우리에게 너무 먼 여행, 태양계의 끝

지금으로부터 36년 전인 1977년에 ‘보이저 1호’라는 탐사선이 발사되었습니다. 

1년 전 미국의 NASA는 이 탐사선이 태양계의 끝에 거의 도달했으며, 몇 년이 지나면 태양계를 완전히 벗어날 것이라고 발표했습니다. 

태양계를 벗어나는데 약 40년의 세월이 걸리는 셈이지요. 

태양을 중심으로 그 주위를 돌고 있는 행성과 그 밖의 천체들을 모두 포함해서 태양계라고 부릅니다.

 

그렇다면, 태양계의 끝은 과연 어디까지를 말하는 걸까요? 

그리고 우리가 그곳에 가려면 얼마나 많은 시간이 필요할까요?

태양계의 끝은 여기까지 1 : 해왕성

  태양의 주위를 돌고 있는 8개의 행성들 중 가장 바깥을 돌고 있는 것이 해왕성입니다. ‘바다의 신’이라는 이름을 가진 해왕성은 태양과 지구사이의 거리(약 1억 5000만km)의 약 30배 정도인 먼 곳에 있어요. 하지만 우리는 이미 해왕성의 바깥부분에 (행성에서 왜행성으로 바뀐) 명왕성과 다른 많은 소행성들이 있다는 사실을 알고 있어요. 

그러니 해왕성이 태양계의 끝이라고 말할 수는 없겠죠?

태양계의 끝은 여기까지 2 : 세드나

  해왕성의 바깥쪽에는 행성보다 크기가 작은 천체들이 많이 있어요. 지구의 근처에 가끔 나타나는 긴 꼬리를 가진 혜성을 본 적이 있나요? 그 중에서 비교적 짧은 시간에 걸쳐 태양의 주위를 도는 혜성들이 있는 곳이 ‘카이퍼벨트’라는 곳이에요. 거리는 태양과 지구 사이 거리의 30~50배이지만 그보다 훨씬 멀리 있는 천체도 있어요. 2003년에 발견된 왜행성 세드나는 현재 발견된 태양계의 천체 중 가장 멀리 있습니다. 태양과의 거리가 무려 130억km나 된다고 해요. 이렇게 멀리 있기 때문에 태양의 주위를 한 바퀴 도는데 무려 1만년이나 걸린답니다. 

현재 태양계에서 발견된 천체 중 가장 멀리 있는 세드나가 태양계의 끝이라고 할 수 있지 않을까요?

태양계의 끝은 여기까지 3 : 헬리오포즈

  태양은 끊임없이 작은 물질들을 우주공간으로 쏟아낸답니다. 태양에서 나온 물질들이 우주공간에서 흘러나가는 최대한의 장소를 ‘헬리오포즈’라고 불러요. 거리는 태양과 지구 사이 거리의 130~160배 정도고요. 앞서 이야기한 보이저 1호는 2010년 지구로부터 약 174억km를 날아갔으며 2015년에 헬리오포즈에 도착할 거라고 해요. 

태양에서 나온 물질들이 다른 곳에서 오는 물질들과 부딪히는 일종의 장벽 같은 곳인 헬리오포즈가 태양계의 끝이 아닐까요? 

태양계의 끝은 여기까지 4 : 오르트구름

  천문학자들은 아직 실제로 발견되지는 않았지만 태양계의 끝이 더 멀리 있을 거라고 생각하고 있어요. 태양의 주위를 도는데 아주 오랜 시간이 걸리는 혜성들이 있는 곳을 ‘오르트구름’이라고 부릅니다. 아직 발견하진 못했지만 마치 태양계의 주위를 껍질처럼 둘러싸고 있을 거라고 상상하고 있지요. 태양에서 오르트구름까지 거리를 태양과 지구 사이의 거리로 나타낸다면 무려 10,000~50,000배나 된다고 해요! 

우리가 상상할 수 없을 만큼 먼 거리에 있는 거랍니다. 이렇게 먼 거리까지 태양의 중력이 닿아서 그 곳에 있는 혜성이 태양의 주위를 돈다고 생각하니 정말 신기한 일이지요.

태양계의 끝까지 여행하려면 얼마나 걸릴까?

  그렇다면 앞서 살펴본 태양계의 끝까지 탐사하려면 얼마나 많은 시간이 필요할까요? 

현재까지 사람이 만든 가장 빠른 우주선인 보이저 1, 2호는 시속 56,000km로 날아갈 수 있다고 합니다. 

보이저 호에 사람을 태워서 탐사한다고 생각하면 걸리는 시간은 다음과 같습니다. 이 시간은 단순하게 거리와 시간만을 생각한 것으로 실제로 걸리는 시간은 더 많이 걸리게 된답니다. 

	태양계의 끝 후보	실제 거리	걸리는 시간
1	해왕성	약 4,500,000,000km	약 9년
2	세드나	약 13,000,000,000km	약 27년
3	헬리오포즈	약 19,500,000,000km	약 40년
4	오르트구름	약 1,500,000,000,000km	약 3057년

 후보들 중 가장 가까운 해왕성도 사람이 여행하기에는 ... 오래 걸리죠? 사람의 수명이 늘어나거나 새로운 탐사기술이 개발되지 않으면 우리가 태양계의 끝까지 여행한다는 것은 그저 상상에 불과할 것 같네요. 

하지만 언젠가 과학 기술이 더욱 발달해서 보이저 호보다 훨씬 빠른 탐사선을 만들 수 있다면 날아가는데 걸리는 시간이 줄어들어 인간이 태양계의 끝까지 여행하는 것도 가능하게 되지 않을까 기대해봅니다.

  글 : 이기정(서울사당초등학교 교사)

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