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2012년 7월 4일 수요일

태양계 이야기 73 - 태양계의 끝을 향해가는 보이저 1호




 지난 1977 년 발사된 보이저 1호는 현재 34 년째 현역으로 작동이 가능한 몇 안되는 탐사선 가운데 하나입니다. 또 인간이 만든 물체 중 가장 빠른 것이기도 합니다. 현재 보이저 1호는 지구에서 119 AU ( 1.78×1010 km  ) 떨어진 지점을 지나고 있습니다. 그리고 과학자들은 보이저 1호가 태양풍의 영향이 거의 끝나는 지점에 와 있다고 생각하고 있습니다.  


 그 전에 보이저 1호에 대한 상세한 설명은 이전 포스팅을 참조 ( http://blog.naver.com/jjy0501/100100991877 )  하시기 바랍니다.


 이전에도 한번 언급했지만 보이저 1 호는 지금까지 태양에서 나오는 입자의 흐름이라고 할 수 있는 태양풍이 존재하는 Heliosphere (태양권) 의 거의 끝자락에 와 있습니다. 보이저 1,2 호는 여기서 자신들의 임무를 계속 수행하고 있는데 바로 태양풍이 어떻게 끝나는지 확인하고 별과 별사이의 지역인 ISM (interstellar medium) 과의 상호작용과 형태를 밝혀내는 것입니다. 


 2004 년 12월 18일 보이저 1호는 태양에서 나온 입자의 힘이 약해져서 아음속으로 속도가 떨어지는 termination shock 부위에 들어왔습니다. 여기서 부터는 태양권의 끝자락 이라고 할 수 있습니다. 점차 진행한 보이저 1호는 6년 후인 2010 년에는 태양풍이 끝나는 외각 껍질이라고 할 수 있는 heliosheath 로 들어서게 됩니다. 


 여기서 보이저 1호는 사실 heliosheath 의 모습이 이전처럼 거대한 버블 모양이 아니라 군데 군데 주름이 진 모양이며 보이저 1호가 지나는 곳이 이런 주름을 만드는 자기장 버블 (magnetic bubble) 에 해당하는 곳입을 알아냅니다.



(Old and new views of the heliosheath. Red and blue spirals are the gracefully curving magnetic field lines of orthodox models. New data from Voyager add a magnetic froth (inset) to the mix. (Credit: NASA))


  다시 2011 년 12월 5일 나사는 보이저 1호가 현재 태양풍이 사실상 끝나고 별사이의 공간인 interstellar space (성간 공간) 로 진입하는 중이라고 발표했습니다. 현재는 태양권과 성간 공간의 중간 지대로 진입한 것으로 보입니다. 이제 태양권에 진짜 끝에 도달한 것입니다. 


 과학자들은 이 지역을 Stagnation Region 이라고 부르고 있으며 비공식적으로 Cosmic Purgatory (우주 연옥) 라고도 부르고 있습니다. 이 지역에서는 태양에서 나온 입자가 매우 미약하거나 혹은 성간풍의 힘에 밀려 태양계 안쪽으로 다시 들어가고 있습니다. 태양에서 나오는 에너지 입자는 미미한 반면 성간 공간에서 나오는 입자들은 100배로 강해졌습니다. 이 지역을 돌파하면 완전한 별과 별사이 공간인 성간 공간으로 진입하는 첫번째 인공 구조물이 될 것입니다. 



( 현재 보이저 1호는 태양권의 최외각 지역에 도달한 상태 Voyager 1 Encounters Stagnation Region: NASA's Voyager 1 spacecraft has entered a new region between our solar system and interstellar space, which scientists are calling the stagnation region. In the stagnation region, the wind of charged particles streaming out from our sun has slowed and turned inward for the first time, our solar system's magnetic field has piled up and higher-energy particles from inside our solar system appear to be leaking out into interstellar space. This image shows that the inner edge of the stagnation region is located about 113 astronomical units (10.5 billion miles or 16.9 billion kilometers) from the sun. Voyager 1 is currently about 119 astronomical units (11 billion miles or 17.8 billion kilometers) from the sun. The distance to the outer edge is unknown. (Credit: NASA/JPL-Caltech)   )

 현재까지 이 태양권의 최외각 지역이 얼마나 되는지 아무도 모르는 상태이지만 보이저 1,2 호가 이 지역을 통과하는 순간까지 잘 작동한다면 우리는 태양권의 가장 바깥 부분이 어떻게 되어 있는지 보다 잘 알게 될 것으로 생각됩니다. 


 34년도 지난 시점까지 활약하는 이 무인 탐사선이 태양권을 완전히 벗어나서 성간 우주로 나갈 때 까지 무사히 여행하기를 기원하겠습니다. 정말 먼 미래에는 인류의 후손이 다른 항성에서 보이저와 마주칠 지도 모르겠네요.   




 참고 : 




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