오우무아무아

태양계 Solar System
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☉ 태양

행성
<nopad> 지구형 행성
☿ 수성 ♀ 금성 ⊕ 지구 ☾ 달 ♂ 화성 데이모스 / 포보스

<nopad> 목성형 행성 [A]
♃ 목성 갈릴레이 위성 등 95개▶ ♄ 토성 타이탄 등 146개▶ ♅ 천왕성 티타니아 등 28개▶ ♆ 해왕성 트리톤 등 16개▶


항성	지구형 행성		목성형 행성

소행성체 및 왜행성 [B]
<colbgcolor=#535353> 근지구천체		아텐 소행성군 · 아모르 소행성군 · 아폴로 소행성군 · 아티라 소행성군 외 다수
소행성대		⚳ 1 세레스 · ⚴ 2 팔라스 · ⚶ 4 베스타 외 다수
켄타우로스족		⚷ 2060 키론 · 10199 카리클로 외 다수
카이퍼대	<colbgcolor=#535353> 명왕성족	♇ 134340 명왕성 ( 카론 등 5개▶)
	하우메아족	136108 하우메아 ( 히이아카 · 나마카)
	큐비원족	136472 마케마케 ( S/2015 (136472) 1)
산란 분포대		136199 에리스 ( 디스노미아)
세드나족		90377 세드나 · 2012 VP₁₁₃ · 541132 렐레아쿠호누아
성간 천체		1I/오우무아무아 · 2I/보리소프
오르트 구름
구조		안쪽 오르트 구름(힐스 구름) · 바깥 오르트 구름
각주
[A] 천왕성과 해왕성은 해왕성형 행성으로 따로 분류하는 학자도 있다.			}}}}}}}}}

MPC 번호 순 성간 천체(Interstellar object)
1I/ʻOumuamua	→	2I/Borisov

오우무아무아 1I/ʻOumuamua 1I/2017 U1 (A/2017 U1), (C/2017 U1)[1]
2017년 10월 28일 찍은 ʻOumuamua[2]
최신 가설을 기반으로 한 ʻOumuamua의 상상도
<colbgcolor=#331e27><colcolor=#fff>구분	<colbgcolor=#fff,#141414> 성간 천체 쌍곡선 궤도 소행성[3][4]
크기	230×35×35m (알베도 0.10 기준)[5] 45×44×7.5m (2017년 10~11월 기준)[6]
근일점	0.2544189 천문단위(AU)
궤도경사각	122.60052381°
근일점 인수	241.536°
이심률	1.19709110047[7]
자전주기	비주축 자전[8][9] 이하 추정값들: 8.10±0.42 시간[10] 6.96^+1.45_-0.39 시간[11]
성간 공간에서의 평균 속력	26.33±0.01km/s
지구 접근 거리	0.161 AU (24,100,000 km) (2017년 10월 15일 최접근 기준)
절대 등급 (1AU)	22.1
겉보기 등급	19.7 (2017년 10월 18일 기준) 34 (2019년 말 기준)

1. 개요2. 특징3. 고등생명체의 산물일 가능성4. 외부 링크5. 기타

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1. 개요

ʻOumuamua[12]

인류의 관측 이래 최초로 태양계 내에서 확인된 성간 천체로, 성간 천체란 태양계 내부에서 순환하는 것이 아니라 태양계 바깥의 외계에서 유입되어 온 천체다. 기존의 혜성이나 소행성 등은 모두 태양계 내부를 공전하는 천체이지만, 오우무아무아의 경우는 그 존재가 태양계 바깥에서 날아들어온 것으로 확인되었다. 사실 지금도 양성자나 빛, 감마선, 우주선 같은 것들은 태양계 외부에서 잘만 유입되긴 하지만, 이만한 덩어리가 날아들어온 것으로 관측된 것은 처음이다. 지구의 과학자들이 발견한 시점 이전에 태양에 매우 가까이 접근했다. 일반적으로 성간 천체들의 접근 빈도를 고려했을 때 이는 상당히 가까이 접근한 편이다.

