4월은 봄이 본격적으로 시작하는 때다. 천문학적으로는 어느 때보다 청명한 하늘이 연출된다. 아무 준비 없이 하늘을 보면 아름다운 천문 현상을 보기는 쉽지 않다. 봄 밤하늘을 보면서 우주의 신비를 느끼는 데 도움을 줄 수 있는 책들이 잇따라 나왔다. ●고흐의 밤하늘이 간직한 수수께끼 빈센트 반 고흐는 다른 어떤 화가들보다 별과 행성, 달과 태양을 많이 그렸다. 그 때문에 미술사학자뿐만 아니라 천문학자, 천체물리학자들까지도 고흐의 그림을 연구하고 사랑한다. ‘천문학이 발견한 반 고흐의 시간’(위즈덤하우스)은 반 고흐의 그림 속 밤하늘이 간직한 수수께끼를 하나씩 풀어 가며 그림을 읽는 새로운 관점을 제시할 뿐만 아니라 천문학의 새로운 재미를 느끼게 해 준다. 1888년 작품 ‘밤의 카페 테라스’에서 여름철 대삼각형 별자리를 설명하고, 같은 해 그려진 ‘론강의 별이 빛나는 밤에’서는 북극성의 위치와 과학적 의미를 알려 주며 일상에서 가볍게 할 수 있는 천체 관측 요령까지 친절하게 설명한다. 눈길을 끄는 것은 ‘별이 빛나는 밤’이 1889년 6월 19일 밤하늘을 그린 것이라는 정설에 도전해 새로운 날짜를 제안했다는 것이다. 저자는 천문 시뮬레이션, 하늘 각도 측정, 시간 변환 등 과학적 방법과 반 고흐가 남긴 자료를 새로 분석해 그림 속 별자리는 양자리일 수 없으며 이 때문에 6월 19일이 아닌 7월 하순쯤이라고 주장한다. 과학에 관심 있는 독자는 증명 방식의 신선함을, 반 고흐를 좋아하는 사람들은 독특한 시각으로 그림을 읽는 즐거움을 느낄 수 있다. ●‘거리 측정’을 통해 더 친숙해진 우주 ‘갈 수 없지만 알 수 있는’(더숲)에서는 ‘우주먼지’라는 별명으로 잘 알려진 과학 커뮤니케이터 지웅배 박사가 천문학의 탐구 여정을 ‘거리 측정’이라는 독창적 시선으로 풀어낸다. 우리에게 가장 친숙한 천체인 달로 시작해 샛별이나 개밥바라기로 불리는 금성, 그리고 수성 궤도의 비틀어짐으로 등장한 알베르트 아인슈타인의 일반 상대성 이론, 행성의 지위를 박탈당한 명왕성과 지구의 공통점, 우주 지도의 기준점이 되는 플레이아데스 성단, 별똥별이 떨어지는 이유, 그리고 영화 ‘히든 피겨스’로 유명해진 여성 천문학자들의 숨겨진 이야기까지 재미있게 설명한다. 저자가 공개한 80여장의 사진과 자료는 책 제목처럼 갈 수 없지만 알 수 있는 천문학의 본질을 더욱 선명하게 보여 준다. 또 천문학이 단순한 숫자와 데이터를 넘어 우리와 우주의 관계를 탐구하고 사유하는 특별한 여정이라는 것을 알려 준다.

