헤일밥 혜성

Comet Hale–Bopp
"헤일밥"이 여기로 이동합니다. 그레이엄 워터하우스의 작곡은 셀틱 보이스와 헤일 밥을 참고하세요.
C/1995 O1 (Hale–Bopp)
1997년 4월 근일점 통과 직후 헤일밥 혜성
디스커버리
에 의해 발견됨
발견일자1995년 7월 23일
지명
발음/ˌheɪl ˈbɒp/
  • 1997년 대혜성
  • C/1995O1
궤도 특성
에포크2022-9월15일
(JD 2459837.5)
관측호29.2년[1]
궤도형장주기 혜성
아펠리온354 au[1]
근일점0.914 au[2]
반장축177 au
편심0.99498
공전주기(배리센트릭 2399년)[3]
2364[1]–2520[4] yr
성향89.3°
마지막 근일점
다음 근일점4385 ± 2.0 AD[7]
물리적 특성
치수40-80 km (25-50 mi)[1]
평균직경
60km(37마일)
평균반지름
30km(19mi)
0.01–0.07

헤일밥 혜성(, 공식적으로는 C/1995 O1)은 20세기에 가장 널리 관측된 혜성 중 하나이며 수십 년 동안 관측된 혜성 중 하나입니다.

알란 헤일과 토마스 밥은 헤일-밥 혜성이 육안으로 보이기 전인 1995년 7월 23일에 따로 발견했습니다. 새로운 혜성의 최대 밝기를 어느 정도의 확실성으로 예측하기는 어렵지만 헤일-밥은 1997년 4월 1일 근일점을 지날 때 대부분의 예측치를 뛰어넘어 규모 -1.8에 이르렀습니다. 그것은 거대한 핵 크기 때문에 기록적인 18개월 동안 육안으로 볼 수 있었습니다. 이는 이전 기록 보유자였던 1811년 대혜성의 두 배에 해당하는 길이입니다. 따라서 헤일밥은 1997년의 위대한 혜성으로 불리게 되었습니다.

디스커버리

이 혜성은 1995년 7월 23일 미국에서 두 명의 관측자인 앨런 헤일과 토마스 밥에 의해 독립적으로 발견되었습니다.[8]

헤일은 성공하지 못한 채 수백 시간 동안 혜성을 찾았고, 자정이 조금 넘은 시각에 헤일밥을 우연히 발견했을 때 뉴멕시코의 진입로에서 알려진 혜성들을 추적하고 있었습니다. 이 혜성의 겉보기 등급은 10.5였으며 궁수자리 방향에 있는 구상성단 M70 근처에 있었습니다.[9][10] 헤일은 처음에 M70 근처에 다른 심천체가 없다는 것을 확인한 다음 알려진 혜성들의 디렉토리를 조사하여 하늘의 이 영역에 알려진 것이 없다는 것을 발견했습니다. 그는 천체가 배경 별들에 비해 상대적으로 움직이고 있다는 것을 확인하고 나서, 천문학적 발견을 위한 청산소인 중앙천문전보국에 이메일을 보냈습니다.[11]

Bopp은 망원경을 소유하고 있지 않았습니다. 그는 친구의 망원경 접안렌즈에 있는 동안 우연히 혜성을 발견했을 때, 애리조나 주 스탠필드 근처에서 친구들과 함께 성단과 은하계를 관찰했습니다. 그는 헤일처럼 자신의 별 지도를 확인하여 M70 근처에 알려진 다른 심원천체가 있는지 확인하고 아무것도 없다는 것을 발견했을 때 새로운 것을 발견했을지도 모른다는 것을 깨달았습니다. 그는 웨스턴 유니언 전보를 통해 중앙 천문전보국에 알렸습니다. 1968년부터 이 기관을 운영해온 브라이언 G. 마스든(Brian G. Marsden)은 "더 이상 아무도 전보를 보내지 않습니다. 제 말은, 그 전보가 도착했을 때, 앨런 헤일은 이미 세 번이나 우리에게 업데이트된 좌표를 이메일로 보냈다는 것입니다."[12]

