미항공우주국(NASA)의 외태양계 탐사위성 보이저 1호가 지구를 떠나 35년간 약 178억㎞를 비행한 끝에 마침내 태양계 가장자리에서 지금과는 다른 새로운 환경에 진입했다고 라이브사이언스 닷컴이 최근 보도했다.

1972년부터 보이저 프로젝트 과학자로 일해 온 캘리포니아 공대(칼텍)의 에드 스톤 교수는 보이저 1호가 하전(荷電) 입자의 흐름이 지금까지보다 훨씬 빠른 태양계 외곽의 우주 영역에 진입했다고 밝혔다.

그는 "2009년 1월~2012년 1월 사이 보이저 1호가 마주치는 우주선(線)의 양이 약 25% 증가했으며 최근엔 매우 빠른 속도로 증가하고 있다. 5월 7일부터는 우주선의 양이 한 주에 5%, 한 달에 9%가 증가했다"고 말했다.

그는 하전 입자의 흐름이 증가했다는 것은 지구로부터 178억㎞ 떨어진 우주에서 성간우주의 가장자리에 진입하고 있을 가능성을 말해주는 것이라고 밝혔다. 스톤 교수는 "물리학의 법칙에 따르면 보이저호는 인류가 만든 물체로서는 처음으로 언젠가 성간우주에 들어가게 돼 있지만 그것이 언제가 될지 우리는 아직도 정확히 알지 못한다"고 말했다.

그는 "최신 자료는 보이저 1호가 분명히 모든 것이 전보다 빨리 변하는 새로운 영역에 있음을 시사하고 있다. 우리는 태양계 끝에 다가가고 있다"고 말했다.

보이저 1, 2 호는 거대한 태양권(heliosphere)에서 벗어나려고 노력하지만 아직도 헬리오시스(heliosheath: 태양계 외부 우주 공간과의 경계지대)에서 벗어난 것은 아니다.

보이저 위성들이 헬리오시스에서 벗어나 성간공간에 진입하기까지 얼마나 긴 여행을 해야 할 지는 아직 모르지만 과학자들은 헬리오시스의 두께가 약 48억~64억㎞로 추정되기 때문에 그 시기는 앞으로 4년 안이 될 것으로 예측하고 있다.

과학자들은 우주선량 측정치 외에 다른 몇 개의 지표에도 주목하고 있다. 하나는 태양권 내부에서 발생하는 고에너지 입자들의 강도이다. 보이저 1호가 지구에서 멀어질수록 이들 입자가 서서히 줄어들고 있는 것으로 나타났지만 태양계를 벗어날 때 예상되는 극적인 감소 현상은 포착되지 않고 있다.

또 보이저가 태양계 가장자리 경계 영역을 지나갈 때 예상되는 주위의 자기장 변화도 주목의 대상이다. 자기장선은 태양권 안에서 대체로 동-서 방향으로 달리지만 성간 우주에 진입하면 남-북 방향으로 바뀔 것으로 예상되기 때문이다.

외태양계의 행성들과 그 위성들을 탐사하는 임무를 맡은 쌍둥이 탐사선 보이저 1호와 보이저 2호는 1977년에 발사돼 지금까지 많은 흥미있는 사실들을 발견했다.

보이저 1호는 1979년과 1980년 목성과 토성에 도착해 최초의 상세한 영상을 보내왔으며 보이저 2호는 목성과 토성, 천왕성, 해왕성을 지나갔다. 지금까지 천왕성과 해왕성을 방문한 탐사선은 보이저 2호가 유일하다. 이들 위성은 목성의 위성 이오에서 화산을 발견했고 다른 위성 유로파의 얼어붙은 표면 밑에서 바다의 증거를 찾았으며 토성 위성 타이탄에 메탄 비가 내린다는 단서를 포착했다.

또한 천왕성과 해왕성의 크게 기울어진 자극(磁極)과 해왕성의 위성인 트라이튼의 얼음 간헐천, 태양으로부터 거리가 멀어질수록 속도가 빨라지는 행성풍도 이 두 위성이 발견한 것이다.

스톤 교수는 "보이저 위성들이 발사된 1977년은 우주 탐사의 역사가 20년에 불과한 때였다. 우리는 이들 위성이 성간 우주에 도달할 것을 꿈꾸었지만 시간이 얼마나 걸릴지는 아무도 몰랐고 두 위성이 그 때까지 활동하게 될 지 여부도 몰랐다"고 말했다.