영화 ‘스타워즈’에서 막강한 군사력을 지닌 제국군의 가장 강력한 무기는 바로 ‘데스 스타’(death star· 죽음의 별)다. 수많은 우주 전함과 병력을 가지고 이동하는 인공 행성인 데스 스타의 상징은 바로 슈퍼레이저 주포로, 행성도 한 번에 파괴하는 엄청난 위력을 지녔다. 물론 데스 스타와 슈퍼레이저 주포 모두 가공의 존재이지만, 의외로 천문학자들 사이에서 실제 죽음의 별이라는 별명을 지닌 별이 존재한다. 태양보다 수십 배 무겁고 적어도 몇만 배 이상 밝은 울프 레이예 별(Wolf-Rayet) 가운데 하나인 울프 레이예 104이다. 태양 질량의 20배 정도 되는 울프 레이예 104는 태양 질량의 10배쯤인 동반성과 함께 공전하면서 주변으로 물질을 내뿜고 있다. 울프 레이예 별의 표면 온도가 너무 높기 때문에 표면의 가스가 강력하게 분출하는 것이다. 울프 레이예 104가 동반성과 춤을 추듯 서로의 주위를 공전하기 때문에 지구에서 관측하면 마치 바람개비나 소용돌이 같은 무늬를 만들고 있는 것을 볼 수 있다. 그래서 처음에는 바람개비 별(pinwheel star)이라고 불렸다. 평화의 상징 같은 바람개비 별이 죽음의 별이 된 이유는 그 자전축에 있다. 이 별과 동반성의 공전면은 지구에서 보면 위에서 내려다보는 방향이다. 보통 별과 행성의 자전축은 공전면에 수직인 경우가 많기 때문에 울프 레이예 104의 자전축은 지구 쪽을 바라보고 있을 가능성이 높다. 문제는 이렇게 무거운 별이 죽을 때 그냥 죽는 게 아니라 초신성 폭발과 함께 강력한 에너지를 자전축 방향으로 내뿜는다는 것이다. 감마선 버스트(GRB)라는 격렬한 에너지 분출이 지구 쪽으로 향할 경우 지구 생태계에 상당한 악영향이 불가피하다. 데스 스타의 주포처럼 행성을 파괴하진 않지만, 그 행성에 사는 생명체에 큰 해를 입힐 수 있기 때문이다. 그나마 거리가 8400광년으로 멀다는 점이 다행이다. 이런 이유로 데스 스타라는 별명을 얻긴 했지만, 울프 레이예 104의 자전축이 실제로 지구 쪽으로 향하는지는 100% 장담하긴 어렵다. 종종 공전면에 기울어져 자전하는 행성과 별도 있기 때문이다. 미국 하와이 WM 켁(Keck) 천문대의 천문학자 그랜트 힐은 10m 지름 주경을 지닌 켁 망원경의 특수 장치를 이용해 울프 레이예 104의 자전축의 방향을 조사했다. 그 결과 처음 추정과는 달리 자전축의 방향이 30~40도 정도 기울어진 것으로 나타났다. 따라서 지구에 초강력 감마선 광선이 도달할 가능성은 낮은 셈이다. 생각보다 크게 기울어진 상태에서 공전하는 이유는 아직 모르지만, 일단 우리에겐 좋은 소식이다. 초신성 폭발로 생명체가 대량 멸종했다는 것은 SF 소설에나 나올 법한 이야기 같지만, 사실 과학자들은 태양계가 46억년 동안 이동하면서 가까운 거리에서 초신성이 폭발을 겪었을 가능성은 충분하다고 보고 있다. 이유가 설명되지 않는 일부 대멸종 사건(고생대 오르도비스기 말과 데본기 말)과 연관성이 있다는 주장도 있었다. 다만 우리에게는 다행하게도 관측 범위 내에서 지구를 위협하는 초신성 후보는 없는 것으로 보인다.

그리스·로마 신화 속 바다의 신 포세이돈은 밝은 청록색 망토라도 휘감았던 것일까. 이 신화 속 존재에서 유래한 해왕성에서 ‘밝게 빛나는 오로라’가 사상 처음으로 포착됐다. 미국과 영국 공동 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경(JWST)을 사용해 해왕성의 오로라 활동을 관측하는 데 성공했다고 국제학술지 네이처천문학(Nature Astronomy) 26일 자에 발표했다. 오로라는 태양에서 날아드는 고에너지 입자가 행성의 자기장에 갇혀 상층 대기 입자와 충돌해 빛을 내는 현상이다. 따라서 자기장과 대기가 있는 행성에서만 오로라가 나타난다. 태양계에서는 지구 외에도 화성과 목성, 토성, 천왕성, 해왕성에서 오로라가 발생한다. 