다음날 아침, 이것이 새로운 혜성임이 확인되었고, C/1995 O1이라는 명칭이 붙여졌습니다. 이 발견은 국제천문연맹 회람 6187에 발표되었습니다.[9][13]

조기관찰

헤일-밥의 궤도 위치는 태양으로부터 7.2 천문단위(au)로 계산되어 목성과 토성 사이에 있으며, 아마추어들이 혜성을 발견한 지구에서 가장 먼 거리에 있습니다.[5][14] 이 거리에 있는 대부분의 혜성은 극도로 희미하고 눈에 띄는 활동을 보이지 않지만 헤일-밥은 이미 관측 가능한 혼수상태에 빠졌습니다.[9] 1993년, 영국-오스트레일리아 망원경에서 촬영된 발견 전 사진은, 당시에는 이 혜성이 태양으로부터 약 13 au 떨어진 거리를 보여주는 것으로 밝혀졌는데,[15] 이 거리는 대부분의 혜성들이 본질적으로 관측할 수 없는 거리입니다. (할리 혜성은 태양으로부터 같은 거리에서 100배 이상 희미했습니다.)[16] 나중에 분석한 결과 혜성의 핵은 지름이 60±20킬로미터로 핼리 혜성의 약 6배 크기였습니다.[1][17]

헤일-밥 혜성이 1997년 근일점에 도달했을 때 매우 밝을 수 있다는 것은 이 혜성의 거리와 놀라운 활동 때문입니다. 하지만, 혜성 과학자들은 혜성이 매우 예측 불가능할 수 있고, 많은 혜성들이 먼 거리에서 큰 폭발을 하지만 나중에 밝기가 줄어들 것이라고 경계했습니다. 1973년 코후텍 혜성은 '세기의 혜성'으로 선전되다가 별 볼일 없는 것으로 드러났습니다.[11]

근일점

이 혜성은 1997년 초에 장관을 이루었습니다.
14일 움직임이 표시된 경로의 별 지도

헤일밥은 1996년 5월에 맨눈으로 볼 수 있게 되었고, 그 해 후반 동안 밝기의 속도가 상당히 느려졌지만,[18] 과학자들은 여전히 매우 밝을 것이라고 조심스럽게 낙관했습니다. 1996년 12월에는 태양과 너무 가까이 정렬되어 관측할 수 없었지만, 1997년 1월에 태양이 다시 나타났을 때는 이미 빛으로 오염된 하늘이 있는 대도시에서도 태양을 찾는 사람들이 볼 수 있을 정도로 밝았습니다.[19]

그 당시 인터넷은 증가하는 현상이었고, 그 혜성의 진행을 추적하고 전세계의 일상적인 이미지를 제공하는 수많은 웹사이트들이 매우 인기를 끌었습니다. 헤일밥 혜성에 대한 전례 없는 대중의 관심을 유도하는 데 인터넷의 역할이 컸습니다.[20]

혜성은 태양에 가까워지면서 계속 밝아져 2월에 2등급으로 빛났고, 한 쌍의 꼬리가 점점 커지는 모습을 보였는데, 파란색 가스 꼬리는 태양을 정면으로 향하고 노란 먼지 꼬리는 궤도를 따라 휘어졌습니다. 3월 9일, 중국, 몽골, 동부 시베리아에서 일식이 일어나면서 관측자들은 낮에 이 혜성을 볼 수 있었습니다.[21] 헤일밥은 1997년 3월 22일 1.315 au의 거리로 지구에 가장 가까이 접근했습니다.[22]

1997년 4월 1일 근일점을 지나면서 혜성은 장관으로 발전했습니다. 그것은 시리우스를 제외한 하늘의 어떤 별보다 더 밝게 빛났고, 먼지 꼬리는 하늘을 가로질러 40-45도 뻗어 있었습니다.[23][24] 이 혜성은 매일 밤 하늘이 완전히 어두워지기 훨씬 전에 볼 수 있었고, 많은 위대한 혜성들이 근일점을 지나면서 태양에 매우 가까이 있는 반면, 헤일-밥 혜성은 북반구 관측자들에게 밤새 보여졌습니다.[25]