첫 발견 당시에는 혜성으로 판단되어서 C/2017 U1이라는 명칭이 붙었으나 혜성 코마의 흔적이 없었기 때문에 소행성으로 재분류되었으며 명칭도 A/2017 U1이 되었다. 이것은 혜성에서 소행성으로 재분류된 세계 최초의 사례이다.

이후 태양계 내의 천체가 아닌 성간 천체였음이 재확인된 이후에는 상술한 바와 같이 이름까지 붙어 1I/ʻOumuamua로 지칭하게 되었다. 1은 처음으로 발견되었다는 의미, I는 성간 천체를 분류하는 기호다.[13] ʻOumuamua(오우무아무아)는 하와이어 ʻOu와 mua를 2개 연결해서 만든 이름으로 의미는 먼 곳에서 찾아온 메신저라는 의미다. 초기에는 아서 C. 클라크의 소설 라마와의 랑데부에서 따온 '라마'라는 이름이 제안되기도 했다.

2. 특징

태양계 내의 소행성들과 비교해도 상당히 이질적인 형상의 천체다. 장단축 비율이 초기 관측치에 기반한 추정으로도 약 6.6:1이며, 30:1까지 제기되었는데[14], 이는 인공위성과 같은 인공 천체를 제외하면 태양계 내의 그 어떠한 천체에서도 찾아볼 수 없는, 바게뜨빵 모양 이상의 극단적인 비율이다. 이 비율이 높기로 잘 알려진 왜행성 하우메아도 2:1 정도고[15] 관측된 다른 소행성들 중에서도 이 비율이 3:1을 넘는 소행성은 드물다.[16]

다만 생김새만 기묘한 편이고 표면 구성 물질은 의외로 다른 태양계의 소행성들과 큰 차이는 없는 편으로 표면이 상당히 붉고 표토 구성 물질은 태양계 내의 D형 소행성들과 유사한 편이다.

처음 발견 당시 지구 근처에서 44.2km/s(마하 128.863)라는 무지막지한 속력으로 태양계 밖으로 나가는 것으로 포착됐다. 이후 지속적인 관측을 통해 거문고자리, 직녀성 베가 방향에서 60만 년 걸려서 태양계에 도달했다는 사실을 알아냈지만, 60만 년 전에 베가는 현재 관측되는 자리에 없었기 때문에 본래 어떤 항성계에서 기원했는지는 불명확하다.

2018년 9월 발표된 바로는 4개의 후보 항성계가 있으나 그 중 2개 항성의 최소 접근 거리가 0.5 파섹 이상이다. 그나마 최소 접근 거리가 가까운 후보 Gaia DR2 2502921019565490176(통칭 home-3)은 최소 거리가 0.3~1.95 파섹이라 관측 정확도가 낮고, HIP 3757은 최소 거리가 0.53~0.67 파섹이라 정확도가 높은 대신 최소 접근 기준 속도가 24.1~25.2km/s나 된다. 최소 접근 기준 속도가 낮은 천체는 HD 292249로, 9.3~11.2km/s밖에 안 되지만 추정 최소 거리는 가장 큰 1.38~1.87 파섹이다.[17]

또한 태양-수성 간 거리보다 더 가까이 접근했음에도 불구하고 표면에 혜성처럼 증발하는 물질이 없었던 것으로 보아 이 천체의 기원은 항성에 매우 근접해서 돌다가 그 중력에 의해 파괴된 행성의 파편이라는 가설이 있다. 또한 극단적인 장단축 비율 때문에, 백색 왜성의 조석작용에 의하여 길쭉하게 늘어나면서 파괴된 행성의 파편이라는 설도 있다. 모항성 주위를 돌던 행성이, 모항성이 항성 진화를 거쳐 백색왜성이 되면 그 조석력에 의해 길쭉하게 늘어나다가 파괴될 수 있다.[18]

빠른 속도로 태양계를 탈출하고 있기 때문에 직접 탐사선을 보내기는 힘들며 2018년 5월에는 목성 궤도를 지나고(약 30등급 추정) 2019년 1월에는 토성 궤도, 2022년이면 해왕성 궤도를 통과할 것으로 보인다. 그러나 예상 밖의 가속으로 인해 이 물체가 사실은 혜성이라는 이야기나 소행성도 혜성도 아닌 물체일 가능성도 생겼다.