다만 자전 속도가 매우 느린 수성과 금성은 자기장이 너무 약하거나 거의 없어 오로라가 생기지 않는다. 과학자들은 1989년 NASA 우주 탐사선 보이저 2호가 보내온 정보를 바탕으로 해왕성에도 오로라가 있다고 추정했지만 이전까지는 적절한 관측 장비가 없었다. 연구를 이끈 헨릭 멜린 영국 노섬브리아대 교수는 “해왕성의 오로라 관측은 JWST의 근적외선 분광기 덕에 가능했다”면서 “오로라 관측뿐 아니라 이미지의 선명함과 세부적 특징에 정말 놀랐다”고 말했다. 연구진은 엔아이알스펙(NIRSpec)이란 이 분광기로 해왕성의 상층 대기인 전리층에 대한 자세한 이미지를 촬영했다. 여기서 삼중수소 양이온(H₃⁺) 방출 현상을 관측해 오로라를 확인했다. 이 현상은 목성과 토성, 천왕성 같은 가스 행성에서 오로라 출현을 확인하는 신호다. 오로라는 항상 가시광선으로 빛나는 것이 아니다. 천왕성과 해왕성에선 주로 적외선과 자외선, 목성과 토성에서는 대부분 자외선으로 나타난다. 특히 해왕성의 오로라는 다른 행성처럼 극 지역이 아니라 중위도에서 발생한다. 이는 이 행성의 자기장 특성 때문이다. 오로라는 보통 자기장이 행성 대기를 향해 수렴하는 자기극을 중심으로 나타나며, 해왕성의 자기극은 기울기가 28도인 자전축에서 47도 더 기울어져 있다. 연구진은 JWST 덕분에 해왕성 온도도 측정했으며 과거 보이저 2호 관측 때보다 수백도 낮아진 사실도 확인했다. 연구 공동 저자인 제임스 오도노휴 영국 레딩대 교수는 뉴욕타임스(NYT)에 “해왕성 오로라는 우리가 예상했던 밝기의 1%도 안 된다”고 설명했다. 이는 오로라 관측이 왜 어려운지도 시사한다. 일반적으로 온도가 높을수록 더 많은 에너지를 가진 입자와 충돌하기에 오로라는 더 밝아진다. 온도가 낮으면 오로라도 약해진다는 의미다. 연구진은 앞으로도 JWST를 사용해 해왕성을 연구해갈 계획이다. 또 다른 연구 저자인 리 플레처 레스터대 교수는 “마침내 태양계에서 가장 이상한 이 행성의 상층 대기에 대한 창이 열렸다”며 추가 연구에 기대감을 표했다.

SPC삼립이 프로야구 개막을 맞아 출시한 ‘크보빵(KBO빵)’이 출시 사흘 만에 판매량 100만봉을 넘어서며 돌풍을 일으키고 있다. 삼립이 출시한 신제품 중 역대 최고 기록이다. 삼립이 지난 20일 출시한 크보빵은 1000만 관중을 돌파하며 국민 스포츠로 자리 잡은 프로야구와 협업해 내놓은 신제품이다. 롯데자이언츠를 제외한 9개 구단별로 하나씩 제품이 만들어졌다. 롯데자이언츠를 제외한 9개 구단별로 하나씩 제품이 만들어졌다. 롯데그룹은 삼립의 경쟁사인 롯데웰푸드를 계열사로 두고 있어 참여하지 않은 것으로 보인다. ‘타이거즈 호랑이 초코롤’, ‘라이온즈 블루베리 페스츄리’, ‘트윈스 쌍둥이 딸기샌드’, ‘베어스 곰발바닥 꿀빵’, ‘위즈 빅또리 초코바닐라 샌드’, ‘랜더스 소금버터 우주선빵’, ‘이글스 이글이글 핫투움바 브레드’, ‘다이노스 공룡알 흑임자 컵케익’, ‘히어로즈 영웅필승 자색고구마팡’ 등 모두 9종이다. 크보빵은 기록적인 인기는 야구팬들이 각자 응원하는 구단과 선수의 ‘띠부씰’(떼고 붙일 수 있는 스티커)을 모으기 위해 대량으로 빵을 사들인 결과로 분석된다. 23일 온라인상에서는 띠부씰 인증글이 쏟아지고 있다. 9종의 빵에는 국가대표 라인업을 포함한 각 구단 대표 선수와 마스코트 등이 띠부씰이 들어 있다. 온라인중고거래 플랫폼에서는 빵을 뺀 띠부씰만의 교환 거래뿐 아니라 ‘웃돈 거래’도 이뤄지고 있다. 지난 시즌 KBO리그 유니폼 MD상품 판매에서 압도적 1위를 기록한 것으로 알려진 김도영(KIA 타이거즈)의 띠부씰은 빵값보다 많게는 10배 이상 비싼 1만~2만원대에 올라와 있기도 하다. 삼립도 이같은 팬들의 수집 욕구를 자극하며 마케팅을 펴고 있다. 공식 소셜미디어(SNS) 등에서는 ‘크보빵 드래프트 페스티벌 이벤트’가 ‘크보빵 안에 있는 띠부씰에 내가 좋아하는 선수를 찾아 태그&해시태그 쓰고 내 원픽 자랑하기’ 방식으로 진행 중이다.