근일후

근일점 통과 후, 그 혜성은 남반구로 이동했습니다. 이 혜성은 남반구 관측자들에게는 북반구에 있을 때보다 훨씬 덜 인상적이었지만, 남반구 사람들은 1997년 하반기 동안 이 혜성이 점점 시야에서 사라지는 것을 볼 수 있었습니다. 마지막 육안 관측은 1997년 12월에 보고되었으며, 이는 혜성이 569일, 즉 약 18개월 반 동안 도움 없이 볼 수 있었다는 것을 의미했습니다.[18] 이전 기록은 1811년 대혜성이 세웠으며, 이 혜성은 약 9개월 동안 육안으로 볼 수 있었습니다.[18]

이 혜성은 후퇴하면서 계속 희미해졌지만, 천문학자들에 의해 여전히 추적되고 있습니다. 근일점으로부터 10년 후인 2007년 10월, 이 혜성은 태양으로부터 25.7 au 떨어진 곳에서 CO로 인한 혼수상태가 감지된 것처럼 여전히 활동하고 있었습니다.[26] 2010년에 촬영된 허셜 우주 관측소의 사진들은 헤일밥 혜성이 신선한 서리층으로 덮여 있다는 것을 암시합니다.[27] 헤일밥은 태양으로부터 30.7 au 떨어진 2010년 12월에,[28] 그리고 2012년에는 태양으로부터 33.2 au 떨어진 곳에서 다시 발견되었습니다.[29] 제임스 웹 우주 망원경은 헤일밥을 2022년에 관측했는데, 그 때는 태양으로부터 46.2 au 떨어져 있었습니다.[30]

궤도 변화

헤일밥 1997년 4월 1일 근일점
헤일밥 궤도 애니메이션
폴라뷰
적도경
헤일밥 · 수성. · 금성 · 지구 · 화성 · 목성

이 혜성은 4,200년 [31]전인 기원전 2215년 7월에 그 이전의 주기를 만들었을 것으로 보입니다.[6] 지구에 가장 가까이 접근한 것으로 추정되는 것은 1.4 au였고, 이것은 파라오 페피 2세 (재위: 2247–c. 기원전 2216)의 6번째 왕조 통치 기간 동안 고대 이집트에서 관찰되었을 수 있습니다. 사카라에 있는 페피의 피라미드는 하늘에 있는 파라오의 동반자로서 "nh-star"를 언급하는 글을 포함하고 있는데, 여기서 "nh"는 긴 머리의 상형문자입니다.[32]

헤일-밥프는 기원전 2215년 6월 초 목성과 거의 충돌하여 궤도에 극적인 변화를 일으켰을 것이며, 기원전 2215년은 오르트 구름에서 태양계 안쪽을 통과한 첫 번째 행성일 것입니다.[6] 혜성의 현재 궤도는 황도의 평면에 거의 수직이므로 행성에 더 가까이 접근하는 것은 드물 것입니다. 그러나 1996년 4월 이 혜성은 목성으로부터 0.77 au 이내를 지나갔는데, 이는 궤도가 행성의 중력에 의해 측정 가능한 영향을 받기에 충분히 가까웠습니다.[31] 혜성의 궤도는 약 2,399년으로 상당히 짧아졌고,[3] 다음 해 4385년경 내태양계로 되돌아올 것입니다.[7] 태양으로부터 최대 거리는 약 354 au로,[1] 약 525 au에서 감소할 것입니다.[33][6][34]

헤일밥이 미래에 태양계 내부를 통과할 때 지구에 충돌할 확률은 궤도당 약 2.5×10−9 정도로 멀리 떨어져 있습니다.[35] 그러나 혜성핵의 지름이 약 60 km임을 감안할 때,[1] 그러한 충격의 결과는 종말론적일 것입니다. 바이스만은 지름을 35km로 보수적으로 추정하며, 0.6g/cm의3 추정 밀도를 가진 다음 1.3×10g의19 금속 질량을 제공합니다. 52.5 km/s의 가능한 충격 속도에서 충격 에너지는 K-T 충격 사건의 추정 에너지의 약 44배인 1.9×1032 ergs 또는 4.4×109 메가톤으로 계산될 수 있습니다.[35]

