우주 이야기 994 - 태양계를 떠나는 우주선의 미래는?

(Artist's concept of NASA's Voyager spacecraft. Credit: NASA/JPL-Caltech)

 나사는 1970년대에 선구적인 장거리 무인 탐사선을 발사했습니다. 파이오니어 10/11호와 보이저 1/2호가 그것으로 이제 이 우주선들은 태양계의 품을 떠나 먼 심우주로 떠날 것입니다. 네 우주선은 모두 태양에서 거리가 100AU (태양 지구의 100배 거리)를 넘어선 상태이며 이 뒤를 뉴호라이즌스호가 뒤따를 것입니다. 엄밀히 말하면 아직 오르트 구름 안쪽에도 도달하지 못했지만, 보이저 1/2호는 태양풍의 영향이 미치는 태양권은 분명히 벗어난 것으로 보입니다. 

 잘 알려진 것처럼 이 네 우주선에는 외계인에게 보내는 메세지가 담겨 있습니다. 따라서 이 우주선들이 먼 미래에 어떤 별과 마주치게 될지가 흥미로운 주제라고할 수 있습니다. 다만 이 우주선들이 우연히 다른 행성계에 진입하는 일은 거의 일어나기 힘듭니다. 우주 공간 대부분은 빈 공간이고 별 사이의 거리가 너무 커서 대부분 마주치지 않고 지나갈 것이기 때문입니다. 동시에 별 자체도 모두 각자의 방향과 속도로 이동하고 있어 이를 염두에 둬야 합니다. 

막스 플랑크 천문학 연구소 및 나사의 제트추진 연구소 (JPL)의 두 연구자 (Coryn Bailer-Jones and Davide Farnocchia)들은 유럽 우주국의 가이아 데이터를 이용해서 태양계 주변에 있는 별의 위치와 이동속도, 그리고 네 우주선의 이동 방향과 속도를 고려해 미래를 예측했습니다. 

 그 결과 네 우주선은 앞으로 100만년 동안 60개의 별에 비교적 가까이 다가서는 것으로 나타났습니다. 하지만 이는 천문학적으로 가깝다는 의미로 실제로는 행성계 안쪽으로 진입하는 것이 아니라 2파섹 (1파섹이 3.26광년) 이내로 진입하는 것을 의미합니다. 가장 먼저 다른 별 가까이 진입하는 우주선은 파이오니어 10호로 9만년 정도 후에 HIP 117795라는 별에 0.231파섹 거리를 스쳐 지나갑니다. 이 별에 지구 같은 행성이 있고 현재 지구 수준의 문명을 지닌 외계인이 있다고 해도 전혀 모르고 지나칠 거리입니다. 

 연구팀은 앞으로 10^20 년동안 이 우주선들이 다른 행성계에 진입할 가능성이 없다고 추정했습니다. 이 연구 결과가 맞다면 네 우주선의 실린 지구인의 메세지는 누구도 읽을 수 없을 것입니다. 아쉬운 일이지만, 사실 우주의 광활함과 별과 별 사이의 거리를 생각하면 의외의 결과도 아닐 것입니다. 

 참고 

Coryn A. L. Bailer-Jones et al. Future Stellar Flybys of the Voyager and Pioneer Spacecraft, Research Notes of the AAS (2019). DOI: 10.3847/2515-5172/ab158e

Future stellar flybys of the Voyager and Pioneer spacecraft, arXiv:1912.03503 [astro-ph.EP] arxiv.org/abs/1912.03503

https://phys.org/news/2019-12-spacecraft-star.html