이터, 3I/ATLAS의 니켈과 철의 기이한 풍부함 밝혀내다

칠레의 유럽 매우 큰 망원경(UVES 스펙트로그래프)에서 발표된 새로운 데이터는 성간 물체 3I/ATLAS의 가스 구름 주위에서 발견된 니켈과 철의 기이한 풍부함에 대한 내용을 담고 있다.

이 성간 혜성의 표면 온도가 이러한 금속을 포함하는 내화성 광물이 승화되기에는 너무 낮기 때문에, 니켈과 철 원자의 존재는 예상 밖이다.

성간 혜성 2I/Borisov는 태양계 혜성과 유사한 비율로 니켈과 철을 보여주었지만 평균적으로 일반적인 혜성의 비율은 태양의 니켈 대 철 비율보다 한 자릿수 더 높다.

3I/ATLAS에 대한 새로운 데이터는 3.14AU에서 2.14AU까지의 헬리오센트릭 거리에서의 6개 시간 구간을 다루고 있으며, 모든 시간 구간에서 니켈이 검출되었지만, 철은 2.64AU보다 작은 헬리오센트릭 거리에서만 검출되었다.

따라서 3I/ATLAS는 태양계 혜성과 2I/Borisov과 비교했을 때 니켈 원자의 생산량과 니켈 대 철 비율이 매우 높은 특성을 보인다.

저자들은 결론적으로 “혜성들이 관측되는 거리에서는 온도가 너무 낮아 니켈과 철 원자를 포함하는 규산염, 황화물 및 금속 입자가 기화되지 않는다.

따라서 혜성 코마의 니켈과 철 원자의 존재는 매우 혼란스럽다… C2가 고갈된 혜성 3I/ATLAS는 생산율과 니켈과 철의 풍부한 비율 면에서 초기 활동 단계에서 극단적인 특성을 보인다.”라고 밝혔다.

3I/ATLAS에 대한 더 많은 정보가 곧 밝혀지길 기대한다.

2025년 10월 1일부터 7일까지 NASA의 화성 정찰 위성과 ESA의 화성 탐사선 Mars Express 및 ExoMars가 3I/ATLAS를 관측할 예정이다. 이 혜성은 화성에서 2900만 킬로미터 이내로 접근할 예정이다.

지금까지 얻은 최고의 해상도 이미지는 2025년 7월 21일 허블 우주 망원경에서 얻은 것으로, 3I/ATLAS는 망원경으로부터 5억 7천만 킬로미터 떨어져 있었다.

이는 3I/ATLAS가 화성에 가장 가까이 접근했을 때보다 20배 더 먼 거리이다.

따라서 화성 정찰 위성의 HiRISE 카메라는 30킬로미터당 1픽셀의 훨씬 더 나은 공간 해상도를 가진 이미지를 얻을 수 있다.

HiRISE 이미지에서 가장 밝은 픽셀은 3I/ATLAS의 표면적을 측정하여 직경을 추정할 수 있게 해준다.

최근 논문에서는 3I/ATLAS의 직경이 5킬로미터 이상이라고 유도되었으며, 이는 맨해튼 섬의 너비와 유사하다.

첫 번째로 확인된 성간 물체인 1I/`Oumuamua는 팬케이크 모양이며 직경이 0.1킬로미터로 축구장 크기와 비슷하다.

왜 세 번째 성간 물체 3I/ATLAS가 첫 번째 물체보다 백만 배 더 무거운지는 궁금증을 자아낸다.

HiRISE 이미지가 이러한 불일치를 부각시킬 수도, 약화시킬 수도 있다.

자연은 때때로 할리우드의 각본 작가보다 더 상상력이 풍부하다.

과학은 증거를 통해 새로운 것을 배울 수 있다는 점에서 재미있다.

최근 받은 가장 큰 보상은 전직 미국 공군 파일럿의 이메일 메시지로, 그의 딸이 3I/ATLAS에 대해 이야기하는 나를 보고 과학자가 되고 싶어 한다고 전했다.

오늘 아침 “Fox & Friends”에서 3I/ATLAS가 자연적인 혜성인지 기술적인 유물인지에 대한 직감에 대해 질문을 받았다.

나는 3I/ATLAS가 자연적인 혜성일 가능성이 높다고 응답했지만, NSF-DOE 루빈 천문대에서 발견된 성간 암석 중에 우주 이웃이 던진 테니스 공이 있을 수 있는 블랙 스완 사건을 준비해야 한다고 덧붙였다.

이미지 출처：avi-loeb