많은 궤도에서 궤도 경사가 높고 근일점 거리가 작은 혜성에 대한 중력 섭동의 누적 효과는 일반적으로 근일점 거리를 매우 작은 값으로 줄이는 것입니다. 헤일-밥은 이 과정을 통해 최종적으로 성미를 자극하는 혜성이 될 확률이 약 15%입니다.[36] 만약 그렇다면, 그것은 거대한 질량 감소를 겪거나 크로이츠 선그레이저처럼 더 작은 조각으로 부서질 수 있습니다. 또한 태양과의 근접성과 핵의 크기가 합쳐져서 서기 837년 핼리 혜성을 능가할 가능성이 있기 때문에 매우 밝을 것입니다.

과학적 결과

헤일-밥 혜성은 핵의 거대한 크기 때문에 근일점 통과 동안 천문학자들에 의해 집중적으로 관찰되었으며, 이러한 관찰로 인해 상업 과학의 몇 가지 중요한 발전이 이루어졌습니다. 혜성의 먼지 생성 속도가 매우 높았으며(최대 2.0×106 kg/s),[37] 이로 인해 내부 혼수 상태가 광학적으로 두꺼워졌을 가능성이 있습니다.[38] 높은 온도, 높은 알베도 그리고 강한 10 μm 규산염 방출 특징과 같은 먼지 알갱이들의 특성에 근거하여, 천문학자들은 먼지 알갱이들이 다른 어떤 혜성에서 관측된 것보다 작다고 결론지었습니다.[39]

헤일-밥은 모든 혜성에서 가장 높은 선편광을 보였습니다. 이러한 편광은 혜성의 혼수상태에서 먼지입자에 의해 태양 복사가 산란되는 결과이며, 알갱이의 성질에 따라 달라집니다. 이는 헤일-밥 혜성의 혼수상태에 있는 먼지 알갱이들이 다른 어떤 혜성에서 추론된 것보다 작았음을 추가로 확인시켜줍니다.[40]

소듐꼬리

헤일-밥 혜성의 중성 나트륨 꼬리(핵에서 왼쪽으로 뻗은 곧은 꼬리)[41]

가장 주목할 만한 발견 중 하나는 이 혜성이 세 번째 유형의 꼬리를 가지고 있다는 것입니다. 잘 알려진 가스와 먼지 꼬리 외에도 헤일-밥은 전용 필터가 있는 강력한 기구에서만 볼 수 있는 희미한 나트륨 꼬리를 보여주었습니다. 나트륨 방출은 이전에 다른 혜성에서 관찰되었지만 꼬리에서 발생하는 것으로 나타나지는 않았습니다. 헤일밥의 나트륨 꼬리는 중성 원자로 구성되어 있으며 길이가 약 5천만 킬로미터까지 확장되었습니다.[41]

나트륨의 근원은 반드시 핵은 아니지만 내부 혼수상태인 것으로 보입니다. 나트륨 원자의 근원을 생성하기 위한 몇 가지 가능한 메커니즘이 있는데, 여기에는 핵을 둘러싸고 있는 먼지 알갱이들 사이의 충돌, 자외선에 의한 먼지 알갱이들로부터 나트륨을 "퍼뜨린다"는 것 등이 포함됩니다. 헤일밥의 나트륨 꼬리를 만드는 데 주로 어떤 메커니즘이 작용하는지는 아직 밝혀지지 않았으며 꼬리의 좁고[41] 확산된[42] 구성 요소는 다른 기원을 가질 수 있습니다.[43]

혜성의 먼지 꼬리는 혜성의 궤도 경로를 대략 따라갔고 가스 꼬리는 태양에서 거의 바로 떨어진 곳을 가리켰지만 나트륨 꼬리는 둘 사이에 있는 것처럼 보였습니다. 이것은 나트륨 원자가 복사 압력에 의해 혜성의 머리에서 멀어짐을 의미합니다.[41]

