"날아가는 총알을 총으로 맞혔다."

미국 독립기념일인 7월4일 오전 1시52분(한국시간 오후 2시52분). 지구촌 사람들은 1억3400만km 떨어진 광활한 우주에서 펼쳐진 최대의 불꽃 쇼 '딥 임팩트'에 감탄하고 환호했다. 올해 1월22일 미국 플로리다주 케이프커내버럴에서 발사된 우주선 '딥 임팩트'가 긴 여정 끝에 혜성 '템펠1'에 다가가 높이와 지름이 각각 1m이고 무게가 370kg에 달하는 세탁기만한 충돌체(Impactor)를 혜성에 발사한 것.충돌체는 약 24시간 동안 시속 3만7000km의 속도로 80만km를 날아가 혜성과 충돌했다.

충돌체는 충격으로 부서지면서 혜성 표면에 축구장 넓이의 구덩이를 만들어냈다.

혜성 파편들이 튀었고 기대했던 것보다 많은 양의 가스와 먼지를 분출했다. 파편과 가스 등으로 이루어진 섬광과 분출기둥 2개를 약간의 시차를 두고 내뿜었다.

첫 번째 분출은 좁은 기둥 모양으로 혜성을 길게 가로지르는 형태로 일어났고 그 높이는 최소 수천km에 달했다고 NASA 관계자는 밝혔다. 두 번째 기둥은 첫 번째 분출이 있은 다음 수초 후 더욱 밝은 폭발에 이어 발생했고 별 모양으로 퍼져나갔다.


◆표면이 부드러운 빵 같았다

얼음과 먼지 유기물 등으로 이뤄진 혜성 표면은 생각했던 것보다 딱딱하지 않았다.

자세한 결과는 충돌 후 1주일 정도 지난 뒤 선 스펙트럼 분석 등을 통해 나오겠지만 마이클 아렌 미국 메릴랜드대 교수는 "혜성이 마치 머핀(밀가루에 설탕 달걀 유지 우유 등을 넣어 만든 빵)처럼 부드럽게 보이는 물체인 것 같다"며 "표면의 밀도가 굉장히 낮다는 것으로 이해되고 있다"고 말했다. 그는 "표면 굴곡이 생각보다 심하며 양파껍질처럼 여러 겹으로 싸여있는 것으로 추정된다"고 전했다.

과학자들은 그러나 "혜성 내부는 두껍고 딱딱한 물질로 이루어졌을 가능성이 있다"면서 "임팩터가 부드러운 물질로 된 표면층에 부딪힌 뒤 내부층에 충돌한 것으로 보인다"고 설명했다.

가스 분출이 많은 것은 표면층 바로 밑에 가스가 차 있기 때문으로 분석되고 있다. 일산화탄소 이산화탄소 암모니아 메탄가스 등 다양한 물질로 구성된 이 가스들은 혜성의 소멸과정에서 자연스럽게 분출되지만 이번 인위적인 실험을 통해 한꺼번에 쏟아져 나왔다는 얘기다.


◆이번 실험 왜 했나

혜성은 태양계 행성(지구 수성 목성 토성 등)보다 먼저 만들어진 별이다. 태양계 형성 초기에 가스와 미세한 고체 입자들이 엉겨붙어 얼음이 되고,이것이 서로 들러붙어 직경 1km 규모의 확인되지 않은 별이 탄생했는데 이것이 바로 혜성이다.

혜성은 얼음으로 이뤄진 핵과 표면 내부에 있는 가스,구름 형태의 대기,한두개의 꼬리로 구성돼 있다.

이 성분은 46억년 전 태양계 형성 이후 변하지 않았다고 과학자들은 보고 있다. 태양계가 어떻게 형성됐느냐 하는 단초를 찾아 보자는 게 이번 실험의 목적이다.

과학자들은 지구 생명체의 기원에 대해서도 많은 단서를 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 지구상의 물 성분 중 대부분은 혜성의 얼음으로부터 온 것이라는 설도 있다.

오랜 기간에 걸쳐 소행성과 혜성들이 지구로 떨어지면서 혜성의 핵 속에 있는 유기화합물이 지구의 생명 탄생으로 이어졌을 것이라는 추측도 있다. 46억년간 간직해 온 태양계의 신비와 인류의 근원을 캐는데 단서가 될 것으로 많은 과학자들이 기대하고 있다.

또 영화 '딥 임팩트'처럼 혜성의 지구 충돌로 나타날지 모를 '지구 최후의 날'에 대비하는 기회도 얻었다는 게 이번 실험의 큰 성과로 받아들여지고 있다.

오춘호 한국경제신문 과학기술부 기자 ohchoon@hankyung.com