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태양계 이야기 1165 - 외계 혜성 3I/ATLAS에서 포착된 물


 

(NASA's Swift Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) observed interstellar comet 3I/ATLAS during two visits in July and August 2025. The panels show visible-light (left) and ultraviolet (right) images, where the faint glow of hydroxyl (OH) traces water vapor escaping from the comet. Each image combines dozens of short, three-minute exposures, painstakingly stacked to reach total integration times of about 42 minutes in visible light and 2.3 hours in ultraviolet. Swift's vantage point above Earth's atmosphere allowed astronomers to detect these ultraviolet emissions that are normally invisible from the ground. Credit: Dennis Bodewits, Auburn University)

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나사의 닐 게렐스 스위프트 우주 망원경 (Neil Gehrels Swift Observatory, 이하 스위프트)가 외계 혜성 3I/ATLAS에서 물의 존재를 찾아냈습니다. 앞서 태양계를 방문한 최초의 천체인 오무아무아 (1I/ʻOumuamua )는 매우 건조한 소행성이었고 두 번째 외계 천체이자 첫 외계 혜성인 보리소프 (2I/Borisov )의 경우에는 일산화탄소만 많이 포착됐습니다. 하지만 이제 외계 혜성에서 물의 존재를 확인하므로써 외계 혜성 연구에서 중요한 진전을 이뤄냈습니다. 3I/ATLAS는 점점 태양에 다가서면서 꼬리가 점점 더 길어지고 더 많은 물질을 방출할 것이기 때문에 여기서 여러 가지 중요한 관측 결과가 나올 것으로 기대됩니다.

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이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/223999457773

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이번 관측에서 스위프트의 자외선/광학 망원경은 중요한 역할을 했습니다. 자외선 영역에서 OH (하이드록실기)의 존재를 확인해 물의 존재를 간접적으로 증명했기 때문입니다. 그리고 방출 속도가 초당 40kg 정도라는 사실 역시 확인했습니다. 이는 태양에 다가가면서 더 많아질 것입니다.

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생명체에 해로운 자외선은 지구 대기에 의해 대부분 흡수됩니다. 이는 지구 표면에 살고 있는 생명체에게는 다행한 일이지만, 자외선 영역에서 관측하고자 하는 과학자들에게는 좋지 않은 소식입니다. 따라서 스위프트처럼 자외선과 더 짧은 파장에서 우주를 관측하는 우주 망원경의 역할이 중요합니다. 이번 관측에서 스위프트는 다시 한 번 그 가치를 입증했습니다.

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물은 혜성이나 카이퍼 벨트의 얼음 천체에 매우 흔하고 중요한 구성 물질로 생각됩니다. 이는 외계 행성계도 예외가 아닐 것입니다. 다만 그 직접적인 증거는 찾을 수 없었는데, 우연히 태양계를 방문한 외계 혜성 덕분에 과학자들은 그 확실한 증거를 찾을 수 있게 됐습니다.

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혜성은 초기 지구에 물을 전달하면서 유기물도 함께 전달했다고 생각되고 있습니다. 태양계보다 오래된 것으로 보이는 3I/ATLAS 역시 물과 함께 유기물을 지니고 있을지 모릅니다. 앞으로 과학자들이 이 혜성에서 더 놀라운 사실들을 발견할 것으로 기대합니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-10-physicists-ultraviolet-fingerprint-interstellar-comet.html

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Zexi Xing et al, Water Production Rates of the Interstellar Object 3I/ATLAS, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ae08ab

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