오르트 구름은 무엇일까 천문학에서 오르트 구름의 특징

오르트 구름이라는 말을 들어보셨나요? 제가 좋아하는 윤하의 노래 중에도 오르트 구름이라는 노래가 있는데 사건의 지평선과 함께 역주행을 했었던 적도 있는데요. 저는 오르트 구름이라는 단어를 듣고 구름의 한 종류인가 했습니다. 오늘은 오르트 구름이 무엇인지 그리고 오르트 구름의 특징에 대해 알아보겠습니다.

 

오르트 구름은 무엇일까?

오르트 구름(Oort cloud)은 네덜란드의 천문학자인 얀 오르트의 이름을 따서 붙힌 것으로 태양계를 둘러싸고 있는 가상의 천체들의 모임을 가정하고 이를 부르는 용어로 사용됩니다. 태양계를 둘러싼 가상의 천체집단이라고 가정했을 때 이를 고려하면 태양계가 일반적으로 우리가 생각하는 것보다 훨씬 커집니다. 오르트 구름이라는 존재를 알려면 우리는 혜성이 갖고 있는 기본적인 특징으로부터 시작해야 하는데요. 혜성의 궤도는 기본적으로 안정적이지 않기 때문에 결국에는 태양과 충돌하기도 하고 완전히 태양계 밖으로 나갈 수도 있습니다. 또 태양에 근접하게 될 때에는 그냥 증발해 버리는 경우도 있고요. 그렇기 때문에 혜성이 존재하려면 일반적인 행성의 궤도 안에 있을 수 없고 태양계의 밖에 이러한 천체들이 집단을 이루고 있는 장소가 있다는 가설이 나오게 됩니다. 태양계에는 행성들 사이에서 발생하는 인력과 주변 항성들의 인력과 같은 외부적인 영향으로 인해 작은 천체들이 원래 있던 자리에서 벗어나면서 혜성이 된다는 것이 바로 오르트 구름 가설의 기본이라 할 수 있습니다.

오르트 구름

오르트 구름의 특징

1. 오르트 구름의 구성요소

오르트 구름에 존재하는 천제들은 대부분의 크기가 작은 천제이기 때문에 먼지 또는 얼음 조각들이라고 볼 수 있는데요. 오르트 구름 내에서 대략 50km의 직경을 갖고 있는 천체가 큰 편에 속합니다. 그렇게 때문에 오르트 구름 내의 천체의 수가 거의 조 단위의 갯수로 파악되지만 이 모든 천체의 질량을 합쳐도 지구보다 5배 정도로 추정할 수 있습니다. 물론 이는 바깥 쪽 오르트 구름을 기준으로 했을 때입니다. 오르트 구름의 크기에 비하면 이렇게 많은 수의 천체가 존재한다고 하더라도 구름이라 말하기 어려울 정도로 옅습니다. 결론적으로는 오르트 구름의 존재가 인정되고 있지만 실질적인 크기와 천체를 직접적으로 확인하기에는 어려움이 있습니다.

 

2. 오르트 구름의 구분

오르트 구름을 좀 더 구체적으로 분류하면 2가지입니다. 안쪽 오르트 구름을 말하는 힐스 구름과 바깥 오르트 구름으로 나눌 수 있습니다. 나누는 구분은 태양과의 거리를 기준으로 해서 20000에서 30000AU  정도까지는 안쪽 오르트구름이라고 힐스 구름이라고도 부르는데 이는 오르트 구름을 연구한 잭 힐스의 이름에서 유래했습니다. 학자마다 이렇게 안쪽과 바깥쪽을 구분하는 기준은 아직까지 명확하지 않습니다. 

 

3. 오르트 구름에 존재하는 행성

세드나

오르트 구름의 안쪽인 힐스 구름에 속하며 그중 가장자리에서 발견되었던 천체입니다. 세드나는 2003년 발견되었고, 세드나의 발견으로 인해 명왕성이 태양계에서 퇴출되었다고 할 수 있을 정도인데요. 세드나는 0.86 정도의 궤도 이심률을 갖고 있는데, 여기서 궤도 이심률(Eccentricity)이란 천체의 궤도가 얼마나 원형에서 벗어나는지를 나타내는 지표를 뜻합니다. 0에서 1 사이의 값을 가지며 궤도 이심률이 0에 가까울수록 궤도가 원에 가까워지며 1에 가까울수록 타원형의 형태를 띄어 궤도가 뾰족하다고 볼 수 있습니다. 태양계의 외곽에서도 천체가 발견될 수 있다는 가능성을 발견하게 되었고, 명왕성 크기의 3/4 정도였기 때문에 명왕성이 행성으로 분류된다면 세드나 또한 행성이어야 한다는 것이 그 주장이었습니다. 이와 더불어 추가로 에리스, 마케마케 등 또 다른 천체의 발견으로 인해 행성과 행성 외 천체를 구분하는 것의 기준을 다시 정립해야하는 필요성이 강조되었고, 이후에 명왕성은 왜행성으로 분류되었습니다.

 

렐레아쿠호누아

세드나와 더불어 힐스 구름에 속하는 천체로 고블린이라는 별칭을 갖고 있습니다. 렐레아쿠호누아는 2018년 발견되었고 천체의 발견을 통해 우리가 현재에도 발견하지 못하고 있는 천체가 많이 존재할 수 있음을 시사하게 되었는데요. 궤도 이심률이 0.88로 세드나보다 더 날카로운 궤도를 갖고 있기 때문에 태양과의 거리 편차가 극심한 편입니다.

 

오르트 구름은 무엇을 뜻하는지, 오르트 구름의 특징과 오르트 구름 내에 존재하는 행성에 대해서 알아보았습니다. 오르트 구름은 태양계의 형성 초기 단계에서 지금까지 어떤 진화를 거쳤고 그 기간동안 어떠한 상호작용이 있었는지를 알아보는데 중요한 역할을 합니다. 오늘 알아본 오르트 구름에 대한 지식을 바탕으로 윤하의 오르트 구름이라는 가사 내용을 본다면 좀 더 새로운 시선과 인사이트를 얻을 수 있는 기회가 되었으면 좋겠습니다.