유성은 어디로부터 오는가?

“와, 저기 봐! 저기 또 지나간다!” “어디? 어디?” 밤하늘에서 유성(流星)을 찾아 그렇게 외쳐 본 적이 있는가? 갑자기 유성 하나가 별이 총총한 밤하늘을 가로지르며 빛줄기를 긋고 떨어지는 광경을 처음 보았을 때, 그것은 마치 별 하나가 갑자기 하늘에서 떨어지는 것같이 보였을 것이다. 물론 유성 혹은 별똥별이란 이름은 아주 잘못된 것이다. 그것이 “별똥”일지는 몰라도, 별과는 거리가 멀다.

천문학자들은 유성을 운석이라고 부른다. 그리고 보통 크기의 별이 우리의 행성인 지구보다 100만 배 이상이나 큰 반면에, 지구는 이러한 운석들보다 수백만 배나 크다. 운석은 무엇이며, 어디로부터 오는가?

사실, 운석은 혜성과 많은 관련이 있다. 유명한 혜성인 핼리 혜성은 태양 주위의 타원형 궤도를 76년 주기로 도는데, 1986년에 지구 곁을 스쳐간 바 있다. 혜성은 대부분 얼음과 먼지로 구성되어 있는 듯하므로, 때때로 더러운 눈덩이로 불린다. 혜성이 태양 가까이에 접근하면 표면은 열을 받아 먼지와 가스를 방출한다. 태양 광선의 복사압에 의해 고체 물질들은 뒤쪽의 밝게 빛나는 먼지 꼬리 속으로 밀려들어 간다. 이렇게 하여 혜성은 지나가는 자취에 기나긴 먼지의 잔해를 남기며, 이 입자들은 우주 공간에 남아 있는 동안 운석체라고 불린다. 혜성에서 나오는 먼지의 대부분은 너무 작아서 보이는 운석이 될 수 없다. 소수만이 모래알 정도의 크기이며, 그중 일부도 기껏해야 조그만 자갈만하다.

가끔 혜성의 궤도와 지구의 궤도가 교차하는 경우가 있다. 이것은 지구가 이 혜성 궤도를 통과할 때마다 동일한 먼지 잔해와 만나게 됨을 의미한다. 이 경우 작은 운석체들이 매우 빠른 속도로—무려 초속 71킬로미터의 속도로 대기권에 떨어진다. 운석체들이 떨어질 때, 큰 것은 열을 받아 타면서 운석으로 알려진, 하늘을 가로지르는 백열하는 빛줄기를 만든다.

지구가 혜성의 궤도를 통과할 때, 유성들이 하늘의 한 점으로부터 사방으로 사출(射出)되는 것처럼 보이는데, 이 지점을 복사점이라고 한다. 이러한 복사점으로부터 운석우(雨)가 매년 일정한 시기에 쏟아진다. 잘 알려진 것으로 페르세우스자리 운석우가 있는데, 이 운석우의 복사점이 페르세우스 성좌에서 발견되기 때문에 그런 이름이 붙여졌다. 페르세우스자리 운석우는 매년 8월 12일이나 13일에 절정에 달하는데, 참으로 현란한 광경을 연출한다. 한 시간에 60개 이상의 운석이 떨어지기도 한다.

10월 21일경에는 오리온자리 운석우를 볼 수 있는데, 이것은 더 이르게 나타나는 물병자리 운석우처럼 핼리 혜성에서 나온 운석체들에 의해 생기는 것으로 알려져 있다. 「천문학」(Astronomy)지에 따르면, 과학자들은 핼리 혜성이 “그 모든 물질을 잃어버리기까지 앞으로 10만 차례 궤도를 돌 수 있”을 것으로 추산한다. 만일 그 가정이 옳다면, 핼리 혜성은 앞으로 760만 년 동안 정기적으로 찾아올 것이다! 그리고 핼리 혜성이 사라지고 난 뒤 오랜 후에도, 그 먼지 잔해로 인해 지상 거민들은 계속 유성을 볼 수 있을 것이다. 오늘날 우리가 보고 있는 많은 운석들은 오래 전에 소멸된 혜성에서 나온 것일 것이다.

과학자들은 날마다 전세계에서 눈으로 볼 수 있는 운석이 약 2억 개 가량 대기권 안으로 떨어진다고 추산한다. 그리고 장관을 이루는 더 멋진 운석우는 다음해에도 항상 펼쳐질 것이며, 수백만 년 후에도 계속될 것이다.