중수소 존재비

헤일밥 혜성에서 중수의 형태로 존재하는 중수소의 양은 지구 해양의 약 2배에 달하는 것으로 밝혀졌습니다. 헤일-밥의 중수소 존재비가 모든 혜성의 전형적인 것이라면, 이는 비록 혜성 충돌이 지구상에 상당한 양의 물의 근원이라고 생각되지만, 그것들이 유일한 근원이 될 수는 없다는 것을 의미합니다.[44]

혜성의 다른 많은 수소 화합물에서도 중수소가 검출되었습니다. 중수소와 일반 수소의 비율은 화합물마다 다른 것으로 밝혀졌는데, 천문학자들은 혜성 얼음이 태양 성운이 아닌 성간 구름에서 형성된 것으로 보고 있습니다. 성간 구름의 얼음 형성에 대한 이론적 모델링은 혜성 헤일-밥이 약 25-45 켈빈의 온도에서 형성되었음을 시사합니다.[44]

오가닉

헤일-밥의 분광학적 관측은 많은 유기 화학 물질의 존재를 밝혀냈고, 그 중 몇 가지는 이전에 혜성에서 발견된 적이 없었습니다. 이 복잡한 분자들은 혜성 핵 내에 존재할 수도 있고 혜성에서의 반응에 의해 합성될 수도 있습니다.[45]

아르곤 검출

헤일밥은 비활성 가스 아르곤이 감지된 첫 번째 혜성이었습니다.[46] 비활성 가스는 화학적으로 불활성이며 낮은 휘발성부터 높은 휘발성까지 다양합니다. 다른 비활성 원소들은 승화 온도가 다르고 다른 원소들과 상호작용하지 않기 때문에, 그것들은 혜성 얼음의 온도 이력을 조사하는 데 사용될 수 있습니다. 크립톤은 승화온도가 16~20K로 태양풍부에 비해 25배 이상 고갈된 [47]반면 승화온도가 높은 아르곤은 태양풍부에 비해 농축된 것으로 나타났습니다.[46] 이러한 관측 결과를 종합해보면 헤일밥의 내부는 항상 35-40K보다 더 춥지만, 어떤 시점에서는 20K보다 더 따뜻했음을 알 수 있습니다. 태양 성운이 일반적으로 생각되는 것보다 훨씬 차갑고 아르곤이 풍부하지 않은 이상, 이것은 혜성이 카이퍼 벨트 지역에서 해왕성을 넘어 형성된 다음 오르트 구름으로 바깥쪽으로 이동했음을 암시합니다.[46]

회전

헤일-밥 혜성의 활동과 가스 배출은 핵 위에 균일하게 퍼져 있는 것이 아니라 몇몇 특정 제트기에서 나왔습니다. 이 제트에서[48] 흘러나오는 물질을 관찰한 결과, 천문학자들은 혜성의 자전 주기를 측정할 수 있었고, 이는 약 11시간 46분으로 밝혀졌습니다.[49]

이항핵문제

1997년에는 1995년 10월에 관측된 헤일-밥 혜성의 먼지 방출 패턴을 완전히 설명하기 위해 쌍성핵의 존재를 가정한 논문이 발표되었습니다. 논문은 이론적 분석에 기초한 것으로, 제안된 위성핵에 대한 관측적 탐지를 주장하지는 않았지만, 지름이 약 30km, 주핵은 약 70km, 약 180km 거리에서 약 3일 안에 궤도를 돌 것으로 추정했습니다.[50] 이 분석은 1996년 허블 우주 망원경의 광시야 행성 카메라 2를 사용한 관측으로 확인되었으며, 이 카메라는 위성을 드러낸 혜성의 이미지를 촬영했습니다.[51]

1997년 말과 1998년 초 적응광학을 이용한 관측에서는 핵의 밝기가 이중 피크를 보였지만,[52] 이러한 관측이 이진 핵으로만 설명될 수 있는지에 대해서는 여전히 논란이 존재합니다.[17] 이 위성의 발견은 다른 관측에 의해 확인되지 않았습니다.[53][54] 또한 혜성이 붕괴되는 것은 이전에도 관찰된 적이 있지만,[55] 안정적인 쌍성핵을 발견한 사례는 이후 P/2006 VW가139 발견되기 전까지 발견되지 않았습니다.