화성은 춥고 건조한 사막 행성이다. 이산화탄소의 얼음인 드라이아이스와 약간의 물이 덮고 있는 남극과 북극 일부 지역을 제외하고는 지구의 사막처럼 온통 먼지와 모래, 그리고 바위와 암석만 존재하는 죽음의 행성이다. 하지만 과학자들은 화성 역시 초기에 바다를 이룰 만큼 많은 물이 있었다는 증거를 다수 발견했다. 대체 그 많은 물은 지금 어디로 사라졌을까? 과학자들은 이 질문에 대해 일부 해답을 찾아냈다. 화성은 지구처럼 강한 자기장과 중력이 없기 때문에 수증기가 태양 에너지에 의해 쉽게 산소와 수소로 분리된다. 그리고 수소는 가벼워서 우주로 쉽게 달아날 수 있다. 이런 일이 수십억 년 동안 지속되면 점점 건조해질 수밖에 없다. 하지만 이 과정 이전에 화성의 기후가 갑자기 추워지면서 상당수 물이 얼음 형태로 지각에 갇혀 있을 것으로 추정된다. 다만 정확히 어디에 얼마나 존재하는지는 아직 미스터리로 남아 있다. 일본 히로시마 대학 쿠오 카타야마와 해양 지질역학 연구소의 유야 아카마츠는 미 항공우주국(NASA)의 화성 탐사선 인사이트의 지진파 데이터를 분석해 화성 땅속 깊숙한 곳에 물이 존재하는지 조사했다. 화성은 지질학적으로 조용한 행성 같지만, 인사이트는 4년 동안 1500건이 넘는 지진파를 검출했다. 운석 충돌에 의한 지진파와 단층 활동에 의한 지진파 등 다양한 요소에 의해 화성에도 수많은 지진이 발생했기 때문이다. 지진파에는 P파와 S파가 있는 데 각기 속도가 다르고 액체에서 전파되는 정도가 차이가 있어 이를 분석하면 중간에 액체 상태의 물질이 존재하는지 확인할 수 있다. 다만 물 이외에 다양한 가능성을 배제하기 위해 연구팀은 실험실에서 모의 환경을 만들고 인공 지진파를 만들어 데이터 분석 결과를 검증하고 비교했다. 건조한 암석 샘플, 습기가 많은 암석 샘플, 그리고 얼음이 존재하는 암석 샘플에서 나오는 지진파를 비교한 결과 가장 가능성 높은 결론은 10~20㎞ 위치에서 건조한 암석층이 물이 많은 암석층으로 바뀌는 경우였다. 따라서 이 위치에 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 가장 높은 것으로 나타났다. 화성 표면은 춥지만 지각 내부는 지열로 인해 온도가 높아 액체 상태의 물이 존재할 수 있다. 물론 이것만으로는 물이나 생명체 존재 가능성을 장담할 순 없다. 더구나 너무 깊은 위치에 있어 현실적으로 샘플을 채취해 연구를 진행하기도 쉽지 않다. 하지만 지구와 마찬가지로 지각 내부의 물이 지열에 의해 위로 치솟아 오를 경우 비교적 얕은 곳에서 채취가 가능할지도 모른다. 만약 그런 곳이 존재한다면 미래 화성 개척에 필요한 물을 공급할 수 있을 뿐 아니라 만에 하나라도 있을지 모르는 화성 생명체의 단서를 찾을 수 있는 장소가 될 것이다.

