2018년 11월, 보이저 2호는 마침내 태양의 영향을 벗어나 성간 우주로 진입했습니다.
이곳은 태양으로 부터 약 119AU, km로 환산하면 약 178억km 떨어져 있는 곳이죠.
여기까지 오는데 무려 41년이나 걸렸습니다.
이제 보이저 2호는 태양계 너머의 공간에 대한 정보를 우리에게 보내오기 시작했는데요.
이를 통해 과학자들은 그동안 예상치 못했던 놀라운 것들을 새롭게 알게 되었습니다.
최근 보이저 2호는 아주 새로운 정보를 과학자들에게 보내왔습니다.
그 내용은 태양에서 멀어질수록 공간의 밀도가 점점 증가하고 있다는 것이었습니다.
사실 밀도의 증가가 감지된 것은 이번이 처음이 아니었습니다.
2012년에 성간 우주에 먼저 진입한 보이저 1호 역시 이와 비슷한 데이터를 보내온 적이 있었죠.
최근에 보이저 2호가 보내온 데이터는 보이저 1호의 데이터를 검증해주었을 뿐만 아니라 이것이 성간 우주의 특징일 수 있다는 가능성까지 보여주었습니다.
현재 보이저 2호는 태양권계면이(heliopause)라고 하는 경계를 넘어 계속 이동 중에 있는데요.
태양권계면은 태양풍을 기준으로 하는 태양계의 가장자리 경계면을 의미합니다.
바깥쪽으로 계속 나아가려고 하는 태양풍의 압력과 외부의 성간 물질의 압력이 균형을 이루어 더 이상 태양풍이 뻗어나가지 못하는 지점을 말하죠.
이 지점을 넘어서게 되면 진정한 성간 우주 즉, 인터스텔라의 영역에 들어서게 되는 겁니다.
많은 사람들이 성간 우주는 완벽한 진공일 것이라 생각하고 있지만 사실 그렇지 않습니다.
물질의 밀도가 매우 낮긴 해도 여전히 물질들이 존재하고 있죠.
2012년에 태양권계면을 넘어간 보이저 1호는 2013년 10월 약 183억km의 거리에서 처음으로 공간의 밀도를 측정하여 0.055/㎥(세제곱미터)개의 전자 밀도를 감지했습니다.
보이저 2호는 2018년 11월에 태양권계면을 넘어갔으며, 2019년 1월 약 179억km 거리에서 공간 밀도를 측정하여 0.039의 전자 밀도/㎥를 확인했습니다.
그 이후 약 29억km를 더 이동한 보이저 1호는 약 0.13개/㎥의 전자 밀도를 확인했습니다.
또한 2019년 6월에 보이저 2호는 185억km 거리에서 약 0.12개/㎥의 전자를 측정하여 밀도가 훨씬 더 증가했음을 확인할 수 있었죠.
정리해 보자면, 보이저 1호는 0.055/㎥에서 0.13/㎥로, 보이저 2호는 0.039/㎥에서 0.12/㎥로 증가되었습니다.
늘어난 거리는 보이저 1호가 183억km 에서 212억km, 보이저 2호는 179억km에서 185억km 입니다.
일반적으로 태양풍은 3~10개/㎥의 양성자와 전지를 가지고 있으며, 태양에서 멀어질 수록 그 밀도는 점점 낮아지게 되는데요.
그런데 오히려 태양에서 멀어질수록 공간의 밀도가 큰 폭으로 증가하고 있었던 겁니다.
수치 때문에 매우 작아보일 수는 있지만, 이는 충분히 과학자들의 관심을 끌만한 내용이었습니다.
특히 그 원인이 무엇인지 정확하게 알 수 없었기 때문입니다.
과학자들은 이러한 현상에 대해서 두 가지의 가설을 만들어냈는데요.
그 중 하나는 바로 성간 자기장(interstellar magnetic field lines) 가설입니다.
이 성간 자기장이 태양권계면을 만나게 되면 더욱 강해지게 되어 그 주변에 밀도가 높아지게 된다는 거죠.
실제로 보이저 2호는 태양경계면을 통과할 때 예상보다 강한 자기장을 감지하기도 했었습니다.
또 다른 가설은 성간 풍에 의해 날아온 물질들이 태양권계면의 주변에서 느려지게 되었을 가능성입니다.
그래서 그 주변에서 움직임이 느려진 물질들이 보이저에 의해 감지되었을 가능성이 있다는 겁니다.
태양계 외부 탐사선 뉴호라이즌스는(New Horizons) 2018년에 태양권계면에서 중성 수소가 축적되어 발생된 희미한 자외선을 포착하기도 했었죠.
아니면 이 두 가지가 복합적으로 모두 적용되었을 가능성도 있습니다.
아마도 이것을 분석해서 답을 내려면 상당히 오랜 시간이 걸릴 것으로 예상되고 있습니다.
과학자들은 그저 이것을 충분히 연구할 수 있을 정도의 시간 동안 보이저가 버텨주길 바라고 있을 뿐입니다.
이 비밀을 알아내려면 뉴호라이즌스가 성간 우주로 나갈때까지 기다리거나 아니면 완전히 새로운 우주 탐사선이 필요할지도 모르겠습니다.
어쨋든 이 비밀은 쉽게 풀리지 않을 것으로 생각됩니다.
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