2018년 11월 14일 보도 (JPL)에 의하면 발견 두 달 만에 스피처 우주 망원경을 통해 관측한 결과 표면에서 가스가 분출되며 오우무아무아를 가속하게 만드는 것으로 보인다. 다만 직접적으로 가스 분출이 확인된 것은 아니기에[19] JPL 태양계 소천체 데이터베이스(JPL Small-Body Database)에서는 2022년 4월 24일 기준 여전히 쌍곡선 궤도 '소행성'으로 분류되어 있다.

저 사진만 보면 길쭉해서 창처럼 일직선으로 갈 것 같지만, 사실은 7 ~ 8시간에 한 번 꼴로 자전한다. 그것도 한 방향이 아니라 둘 이상의 방향으로. 지구 접근 이전에는 해당 이미지처럼 가스를 방출했을 것으로 추정된다.[20]

길쭉한 이유에 대해서 모항성이 가까이 오면서 중력에 의해 변했다는 결과가 나왔다. #

오우무아무아의 정체에 대해 미국의 한 연구팀은 '오우무아무아의 표면이 200% 이상 물로 덮여 있어야 이런 속도를 낼 수 있다.'라는 연구결과를 내놓았다. 그러면서 "'수소 얼음'이라면 표면의 6%만 덮여 있어도 비슷한 효과를 기대할 수 있다."라며 오우무아무아가 수소 얼음이 덮인 천체일 것이라는 설을 제시했다.[21] 이에 기반하면 오우무아무아는 수소가 풍부하면서 우주에서 온도가 가장 낮은 곳으로 알려진 '거대분자운' 중심부일 가능성이 크며, 온도가 낮다는 점에서 역시 그간 실측된 바 없는 성간물질과의 관계도 주목받고 있다.

다만 이런 견해에 대해 한국천문연구원 이론천문연구센터의 티엠 황 박사[22] 연구팀과 미국 하버드-스미소니언 천체물리연구센터의 애이브러햄 로브 교수 연구팀은 공동연구를 통해 위에 서술된 오우무아무아 수소얼음 설을 부정하였다. 거대 분자운에서는 수소 얼음덩어리로 이뤄진 성간 천체가 생겨날 수 없고, 형성됐다고 하더라도 '성간 물질'로 이동해 태양계에 진입하는 과정에서 기체 입자들과 충돌하거나 태양빛을 받아 기화된다는 것이다. 계산에 따르면 수소얼음이 승화에 걸리는 시간은 약 1천만 년 정도인데 가장 가까운 거대분자운도 1만 7천 광년 떨어져 있으므로, 태양까지 수소얼음 덩어리가 도달하기엔 너무 짧은 시간이라고 한다. #전자신문 보도 # - KBS 기사 참고.

2021년 3월에 질소 얼음으로 된 외계 행성의 잔해일 가능성이 높다는 새로운 연구결과가 나왔다. 천체 형태도 당초 알려졌던 길쭉한 시가 모양이 아니라 납작한 쿠키에 가깝다고 했다. # 하지만, 최근 연구에서 이 정도 크기의 질소 얼음이 행성에서 떨어져 나오려면, 일반적인 행성 크기에서는 절대로 불가능하고 우리 은하계에 존재하는 별 질량의 무려 1,000배가 있어야, 이 정도 크기의 질소 덩어리가 만들어질 수 있기 때문에 질소 얼음설은 부정되었고 정체는 다시 미궁에 빠졌다. # 해당 연구를 진행한 하버드의 과학자들은 인공 기원을 포함한 모든 가능성을 고려해야 한다고 주장한다.

