감자 모양 화성의 달, 태양 삼켰다 [여기는 화성]

미국 항공우주국(NASA)의 화성 탐사 로버 퍼서비어런스가 화성의 달 ‘포보스’가 태양 앞을 지나가는 일식 장면을 포착한 사진이 공개됐다고 과학매체 유니버스투데이가 최근 보도했다.

공개된 사진은 지난달 12일(현지시간) 퍼서비어런스의 마스트캠-Z 카메라로 촬영됐다. 사진에는 포보스가 태양 원반 앞을 지나면서 태양 일부를 가리는 모습이 담겼다.

퍼서비어런스는 이 장면을 촬영하기 위해 마스트캠-Z에 일식 관측용 안경에 사용되는 것과 유사한 태양 필터를 장착했다.

퍼서비어런스 탐사선이 포보스가 태양 앞을 지나가는 모습을 관측했다. (제공= NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/SSI)

포보스는 화성 표면에서 약 6000㎞ 상공을 공전하는 작은 위성이다. 지름 약 22km인 이 위성은 1877년 미국 천문학자 아사프 홀이 처음 발견했다. 표면에는 충돌로 생긴 분화구가 곳곳에 있어 울퉁불퉁한 감자와 비슷한 모양을 하고 있다.

포보스의 공전 주기는 약 7시간 39분으로 화성의 자전 주기보다 짧다. 이 때문에 포보스는 화성 하늘에서 매우 빠르게 움직인다. 포보스가 태양을 최대한 가릴 때에도 태양 원반의 약 4분의 1 정도만 가리며, 태양 원반을 가로지르는 데 걸리는 시간도 1분이 채 되지 않는다.

화성 표면에서 활동해 온 탐사 로버들은 그동안 포보스가 태양 앞을 지나가는 모습을 여러 차례 포착해왔다. 오퍼튜니티 로버가 2004년 처음 이 현상을 촬영했으며, 이후 큐리오시티와 퍼서비어런스도 포보스의 일식 장면을 관측했다.

사진에 담긴 과학

포보스의 태양 통과 현상은 단순한 천문 사진 촬영을 넘어 포보스의 궤도를 정밀하게 측정하는 데 활용된다.

우주과학연구소의 행성과학자 마크 레몬은 “우리가 포보스의 통과 현상을 촬영하는 이유는 이를 통해 특정 순간의 포보스 위치를 100m보다 더 정확하게 측정할 수 있기 때문”이라고 설명했다.

이어 “이런 관측 방식은 지구에서 가장 큰 망원경으로 관측하는 것보다 훨씬 더 정확하게 포보스의 궤도를 파악할 수 있게 해준다”며 “탐사선이 포보스에 훨씬 가까이 있기 때문에 태양은 포보스의 위치를 측정하는 데 훌륭한 기준점이 된다”고 밝혔다. 그러면서 “포보스의 궤도에 대한 더 정확한 정보는 향후 탐사 계획을 수립하는 데 매우 유용하다”고 덧붙였다.

이 같은 관측은 스피릿과 오퍼튜니티를 시작으로 큐리오시티와 퍼서비어런스까지 이어지며 약 30년 동안 진행되고 있다.