보이저 2호, 해왕성 도착
1989년 8월 25일, 보이저 2호가 해왕성 북극 위를 스치듯 지나갔습니다. 12년 그랜드 투어의 마지막 정거장에서 거대한 검은 폭풍과 위성 트리톤의 간헐천이 처음 드러났습니다.
볼 수 있는 뷰: 공전뷰 ✓ · 별자리뷰 — (하늘에서 볼 수 없는 이벤트)
이 이벤트 이야기
1989년 8월 25일, 보이저 2호가 해왕성 북극 위 약 4,950km를 지나갔습니다. 해왕성 지름이 약 5만 km이니, 행성 크기에 비하면 구름 위를 스치듯 지난 셈입니다. 1977년 발사 뒤 목성·토성·천왕성을 거쳐 12년 동안 날아온 ‘그랜드 투어’의 마지막 정거장이었습니다. 지구에서 45억 km쯤 떨어진 곳이었습니다.
해왕성은 멀리서 보던 것처럼 조용한 파란 공이 아니었습니다. 남반구에는 지구만 한 검은 폭풍 ‘대암점’이 돌고 있었습니다. 바람은 시속 약 2,100km로, 지금까지 태양계 행성에서 잰 것 가운데 가장 빨랐습니다. 여객기보다 두 배 넘게 빠른 속도입니다. 흰 구름 하나는 행성을 빠르게 돌아서 ‘스쿠터’라는 별명을 얻었습니다.
해왕성은 태양에서 받는 열보다 약 2.6배 많은 열을 내보냅니다. 행성 속에 아직 열이 많이 남아 있다는 뜻입니다. 과학자들은 이 속의 열이 해왕성의 강한 바람과 폭풍을 움직이는 데 힘을 보탠다고 생각합니다. 태양에서 이렇게 멀리 떨어져 있는데도 날씨가 거친 까닭입니다.
해왕성을 지나고 약 다섯 시간 뒤, 보이저 2호는 가장 큰 위성 트리톤을 약 4만 km 거리에서 지나갔습니다. 트리톤의 표면은 영하 235도로 매우 추웠지만, 질소 가스와 검은 먼지가 약 8km 높이까지 뿜어져 오르는 간헐천이 보였습니다. 공전뷰에서는 12년 궤적의 끝에서 보이저 2호가 해왕성에 도착하는 순간이 재현됩니다.
임무의 목표
해왕성 방문은 먼 거리와의 싸움이기도 했습니다. 보이저 2호의 송신기 힘은 약 20W로, 밝은 전구 하나 정도였습니다. 45억 km를 건너온 이 신호는 지구에 닿을 때 매우 약해졌습니다. 그래서 NASA는 자기 안테나뿐 아니라 미국 뉴멕시코의 VLA 전파망원경과 호주 파크스 전파망원경 같은 여러 안테나를 한데 묶어 신호를 받았습니다.
보이저 2호가 본 천왕성과 해왕성은 목성·토성과 다른 종류의 행성이라는 것이 분명해졌습니다. 목성과 토성은 대부분 수소와 헬륨이지만, 천왕성과 해왕성은 물·암모니아·메탄 같은 물질이 많아 ‘얼음 거인’이라고 부릅니다. 다른 별 주위에서 발견되는 행성 가운데에도 해왕성과 비슷하거나 조금 작은 크기가 흔합니다. 그런데 우리 태양계의 얼음 거인을 가까이서 본 자료는 보이저 2호가 전부입니다.
트리톤은 해왕성이 자전하는 방향과 반대로 돕니다. 이렇게 반대로 도는 큰 위성은 태양계에서 드뭅니다. 그래서 과학자들은 트리톤이 원래 해왕성 바깥의 카이퍼 벨트에서 떠돌다 해왕성에 붙잡혔다고 생각합니다. 트리톤은 명왕성과 크기와 성분이 비슷해서, 2015년 뉴호라이즌스가 명왕성을 찾아갈 때 좋은 비교 대상이 되었습니다.
임무 연대기와 배경
보이저 2호는 해왕성에 다가가며 그때까지 몰랐던 위성 6개를 새로 찾아냈습니다. 또 지구에서 관측할 때 고리가 끊어진 ‘호’처럼 보이던 수수께끼도 풀었습니다. 고리는 행성을 한 바퀴 다 두르고 있었지만, 한 고리에 알갱이가 특히 많이 뭉친 부분들이 있어서 지구에서는 그 부분만 보였던 것입니다.
트리톤을 가까이 보려면 해왕성 북극 위를 스쳐 지나가야 했습니다. 그 대가로 보이저 2호의 길은 크게 남쪽으로 꺾였고, 그 뒤로는 어떤 행성도 만날 수 없게 되었습니다. 해왕성이 마지막 목적지였기 때문에 과학자들은 이 선택을 할 수 있었습니다.
대암점은 1994년 허블 우주망원경이 해왕성을 봤을 때 이미 사라지고 없었습니다. 그 뒤로도 새 검은 폭풍이 나타났다 사라지기를 되풀이했습니다. 목성의 대적점이 수백 년 동안 이어지는 것과 달리, 해왕성의 폭풍은 몇 년 만에 생겼다 없어지는 것으로 보입니다. 해왕성으로 가는 새 탐사선은 아직 계획되지 않아, 보이저 2호의 자료가 당분간 유일한 근접 관측으로 남습니다.
이 탐사선의 다른 이정표
어디서 볼 수 있나 — 하늘과 시뮬레이터
해왕성은 약 7.8등급이라 맨눈으로는 보이지 않습니다. 쌍안경으로는 작은 별처럼, 작은 망원경으로는 푸른빛이 도는 아주 작은 원반으로 보입니다. 지금은 물고기자리 근처에 있고, 가을 무렵 태양의 정반대편(충)에 와서 밤새 하늘에 떠 있습니다.
별자리뷰에서 해왕성을 고르면 지금 있는 곳에서 해왕성의 높이와 방향, 뜨는 시각이 나타납니다. 공전뷰에서 해왕성을 따라가며 날짜를 1989년 8월 25일로 옮기면, 보이저 2호가 해왕성 북극 위를 스쳐 지나가는 순간이 재현됩니다. 성간뷰(3D)에서는 해왕성 궤도(약 30AU) 바깥으로 카이퍼 벨트와 보이저 2호의 현재 위치가 이어집니다.
이 대목을 화면에서 확인하려면 — 공전 궤도에서 그 순간 재생
자주 묻는 질문
해왕성에 얼마나 가까이 지나갔나요?
1989년 8월 25일 해왕성 북극 위 약 4,950km를 지났고, 약 다섯 시간 뒤 위성 트리톤을 약 4만 km 거리에서 지났습니다.
대암점은 지금도 있나요?
없습니다. 1994년 허블 관측 때 이미 사라졌고, 그 뒤 다른 검은 폭풍들이 나타났다 사라지기를 되풀이하고 있습니다.
트리톤은 왜 특별한가요?
해왕성의 자전과 반대 방향으로 도는 큰 위성이라 카이퍼 벨트에서 붙잡힌 천체로 여겨집니다. 매우 추운데도 간헐천이 뿜어져 나옵니다.
다음 해왕성 탐사는 언제인가요?
승인된 계획은 아직 없습니다. 미국의 10년 계획은 천왕성 궤도선을 가장 먼저 추진할 대형 임무로 꼽았습니다.
관련해서 볼 것
시각·수치는 근사이며 관측 계획엔 공식 자료를 확인하세요. 시뮬레이션은 J2000 평균 궤도요소 기반입니다.