3. 고등생명체의 산물일 가능성

천체 치고는 크기가 작다. 길어야 겨우 230m 정도인데, 이는 미군이 운용하는 니미츠급 항공모함(317m)보다 작은 크기이다. 새턴 로켓의 길이가 약 110m이고, 국제우주정거장도 약 100m 쯤 된다. 즉, 230m의 크기라면, 지구의 인류라도 인공적으로 충분히 만들 수 있는 크기이다.

성간 공간을 질주하고 있으므로 다른 물체와 만난다면 상대적으로 총알의 수 배~수십 배는 넘는 속도로 마주치게 될 텐데 최소 수십만 년, 최대 100억 년 이상은 성간 공간에 있었을 것으로 추정되는 천체가 지금까지 형상을 멀쩡히 유지하고 있다는 것은 오우무아무아를 구성하는 물질들이 기본적으로 밀도가 높은 물질이거나 아니면 둘로 나뉠 만한 크기의 물체와 충돌하지 않았다는 이야기가 된다.

이와 관련해서 하버드 스미스소니언 천체물리학센터(CfA)의 에이브러햄 러브 교수와 슈무엘 비알리 박사 연구팀은 "오우무아무아는 어쩌면 외계 문명이 보낸 탐사선일 수 있다"라고 가능성을 제시하기도 했다.( #관련기사) 태양을 지나고 속도가 줄어들 것으로 예상되었던 오우무아무아가 예상외로 속도가 높아진 것을 점을 근거 솔라 세일을 이용하는 고등생명체의 탐사선일 수도 있다는 내용을 논문에 적은 것.( 기사/ 논문) 항성 주위를 도는 천체의 경우 최근접 거리에서 가장 빠른 속도로 이동하며, 근일점을 통과한 후 멀어질수록 속도가 느려지는데 오우무아무아는 더 빨라졌기 때문이다.

태양을 지나면서 가속된 것이 보이저 탐사선 등이 사용한 스윙바이처럼 보인다는 점, 거기에 덧붙여 추가적인 가속이 있었다는 점(수소 얼음설이 제기되었던 이유) 등이 상상력을 자극하는 측면이 있다. #

4. 외부 링크

5. 기타

2019년까지 오우무아무아가 발견된 유일한 성간 천체였지만, 2019년 9월 2번째 성간 천체인 ' 2I/보리소프(2I/Borisov)'가 발견되었다.