우리은하는 지름 10만 광년에 이르는 대형 은하로 주변에 수십 개의 위성 은하가 있다. 이 중 가장 큰 것은 대마젤란은하로 지름 3만 광년에 달하는 중형 은하다. 대마젤란은하는 외부 은하 가운데서 비교적 가까운 16.4만 광년 거리에 있어 많은 관측이 이뤄졌다. 과학자들은 대마젤란은하에서 태양 질량의 100배가 넘는 초거성과 수많은 구상성단, 산개성단을 발견했다. 하지만 대마젤란은하의 중심부에 있을 것으로 예상되는 거대 질량 블랙홀을 포착하지는 못했다. 은하계 중심은 은하계에서 가장 많은 물질이 모이는 장소이기 때문에 태양 질량의 수백만 배에 달하는 초거대 질량 블랙홀이 탄생한다. 우리은하도 예외가 아니라서 태양 질량의 400만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 있다. 따라서 대마젤란은하 중심에도 이보다 작더라도 분명히 거대한 질량을 지닌 블랙홀이 있을 것으로 생각되어 왔다. 최근 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 제시 한이 이끄는 연구팀은 유럽 우주국의 가이아 데이터를 통해 빠르게 움직이는 초고속별(hypervelocity star·HVS)을 연구하다 우연히 대마젤란은하 중심 블랙홀에 대한 결정적 증거를 찾아냈다. 초고속별은 이동 속도가 너무 빨라 은하계의 중력을 이기고 탈출할 수 있는 별로 속도가 1초에 1000㎞를 넘는 경우도 있다. 그런데 연구팀이 조사한 초고속 별 21개 가운데 절반 정도는 우리은하를 탈출하는 것이 아니라 반대로 대마젤란은하에서 우리 쪽으로 진입하는 은하였다. 그것도 모두 같은 방향에서 날아오는 중이었다. 이런 일이 생길 수 있는 모든 시나리오를 검토한 끝에 연구팀은 대마젤란은하 중심에 태양 질량의 60만 배 정도 되는 거대 블랙홀이 쌍성계 중 하나를 집어삼키는 과정에서 나머지 하나를 우리은하계 방향으로 튕겨 낸 것이라는 결론을 얻었다. 초고속 별은 두 개의 별이 서로를 공전하다가 다른 하나가 초신성 폭발을 일으키면서 나머지가 튕겨 나가거나, 거대 질량 블랙홀에 동반성이 잡아 먹히는 과정에서 쌍성계의 나머지 별이 튕겨 나가면서 생긴다. 한 방향에서 초신성이 여러 개 생기긴 어렵기 때문에 블랙홀 쪽이 더 가능성 높은 설명이 되는 것이다. 대마젤란은하는 앞으로 20억년 후에 우리은하와 완전히 충돌해 흡수될 가능성이 높은 은하다. 따라서 이 과정에서 우리은하 안으로 진입한 거대 질량 블랙홀은 우리은하의 미래에 적지 않은 영향을 미칠 수 있다. 그리고 결국 우리은하 중심 블랙홀과 합체되어 더 거대한 은하 중심 블랙홀을 만들 수 있다. 과학자들은 우리은하와 대마젤란은하의 미래를 알아내기 위해 새로 발견된 대마젤란은하 중심 블랙홀에 대한 연구를 계속 진행해 나갈 것이다.

가수 데프콘(48)이 결혼정보회사 상담 중 자신을 이상형이라고 밝힌 여성의 존재를 파악했다. 12일 데프콘의 개인 유튜브 채널 ‘데프콘TV’에는 ‘그녀가 원하는 단 하나의 결혼 조건 | 데프콘을 원하는 전문직 여성 결정사에서 드디어 인만추?’라는 제목의 영상이 공개됐다. 영상에서 데프콘은 결혼정보회사(결정사) 모두의지인의 성지인 대표를 만나 결혼을 원한다며 도움을 청했다. 데프콘은 “사람이 태어났으면 가정을 만들고 소중한 아이를 우리 우주에 초대하면 얼마나 좋나”라며 결혼 생활에 대한 로망을 표했다. 연예인을 원하는 사람도 있냐는 물음에 성 대표는 “그렇다”고 하더니 손뼉을 치며 “(데프콘이) 이상형이라고 했던 분이 있다”라고 외쳐 이목을 집중시켰다. 데프콘은 해당 의뢰인이 사업가라는 성 대표의 말에 긴장한 듯 귀가 빨개졌다. 이어 “‘자만추’(자연스러운 만남을 추구) 좋아하는데 때론 ‘인만추’(인위적인 만남을 추구)도 괜찮다”며 매칭에 대한 기대감을 드러냈다. 누리꾼들은 댓글로 “이 기회에 좋은 분 만나시라”, “올해 안에 진짜 결혼하시겠다” 등 반응을 보였다. 성 대표도 “데프콘님의 ‘여보’님, 얼른 연락해 주시라”라고 댓글을 달아 웃음을 자아냈다. 성 대표는 tvN STORY ‘이젠 사랑할 수 있을까’, SBS ‘신발 벗고 돌싱포맨’ 등 다수 예능에 출연한 커플매니저다.