UFO 주장

주 기사: 천국의 문(종교 단체)

1996년 11월, 텍사스주 휴스턴의 아마추어 천문학자 척 슈라멕(Chuck Shramek)은 근처에 흐릿하고 약간 길쭉한 물체를 보여주는 혜성의 CCD 사진을 찍었습니다. 그의 컴퓨터 스카이 뷰잉 프로그램은 그 별의 정체를 밝히지 못해서, Shramek는 Art Bell 라디오 프로그램 Coast to Coast AM에 전화를 걸어 Hale-Bopp의 뒤를 이어 "토성 같은 물체"를 발견했다고 발표했습니다. 원격 시청 지지자이자 Emory University의 정치학 교수인 Courtney Brown과 같은 UFO 매니아들은 곧 혜성을 따라가는 외계 우주선이 있다는 결론을 내렸습니다.[56]

Alan Hale을 포함한 몇몇 천문학자들은 그 물체가 단지 8.5 등급의 별 SAO141894라고 말했습니다.[57] 그들은 사용자 선호도가 잘못 설정되었기 때문에 그 별이 Shramek의 컴퓨터 프로그램에 나타나지 않았다고 언급했습니다.[58] 아트 벨은 발견을 확인하려는 익명의 천체 물리학자로부터 이 물체의 이미지를 얻었다고 주장했습니다. 하지만, 하와이 대학의 천문학자 올리비에 하이노와 데이비드 톨렌은 이 주장된 사진이 자신들의 혜성 이미지 중 하나를 변형한 것이라고 말했습니다.[59]

1997년 3월, 39명의 천국의 문교 신도들은 혜성 뒤를 비행하는 것으로 생각되는 우주선으로 순간이동하려는 의도로 집단 자살을 했습니다.[60]

자신의 뇌에 이식된 물질을 통해 외계인들로부터 메시지를 받는다고 주장하는 낸시 리더는 헤일밥이 지구의 자전을 방해하고 지구의 대재앙을 야기할 거대 행성인 "니비루"나 "행성 X"가 다가오는 것으로부터 사람들의 주의를 분산시키기 위해 고안된 소설이라고 말했습니다.[61] 그녀의 원래 종말 날짜는 2003년 5월로 아무 사건 없이 지나갔지만, 다양한 음모 웹사이트들은 니비루의 도래를 계속 예측했고, 대부분은 2012년 현상과 관련이 있습니다.[62] 니비루 행성에 대한 리더와 다른 사람들의 주장은 과학자들에 의해 반복적으로 틀렸습니다.[63]

레거시

2001년 헤일밥 혜성은 태양으로부터 거의 20억 킬로미터 떨어진 곳에 있었습니다. 크레딧: ESO

헤일-밥이 역사상 가장 많이 관측된 혜성이라는 것을 의미하며, 1986년 핼리 혜성이 돌아온 것보다 대중에게 훨씬 더 큰 영향을 미쳤고, 핼리 혜성의 이전 모습을 목격한 것보다 더 많은 사람들이 확실히 목격했습니다. 예를 들어, 1997년 4월 9일까지 미국인의 69%가 헤일밥을 본 적이 있습니다.[64]

헤일밥은 아마추어들이 발견한 태양에서 가장 먼 혜성으로 [22]95P/키론 다음으로 잘 측정된 가장 큰 혜성으로,[17] 이전 기록 보유자보다 두 배나 더 긴 시간 동안 육안으로 볼 수 있었습니다.[18] 또한 8주 동안 진도 0보다 밝았는데, 이는 기록된 다른 어떤 혜성보다 길었습니다.[22]

캐롤린 슈메이커와 그녀의 남편 진은 둘 다 혜성 슈메이커를 공동 발견한 것으로 유명합니다.레비 9호는 혜성을 촬영한 후에 자동차 사고를 당했습니다. 이 충돌로 진은 사망했고, 그의 유해는 "제화공들이 함께 관찰한 마지막 혜성"인 헤일-밥의 이미지와 함께 나사의 달 탐사선 임무를 통해 달로 보내졌습니다.[65]

참고 항목

참고문헌

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