슈메이커-레비 9, 목성 충돌
1994년 7월 16일부터 22일까지, 부서진 혜성 슈메이커-레비 9의 조각 21개가 차례로 목성에 부딪혔습니다. 사람들이 미리 예보하고 지켜본 첫 행성 충돌로, 목성에는 지구만 한 검은 흔적이 남았습니다.
▶ 시뮬레이터에서 이 장면 열기 볼 수 있는 뷰: 공전뷰 ✓ · 별자리뷰 — (하늘에서 볼 수 없는 이벤트)
이 이벤트 이야기
1993년 3월, 캐럴린 슈메이커와 유진 슈메이커, 데이비드 레비가 미국 팔로마 천문대에서 이상한 혜성을 발견했습니다. 하나의 혜성이 아니라 여러 조각이 한 줄로 늘어서 있었습니다. 사람들은 그 모습이 진주 목걸이를 닮았다고 했습니다. 이 혜성은 태양이 아니라 목성 주위를 돌고 있었습니다.
혜성이 부서진 것은 1992년 7월이었습니다. 혜성은 목성 구름 위 약 4만 km까지 다가갔는데, 너무 가까워서 목성의 중력이 혜성의 가까운 쪽과 먼 쪽을 다르게 끌어당겼습니다. 그 힘에 혜성이 찢어졌습니다. 과학자들은 궤도를 계산해 조각들이 1994년 7월 목성에 부딪힐 것이라고 미리 알렸습니다.
예보대로 1994년 7월 16일부터 22일까지, 조각 21개가 초속 약 60km로 목성 남반구에 차례로 부딪혔습니다. 가장 큰 G 조각의 충돌 에너지는 TNT 600만 메가톤, 당시 세계의 모든 핵무기를 합친 것의 약 600배로 계산됩니다. 그 자리에는 폭이 1만 2천 km가 넘는 검은 흔적이 남았습니다. 지구 지름과 거의 같은 크기입니다.
충돌은 지구에서 볼 때 목성의 뒤편 가장자리 바로 너머에서 일어났습니다. 하지만 목성은 약 10시간에 한 바퀴 돌 만큼 빨리 자전해서, 충돌 자리가 몇 분 만에 지구 쪽으로 돌아왔습니다. 목성으로 가던 갈릴레오 탐사선은 충돌 섬광을 직접 보았습니다. 공전뷰에서 날짜를 1994년 7월로 옮기면 충돌 무렵 목성과 지구의 자리가 재현됩니다.
언제 어디서 보이나
충돌 흔적은 목성의 강한 바람에 흩어져 몇 달 만에 희미해졌고, 지금은 남아 있지 않습니다. 흔적이 생긴 곳은 목성 남위 약 44° 부근이었습니다. 지금 작은 망원경으로 목성을 보면 구름 띠 몇 개와 대적점이 보이는데, 충돌 흔적은 그런 줄무늬들보다 훨씬 남쪽에 있었습니다.
별자리뷰에서 목성을 고르면 지금 있는 곳에서 목성의 높이와 방향, 뜨는 시각이 나타납니다. 목성은 약 −2등급으로 밤하늘에서 가장 밝은 행성 가운데 하나이고, 쌍안경으로도 갈릴레이 위성 네 개가 작은 점으로 보입니다. 공전뷰에서 날짜를 1994년 7월 16일로 옮기면 충돌 무렵 목성·지구·태양의 배치가 재현됩니다. 혜성 조각은 궤도 자료에 없어 그려지지 않습니다.
이 대목을 화면에서 확인하려면 — 공전 궤도에서 그 순간 재생
지난 회귀와 역사
과학자들은 이 혜성이 발견되기 20~30년 전쯤 목성에 붙잡혀 그 뒤로 목성 주위를 돌았다고 생각합니다. 부서지기 전 혜성의 핵은 지름 약 1.8km였던 것으로 추정됩니다. 산 하나만 한 크기의 천체가 이렇게 큰 흔적을 남긴 것입니다.
충돌 전에는 조각들이 작아서 목성 대기에 삼켜지고 별 흔적을 남기지 않을 것이라는 예측도 있었습니다. 그러나 첫 조각이 부딪힌 뒤 곧 검은 흔적이 뚜렷하게 나타나면서 그런 걱정은 사라졌습니다. 흔적은 예상보다 훨씬 크고 잘 보였습니다.
목성은 크고 무거워서 지구보다 훨씬 자주 혜성에 맞습니다. 과학자들은 목성에 혜성이 부딪히는 횟수가 지구보다 2,000~8,000배 많다고 추정합니다. 한때는 목성이 혜성을 끌어당겨 지구를 지켜 주는 ‘방패’라는 생각이 널리 퍼졌습니다. 하지만 최근 연구에서는 목성이 오히려 일부 천체를 지구 쪽으로 보내기도 한다는 결과가 나와, 목성의 역할은 아직 논의 중입니다.
왜 주목받나
슈메이커-레비 9 충돌은 천체 충돌이 먼 옛날 일만이 아니라는 것을 모두가 보는 앞에서 보여 주었습니다. 달의 구덩이와 공룡을 멸종시킨 충돌은 이미 알려져 있었지만, 지구만 한 흔적이 실제로 생기는 장면은 큰 충격이었습니다. 그 뒤 미국 의회의 요구로 NASA는 1998년, 지름 1km가 넘는 지구 근처 천체의 90%를 찾아내는 목표를 세웠습니다.
충돌은 목성 대기 속을 들여다보는 기회이기도 했습니다. 조각들이 대기 깊이 파고들며 끌어올린 물질에서 황, 암모니아, 황화수소 같은 물질이 검출되었습니다. 충돌 뒤 퍼져 나가는 파동을 보고 과학자들은 목성 대기의 구조도 연구할 수 있었습니다. 탐사선을 목성 대기 속으로 보내지 않고도 얻은 귀한 자료였습니다.
이 사건은 아마추어 천문가들도 과학에 이바지할 수 있다는 것을 보여 주었습니다. 충돌 흔적은 작은 망원경으로도 보였고, 세계 곳곳의 아마추어 관측 기록이 흔적의 변화를 이어 붙이는 데 쓰였습니다. 2009년 7월 목성에 새로 생긴 충돌 흔적도 호주의 아마추어 천문가 앤서니 웨슬리가 처음 발견했습니다.
자주 묻는 질문
조각은 몇 개였나요?
21개가 1994년 7월 16일부터 22일까지 차례로 목성에 부딪혔습니다. 가장 큰 것은 G 조각입니다.
충돌을 지구에서 직접 봤나요?
충돌 자리는 지구에서 보이지 않는 가장자리 바로 너머였지만, 목성이 빠르게 자전해 몇 분 만에 흔적이 보였습니다. 갈릴레오 탐사선은 섬광을 직접 보았습니다.
흔적은 얼마나 컸나요?
G 조각이 남긴 흔적은 폭이 1만 2천 km가 넘어 지구 지름과 비슷했습니다. 흔적들은 몇 달에 걸쳐 바람에 흩어졌습니다.
지구를 지키는 일과 무슨 관계가 있나요?
천체 충돌이 지금도 일어난다는 것을 보여 주어, 지구 근처 천체를 찾는 감시가 본격화됐습니다. 이런 흐름은 소행성의 궤도를 바꾸는 DART 같은 실험으로 이어졌습니다.
관련해서 볼 것
시각·수치는 근사이며 관측 계획엔 공식 자료를 확인하세요. 시뮬레이션은 J2000 평균 궤도요소 기반입니다.