<너의 이름은>은 도쿄에 사는 소년 타키와 이토모리 마을에 사는 소녀 미츠하의 몸이 서로 바뀌면서 일어나는 이야기이다. 올해 1월 개봉 이후 300만 관객을 돌파하며 큰 화제를 모았다. 사진은 1,200년 만에 다시 나타난 티아매트 혜성이 둘로 분열되는 모습이다.

서로의 몸이 바뀐 타키와 미츠하. 이 기묘한 일이 계속되던 중 미츠하가 ‘혜성을 보겠네’라는 문자를 남긴다. 이후 신기하게도 더 이상 몸이 바뀌지 않게 된다. 1,200년 만에 돌아온 티아매트 혜성이 돌연 이토모리 마을을 덮치면서 미츠하가 사라졌기 때문이다. 찬란한 빛을 내뿜다 한 마을을 송두리째 앗아가 버린, 혜성은 과연 무엇일까?

혜성은 태양이나 큰 질량의 행성 주위를 타원 또는 포물선 궤도로 회전하는 태양계 내 작은 천체다. 혜성은 핵과 핵으로부터 발생한 구름층, 그리고 뒤에 길게 늘어진 꼬리로 이뤄져 있다. 핵의 중심에는 암석으로 된 알맹이가 있고, 이는 먼지가 섞인 푸석푸석한 눈으로 싸여 있다. 때문에 혜성은 ‘지저분한 눈 덩어리(Dirty Snowball)’라고도 불린다. 흔히들 혜성이라고 하면 밝게 빛나는 모습을 떠올리기 마련인데, 빛은 혜성의 꼬리에서 비롯된다. 혜성이 태양에 접근하게 되면 태양 빛을 받아 표면이 점점 가열되고 이에 따라 핵 표면에서 드라이아이스, 얼음이 증발한다. 이때 생겨난 가스로 인해 혜성의 내부압력은 증가하고 가스는 먼지 껍데기를 뚫고 분출된다. 이를 코마라고 한다. 코마의 물질이 태양광선 및 태양풍을 받아 뒤로 밀려 나가면서 꼬리를 형성하는데, 내부 태양계로 들어올수록 더 많은 물질이 방출돼 꼬리가 더 길어지는 것이다

영화에는 푸르스름한 빛을 띤 혜성이 등장한다. 빛을 내는 혜성의 꼬리는 두 종류로 나뉘는데, 우선 영화에서처럼 푸르스름한 빛을 띠는 이온 꼬리가 있다. 이는 태양풍의 하전입자와 혜성에서 분출된 가스의 상호작용에 의해 만들어진다. 그 형태는 태양의 반대쪽으로 곧게 뻗어 있다. 두 번째로는 노란빛을 띠는 먼지 꼬리가 있다. 혜성이 궤도운동을 하는 동안 태양의 강한 복사압으로 코마 내 먼지들이 그대로 궤도 위에 뿌려져 생긴다. 이는 태양 쪽에서 반대쪽으로 퍼져나가고 있는 곡선 형태로, 태양 빛을 반사하기 때문에 노란색을 띤다.

가상의 티아매트 혜성은 1,200년 만에 다시 이토모리 마을에 등장한다. 실제로도 혜성은 보통 수천~수만 년의 주기로 태양에 접근했다 사라진다. 이를 장주기 혜성이라고 한다. 혜성은 발원지인 오르트 구름과 카이퍼 벨트에서 태양의 중력으로 인해 태양계 내로 진입하게 된다. 이때 목성과 같이 큰 질량을 가진 행성으로부터 영향을 받으면 혜성 궤도는 쉽게 변할 수 있다. 이처럼 다른 행성의 힘에 의해 궤도가 변하는 것을 섭동이라고 하며, 이로 인해 200년 이하의 짧은 주기의 단주기 혜성이 나타나기도 한다. 또한 혜성은 태양에 가까이 갈수록 휘발성 물질을 많이 잃게 되는데 태양을 여러 번 지나간 혜성은 휘발성 물질을 모두 잃어 소행성이 될 수도 있다. 

소행성은 태양계에 무수히 많이 존재한다. 하지만 대부분 화성 궤도와 목성 궤도 사이에 위치한 소행성대에 있다. 이 안에는 소행성이 존재하지 않는 커크우드 간극이 존재한다. 이곳에서는 목성과 소행성의 공전 주기가 일정한 정수비를 가진다. 예를 들어 어떤 소행성과 목성의 공전 주기 비율이 3:2라고 하면 소행성이 태양주위를 3바퀴 도는 동안 목성은 2바퀴를 돈다는 의미다. 이렇게 되면 소행성은 목성의 중력 영향을 주기적으로 받게 되고, 결국 해당 궤도에 더 이상 머물 수 없게 된다. 그 결과 지구나 화성, 태양 쪽으로 날아가거나 충돌하게 되는 것이다.

영화 <너의 이름은>에서는 두 조각으로 갈라진 티아매트 혜성 파편과 지구가 충돌하면서 이토모리 마을이 파괴된다. 이는 실제로 일어날 수 있을까? 김충섭(수원대 물리학) 교수는 “다시 궤도를 도는 동안 질량의 변화가 거의 없고 마을을 파괴할 만큼 혜성의 크기가 충분히 크다면 가능하다”라며 “혜성의 질량 변화가 크다면 궤도가 달라지기 때문”이라고 답했다.