먼지꼬리 (Dust Tail)
쉽게 풀면
혜성에서 나온 먼지 알갱이들이 태양빛의 압력에 밀려 완만하게 휘어진 모양으로 뻗어 나가는 꼬리입니다.
왜 중요한가
먼지 꼬리는 핵에서 방출된 먼지 입자가 태양 복사압에 밀려 궤도를 따라 퍼진 것이므로, 꼬리의 모양과 밝기 분포로 입자 크기 분포와 방출 이력을 역산할 수 있습니다. 태양광을 산란해 빛나기 때문에 스펙트럼이 태양과 같고 편광으로 입자 성질을 진단합니다. 이 먼지가 궤도에 남아 지구가 지날 때 유성우가 되므로 유성우 예보의 출발점이기도 합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
먼지꼬리가 얼마나 휘어져 있는지를 측정하면, 그 먼지 알갱이들이 원래 얼마나 빠르게, 어떤 크기로 뿜어져 나왔는지를 계산해낼 수 있다는 설명이다.
먼지꼬리는 전자기력이 아니라 태양빛의 압력을 받아 밀려나기 때문에, 자기장의 영향을 크게 받는 이온꼬리와는 다른 굽은 형태를 보인다는 설명입니다.
조금 더 깊게 보면
이온 꼬리가 태양 반대쪽으로 곧게 뻗는 것과 달리 먼지 꼬리는 넓고 휘어 있으며, 큰 입자는 복사압을 덜 받아 궤도에 더 오래 머물러 있습니다. 관측 기하에 따라 태양 쪽을 향하는 것처럼 보이는 역꼬리가 생기는데 이는 실제로 태양 쪽으로 밀린 것이 아니라 궤도면 투영 효과입니다. 꼬리 밝기는 먼지 방출률뿐 아니라 입자 크기와 위상각에 좌우되므로 밝기만으로 활동도를 비교하는 것은 위험합니다. 먼지 꼬리를 이루는 입자는 태양광을 그대로 산란시켜 빛나기 때문에 스펙트럼이 태양 스펙트럼과 거의 같으며, 이 산란광의 편광 정도를 분석하면 입자의 크기나 표면 성질 같은 물리적 특성을 추가로 진단할 수 있습니다. 또한 이렇게 방출된 먼지가 혜성 궤도를 따라 계속 남아 있다가 지구가 그 궤도를 지날 때 대기로 쏟아져 들어오면 유성우가 되므로, 먼지꼬리 관측은 유성우 예보의 출발점이 되기도 합니다.
주의할 점
먼지꼬리는 이온꼬리와 달리 태양풍이 아닌 복사압의 영향을 주로 받으므로 두 꼬리의 방향이 서로 다르게 나타날 수 있다.
먼지꼬리의 밝기는 단순히 먼지가 얼마나 많이 뿜어져 나왔는지뿐 아니라 입자의 크기 분포와 관측 당시의 위상각에도 크게 좌우되므로, 밝기만 보고 서로 다른 혜성의 활동 정도를 직접 비교하는 것은 위험하다.