토성에서 무려 128개의 위성이 새롭게 발견되면서 ‘태양계 달부자’로 우뚝 섰다. 지난 11일(현지시간) 국제천문연맹(IAU) 소행성센터(MPC)는 토성에서 128개의 위성이 새로 발견되면서 총 274개가 됐다고 발표했다. 아름다운 고리로 유명한 토성은 그간 ‘태양계 큰형님’ 목성과 함께 거느린 위성 수를 놓고앞서거니 뒤서거니 경쟁해왔다. 현재까지 확인된 목성의 위성 수는 95개로, 천왕성은 28개, 해왕성은 16개다. 이번에 하와이에 있는 CFHT(Canada-France-Hawaii Telescope) 3.6m 망원경을 통해 발견된 토성 위성들은 모두 지름이 2~4㎞에 불과할 정도의 작은 달로 감자 모양인 것으로 확인됐다. 또한 위성들이 토성과 1046만~2896만㎞ 거리를 두고 멀찌감치 떨어져 있는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 이 위성들이 약 1억 년 전 천체 충돌 과정에서 토성 궤도에 남은 파편일 것으로 추정했다. 논문의 주저자인 대만중앙연구원 천문학 및 천체물리학연구소 에드워드 애쉬튼 연구원은 “토성 주변에 이렇게 많은 위성이 있다는 것은 그간 여러 차례 천체 충돌이 있었음을 암시한다”라면서 “위성 일부는 태양계 다른 곳에서 충돌한 천체의 파편일 수 있고 일부는 토성 궤도에서 충돌한 파편일 수 있다”고 설명했다. 이어 “관측 기술의 발달로 앞으로 토성 주위에서 더 많은 위성이 발견될 수 있으며 그 수가 수천 개에 달할 수도 있다”고 덧붙였다. 한편 토성은 이처럼 달부자로 유명하지만 사실 위성 질량 대부분은 타이탄이 차지하고 있다. 토성에서 가장 큰 위성인 타이탄은 지름이 약 5150㎞로 지구의 달보다 큰 것은 물론 ‘건방지게’ 태양계 행성인 수성보다도 조금 더 크다. 태양계에서 가장 큰 위성은 목성이 거느린 가니메데(5262㎞)다.

학창 시절 가장 어렵고 재미없었던 과목을 꼽을 경우 ‘수학’이 압도적 1위를 차지한다. 도대체 수학을 어디에 쓰려고 배우는지 한두 번쯤 한숨을 쉰 적도 있을 터다. 그렇지만 많은 전문가는 인공지능(AI) 시대에 가장 중요한 것은 바로 ‘수학을 이해하는 능력’이라고 입을 모은다. 새 학년, 새 학기가 시작되면서 수학에 흥미와 애정을 가질 수 있게 돕는 책들이 잇따라 출간돼 눈길을 끈다. ●삶 속의 수학 생각하는 ‘수학의 발견…’ 좋아하는 사람을 찾아보기 힘들 정도인 과목 수학은 만들어진 것일까, 발견된 것일까. ‘수학의 발견 수학의 발명’(베누스)은 이런 궁금증에 대한 답을 던져 주는 책이다. 수학이 과연 자연 속에서 발견된 본질적 존재인지, 아니면 인간의 발명품인지에 대한 철학적 논의뿐만 아니라 숫자의 기원, 무한대의 의미, 코로나19 같은 팬데믹 상황의 수학적 모델링, 외계 생명체와의 교신 가능성, 자연 속의 수학적 패턴, 통계의 신뢰성 등 우리 일상과 우주를 이해하는 데 수학이 어떻게 이바지하는지를 재미있게 풀어내면서도 생각할 거리를 던져 주고 있다. 피타고라스, 플라톤 같은 철학자들은 수학을 인간의 이성과 독립적으로 존재하면서 우주를 관장하는 진리라고 보았지만, 발명된 것으로 보는 쪽은 수학을 인간이 세상을 이해하고 설명하기 위해 만들어 낸 일종의 언어라고 말한다. 이런 철학적 논의가 중요한 것은 수학이 현실 세계를 얼마나 잘 설명하며 적용 범위가 어디까지인지 탐구하는 데 중요한 출발점이기 때문이다. ●‘수학을 읽는 힘’ 공식 뒤의 이야기 ‘수학을 읽는 힘’(웅진지식하우스)은 수학이라는 복잡한 공식을 암기하고 이를 바탕으로 문제 풀이를 하는 게 전부가 아니라고 말하며 흥미진진한 수학의 세계로 독자를 끌어들인다. 숫자와 기호로만 구성된 따분한 수학 공식 뒤에 숨겨진 흥미로운 이야기를 삽화로 함께 풀어낸 책을 읽다 보면 수학의 개념과 맥락을 이해할 수 있게 된다. ‘수학을 읽는 힘’이 필요한 이유는 단순한 문제 풀이만으로는 수식들이 무엇을 의미하고 어떤 현상을 설명하는지 이해할 수 없기 때문이다. ●문제 풀이 전략 제시 ‘미적분 직관하기’ 수학자들은 초중고등학교에서 여러 수학적 방법을 배우는 이유에 대해 ‘미적분’을 이해하고 풀기 위한 과정이라고 설명한다. 방정식이나 함수, 도형 등을 배우는 궁극적 이유가 미적분이라는 것이다. 그렇지만 수학의 벽을 넘지 못하고 포기하는 이유 중 하나도 ‘미적분’ 때문인 경우가 많다. ‘미적분 직관하기’(휴머니스트)는 기호와 공식 암기에서 벗어나 직관적으로 미적분을 풀어낼 수 있는 전략을 제시한다. 30년 가까이 고등학교 수학 교사로 재직하고 오랫동안 EBS에서 수능 연계 교재를 집필한 저자는 평가원 문제와 수능 문제를 바탕으로 출제자가 문제를 낸 의도에 기반해 미적분을 설명함으로써 학생들에게 실질적 도움을 준다. 공식을 외워 계산하는 것이 아니라 그것이 만들어진 기원에서부터 수학 문제에 접근하는 방식을 통해 훨씬 수월한 문제 해결법을 제시하고 그 안에서 아름다움까지 느끼게 해 준다.

