Perseverance 로버, 성간 방문자 3I/ATLAS의 놀라운 이미지 포착

역사적인 화성 관측

2025년 10월 3일 04:00 UTC에 성간 혜성 3I/ATLAS가 화성에 가장 근접하여 약 1,860만 마일(3,000만 킬로미터 또는 0.2 AU)의 거리에서 붉은 행성을 통과했습니다. 이 역사적인 순간은 NASA의 화성 우주선 함대가 가까운 거리에서 성간 방문자를 관측할 수 있는 전례 없는 기회를 제공했습니다.

화성 표면의 Jezero 분화구에 위치한 NASA의 Perseverance 로버는 Right Navigation Camera(Navcam)를 사용하여 성간 혜성의 이미지를 성공적으로 포착했습니다. 이 이미지들은 우주선이 성간 천체에 가장 가까이 간 기록을 나타내며, 1I/'Oumuamua와 2I/Borisov의 관측조차 능가합니다.

다중 우주선 캠페인

화성 궤도와 표면에서의 3I/ATLAS 관측은 NASA와 ESA 우주선이 모두 참여하는 조율된 관측 캠페인에서 전례 없는 국제 협력을 나타냅니다:

NASA 화성 자산

• Perseverance 로버: Jezero 분화구에서 Navcam 및 Mastcam-Z 카메라를 사용한 표면 관측
• Curiosity 로버: Gale 분화구에서의 보완 표면 관측
• Mars Reconnaissance Orbiter (MRO): HiRISE 카메라를 사용한 고해상도 이미징 시도
• MAVEN: 잠재적 혜성-화성 상호작용에 대한 대기 모니터링

ESA 화성 임무

• Mars Express: 시각 모니터링 카메라 추적 및 위치 측정
• ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO): 혜성 코마 조성의 분광 관측

이 다중 우주선 접근 방식은 과학자들에게 서로 다른 관점에서 동시 관측을 제공하여 지구만으로는 불가능한 혜성 구조와 활동에 대한 3차원 관점을 제공합니다.

이미지 이해하기

Perseverance Navcam 이미지는 3I/ATLAS를 화성 밤하늘을 가로지르는 인상적인 빛의 줄무늬로 보여줍니다. 그러나 이 모습은 처음에 소셜 미디어의 관측자들을 당황시켜 혜성의 특이한 모양에 대한 추측을 불러일으켰습니다.

하버드 이론 천체물리학자 Avi Loeb는 Medium에 게시한 분석에서 줄무늬 모습에 대한 상세한 설명을 제공했습니다. Loeb에 따르면, 길쭉한 "줄무늬"는 실제로 이미지 처리 방식으로 인한 이미징 아티팩트입니다:

"Navcam 이미지의 줄무늬는 약 10분의 총 시간 간격 동안 수백 개의 Navcam 이미지를 쌓은 결과입니다. 3I/ATLAS는 Navcam의 최대 노출 시간이 3.28초인 개별 스냅샷에서는 원형 점처럼 보였을 것입니다."

Loeb의 분석은 Navcam의 픽셀당 0.33 밀리라디안의 각 해상도가 관측 중 화성으로부터 3I/ATLAS의 거리에서 픽셀당 약 12,500 킬로미터로 변환된다는 것을 밝혔습니다. 쌓인 이미지의 명백한 "줄무늬"는 50,000 킬로미터에 가까운 길이를 측정하는데, 이는 혜성의 실제 추정 직경인 약 46 킬로미터를 훨씬 초과합니다.

과학적 가치

화성에서의 관측은 과학자들에게 지구 기반 관측을 보완하고 독특한 과학적 기회를 제공하는 귀중한 데이터를 제공합니다:

입체 관점

지구와 화성에서의 동시 관측은 관측 지점 사이에 약 0.4-0.5 AU의 기준선을 생성합니다. 이 입체 관측은 천문학자들이 다음을 수행할 수 있게 합니다:

• 혜성의 코마와 꼬리의 3차원 구조 매핑
• 먼지와 가스의 실제 공간 분포 결정
• 전례 없는 정밀도로 혜성의 궤적을 정제하기 위한 시차 효과 측정

활동 모니터링

3I/ATLAS가 근일점에 접근하면서 화성 관측은 혜성의 증가하는 활동 수준을 문서화합니다:

• 가스 분출률: ExoMars TGO 분광 데이터는 CO₂와 H₂O 생성이 기하급수적으로 증가하고 있음을 보여줌
• 코마 확장: 다중 우주선 관측이 코마의 성장과 형태 변화를 추적
• 꼬리 발달: 다양한 관측 각도가 먼지 꼬리 구조와 역학을 보여줌
• 표면 변화: 반복 관측으로 핵 회전과 활성 영역을 감지할 수 있음

앞으로의 전망

화성 근접 통과가 성공적으로 문서화되면서 과학 커뮤니티는 이제 2025년 10월 29일에 다가오는 혜성의 근일점 통과에 초점을 맞추고 있습니다. 근일점에서 3I/ATLAS는 1.357 AU에서 태양에 가장 가까운 지점에 도달하여 최대 활동과 밝기를 촉발할 것입니다.

전 세계 천문대들이 근일점 주변에 집중 관측 캠페인을 조율하고 있으며, 태양 가열이 태양계를 통과하는 혜성의 전체 여정 중 가장 활발한 가스 분출을 촉진할 것입니다. 이는 인류가 영원히 떠나기 전에 성간 방문자를 이렇게 상세히 연구할 수 있는 최고의 그리고 아마도 마지막 기회를 나타냅니다.

역사적 성취

Perseverance와 화성 우주선 함대의 3I/ATLAS 성공적인 관측은 성간 천체 연구의 분수령을 나타냅니다. 처음으로 인류는 태양계 밖에서 온 방문자를 관측하기 위해 다른 세계에 과학 기기를 배치했습니다.

이 성취는 우주에서 강력한 존재를 유지하는 것의 가치와 행성 과학에서 국제 협력의 중요성을 보여줍니다. 화성에서 수집된 데이터는 3I/ATLAS뿐만 아니라 가끔 우리 우주 이웃을 통과하는 성간 천체의 더 넓은 개체군에 대한 이해를 향상시킬 것입니다.