[1] 소행성으로 재분류되었으나 현재도 소행성인가 혜성인가는 약간의 논란이 있다. [2] 가운데에 있는 빨간 점이 오우무아무아로, 주변의 줄무늬는 배경 별들이다. 빠르게 움직이는 오우무아무아를 추적하면서 찍었기에 잔상이 남은 것이다. [3] 2019년 6월 19일 기준으로 JPL Small-Body Database에 유일하게 기록되어 있는 쌍곡선 궤도 소행성이었다. 다만 이후에 A/2017 U7도 소행성→혜성→소행성으로 다시 재분류되었다. JPL Small-Body Database Search: Hyperbolic Asteroid. [4] 현재는 혜성으로 재분류된 ~~C/2017 U7~~(A/2017 U7), C/2018 C2와 C/2018 F4도 쌍곡선 궤도 소행성으로 분류된 적이 있었다. [5] 출처 : Jewitt, D.; Luu, J.; Rajagopal, J.; Kotulla, R.; Ridgway, S.; Liu, W.; Augusteijn, T. (30 November 2017). "Interstellar Interloper 1I/2017 U1: Observations from the NOT and WIYN Telescopes". The Astrophysical Journal Letters. 850 (2): L36. arXiv: 1711.05687. Bibcode: 2017ApJ...850L..36J. doi: 10.3847/2041-8213/aa9b2f. S2CID 32684355. [6] 출처: Alan P. Jackson et al. 1I/'Oumuamua as an N 2 ice fragment of an exo‐Pluto surface: I. Size and Compositional Constraints, Journal of Geophysical Research: Planets (2021). DOI: 10.1029/2020JE006706 [7] 태양계 탈출 궤도다. [8] 자전축이 2개 이상인 경우이며 일정 크기 이상의 천체에서는 크게 눈에 띄지 않지만 수km 이하의 작은 소행성의 경우 이러한 경향이 눈에 띈다. 99942 아포피스 역시 비주축 자전을 하는 것으로 추정된다. [9] 출처: Fraser, W.C.; Pravec, P.; Fitzsimmons, A.; Lacerda, P.; Bannister, M.T.; Snodgrass, C.; Smolić, I. (9 February 2018). "The tumbling rotational state of 1I/ʻOumuamua". Nature Astronomy. 2 (5): 383–386. arXiv: 1711.11530. Bibcode: 2018NatAs...2..383F. doi: 10.1038/s41550-018-0398-z. S2CID 119353074. [10] 출처 : Bannister, M.T.; Schwamb, M.E. (2017). "Col-OSSOS: Colors of the Interstellar Planetesimal 1I/2017 U1 in Context with the Solar System". The Astrophysical Journal. 851 (2): L38. arXiv: 1711.06214. Bibcode: 2017ApJ...851L..38B. doi: 10.3847/2041-8213/aaa07c. S2CID 56264680. As its albedo is unknown, we do not describe 1I/ʻOumuamua as consistent with Tholen (1984) P type. [11] 출처: Feng, F. & Jones, H. R. A. (23 November 2017). "ʻOumuamua as a messenger from the Local Association". The Astrophysical Journal. 852 (2): L27. arXiv: 1711.08800. Bibcode: 2018ApJ...852L..27F. doi: 10.3847/2041-8213/aaa404. S2CID 56197486. [12] 앞의 ʻ 기호는 하와이어에서 성문 파열음을 나타내는 오키나 기호(ʻOkina)다. 절대로 작은따옴표가 아니다. 이 기호 역시 철자의 일부이기 때문에 생략하지 말고 꼭 표기해 주어야 한다. 실제 발음은 "오-무어무어"에 더 가깝다. [13] 이는 Interstellar object의 맨 앞부분을 따온 것으로 번호가 붙는 방식은 기본적으로 주기 혜성들과 비슷하다. [14] 논문 직링크, 유투버 댓글 링크#1, 유투버 댓글 링크#2 [15] 물론 하우메아의 입장에서는, 1,000km를 넘는 크기의 천체가 이러한 장단축 비율을 가지는 것도 상당히 드문 일이다. [16] 물론 이 천체들 대다수는 직접 탐사로 알아낸 게 아닌 주기적인 밝기 변화로 알아낸 것이다. 지구에서 볼 때 가장 짧게 보이는 부분과 가장 길게 보이는 부분이 지구를 향할 때의 밝기 차이로 장단축 비율을 알아낸 것. [17] 출처 : Feng, Fabo; Jones, Hugh R. A. (2018). "Plausible home stars of the interstellar object 'Oumuamua found in Gaia DR2". The Astronomical Journal. 156 (5): 205. arXiv: 1809.09009. Bibcode: 2018AJ....156..205B. doi: 10.3847/1538-3881/aae3eb [18] 블랙홀 주위에서도 일어나긴 하지만 그렇게 되면 보통은 블랙홀로 빨려 들어가게 된다. [19] 오우무아무아는 태양에서 멀어져가던 중에 발견되어서 근일점 근처에서의 가스 분출을 확인할 수가 없었다. 이후의 관측에서도 확인되지 않은 건 마찬가지다. [20] 이건 NASA에서 직접 제작해서 공개한 이미지다. [21] 참고로 수소 얼음은 아직 자연계에서 실측된 바 없다. [22] 베트남 사람이다.