태양이 중심에 있고 지구와 다른 행성이 그 주위를 공전한다는 지동설은 인간의 세계관을 바꾼 가장 중요한 과학 혁명으로 여겨진다. 20세기에 들어선 뒤 과학자들은 태양과 우리 은하계가 무수히 많은 별 중 하나이며, 특별한 장소에 머물러 있는 것이 아니라 쉬지 않고 이동한다는 사실을 발견했다. 우주의 무수히 많은 별 가운데 하나인 태양은 초속 230㎞의 빠른 속도로 이동하고 있다. 태양계는 지난 46억년 동안 수많은 성운을 지나며 광활한 우주를 여행한 셈이다. 과학자들은 태양계가 과거 어떤 경로로 이동했는지, 앞으로는 어떤 경로로 이동할지에 대해 연구해 왔다. 특히 오스트리아 빈 대학의 에프렘 마코니 교수 연구진은 태양계가 오리온 분자 구름 복합체(Orion Molecular Cloud complex)를 통과한 시기를 집중적으로 분석했다. 지구에서 1000~1400광년 떨어진 곳에 있는 오리온 분자 구름 복합체는 NGC 1977, NGC 1980, NGC 1981등의 성단이 태어난 분자 구름의 모임으로, 새로운 별이 대거 태어난 가스 성운이다. 오리온 분자 구름 복합체도 태양계처럼 우주를 끊임없이 이동하기 때문에, 태양계가 통과했던 정확한 시점을 알기는 어렵다. 다만 연구진은 복잡한 계산을 통해 태양계가 오리온 분자 구름 복합체를 통과한 시점이 1820만~1150만년 전이라는 사실을 확인했다. 이 중 가장 가능성이 높은 시기는 1480만~1240만년 전으로 추정했다. 연구진이 지목한 1480만~1240만년 전은 알 수 없는 이유로 지구의 기온이 극히 낮아지고 남극 대륙에 빙하가 형성된 마이오세 중기와 일치한다. 이에 연구진은 오리온 분자 구름 복합체가 지구 기온을 떨어뜨리는 데 영향을 미쳤을 가능성을 제기했다. 일반적으로 태양계는 태양풍의 흐름인 태양권으로부터 보호받기 때문에 우주의 성간 입자가 통과하기 어렵다. 그러나 1400만년 전에는 오리온 분자 구름 복합체가 현재보다 더 두꺼웠고, 일부 입자가 태양계 안쪽으로 파고든 뒤 지구에 영향을 미쳤을 수 있다는 것이 연구진의 가설이다. 연구진의 가설이 사실이라면, 당시 지구 대기에 진입한 오리온 분자 구름 복합체의 입자가 지구 지층에 방사성 동위원소의 형태로 흔적을 남겼을 가능성이 있다. 현재 과학 수준으로는 이러한 미량의 원소를 확인하는 것이 불가능하지만, 미래에는 기술 발전을 통해 이 가능성을 검증할 수 있을 것으로 보인다. 태양계는 지난 46억 년 동안 여러 성운을 통과했을 것으로 추정된다. 다만 태양계의 이러한 역사가 지구에 어떤 영향을 미쳤는지는 아직 밝혀지지 않았다. 과학자들은 현재 태양계가 가장 최근에 통과한 오리온성운에 그 해답이 있을 것으로 기대한다.

영화 ‘천녀유혼’으로 국내에서 ‘책받침 여신’이라는 별명이 붙은 대만 여배우 왕조현(王祖賢·58)이 연기 활동에서 벗어나 “건강과 내면의 평화를 찾는데 집중하겠다”며 캐나다에 중국 전통 치료 센터를 열어 화제다. 5일(현지시간) 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 왕조현은 지난달 24일 밴쿠버에 뜸 치료 센터를 오픈한다는 내용을 담은 영상을 소셜미디어(SNS)에 올려 눈길을 끌었다. 뜸은 말린 쑥잎을 태워 신체의 특정 부위를 치료하는 전통 중의학 치료법이다. 통증 완화 및 순환 촉진에 도움을 주는 것으로 알려졌다. 영상 속에서 왕조현은 흰색 가운을 입고 우아하게 차를 따르며 도구를 준비하며 심지어 직접 치료를 진행한다. 그는 이 분야에 관심을 둔 이유에 대해 “내면의 진실을 찾고 싶어서”라면서 “은퇴 후 가장 하고 싶었던 것이 뜸치료였다. 뜸이 나에게 주는 건강을 다른 사람들에게 전파하기 위해 센터를 열었다”고 전했다. 뜸 센터에 들어갈 때 웰빙에 집중한다는 그는 “마음과 몸의 균형을 맞추고 스트레스를 해소해 불편함을 치료하기 위해서”라면서 “내 인생의 전반부는 투쟁, 탐험, 혼란으로 가득했다. 후반부에는 내면의 평화, 신체 건강, 영적 성취에 더 집중할 것”이라고 말했다. ‘에버그린’이라고 불리는 이 센터는 밴쿠버에 정착한 중국인 커뮤니티에 초점을 맞추고 있다. 왕조현은 자신의 사업을 홍보하기 위해 공식 SNS를 개설했고 5000명이 넘는 팔로워를 확보한 상태다. 왕조현은 앞서 1987년 홍콩영화 ‘천녀유혼’에 출연해 유명 배우로 급부상했다. 이듬해인 1988년 홍콩 영화상에서 최우수 여우주연상 후보에 올랐으며, 한국에도 방문해 음료 CF를 찍고 다양한 프로그램에 출연하기도 했다. 2004년 개봉한 마지막 영화 ‘아름다운 상하이’의 촬영 이후, 왕조현은 배우 활동을 잠시 중단하고 캐나다로 건너갔다. 왕조현은 그동안 영화계 등에서 온 러브콜들을 거절한 것으로 알려졌다. 이러한 근황이 알려지자 중국 누리꾼들은 “유명 스타에서 뜸 센터라니”, “하고 싶은 것을 하고 사는 게 멋있다”, “나도 한 번 센터에 가서 뜸을 시도해보고 싶다” 등의 반응을 보였다.

2032년 지구를 위협할 것으로 예상됐던 소행성의 충돌 가능성이 사실상 사라졌다. 지난 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 지구근접천체연구센터(CNEOS)는 소행성 ‘2024 YR4’가 2032년 12월 22일 지구와 충돌할 확률이 0.0017%로 추정된다고 밝혔다. 이는 2024 YR4가 지구에 위협없이 안전하게 지나갈 확률이 99.9983%라는 의미로 사실상 충돌 가능성이 없는 셈이다. 역시 같은 날 유럽우주국(ESA) 역시 2024 YR4의 지구 충돌 가능성을 0.002%로 낮췄다. 2024 YR4는 지름이 40~90m인 소행성으로 지난해 12월 27일 처음 존재가 확인됐다. 작은 우주 암석 하나가 전 세계적인 주목을 받은 이유는 높은 지구 충돌 가능성 때문이었다. 앞서 NASA와 ESA는 그 가능성을 각각 1.2%, 1.3%로 예측했으나 시간이 갈수록 확률이 증가해 무려 3% 이상으로 치솟았다. 이에 언론들은 2024 YR4가 실제로 지구에 떨어진다면 위력이 히로시마에 투하된 원자폭탄의 수백 배에 달해 도시 하나 쯤은 쉽게 지도에서 지울 수 있다며 호들갑을 떨었다. 그러나 전문가들은 2024 YR4의 특성과 궤적을 연구하면 지구 충돌 가능성이 0에 가까이 수렴할 것으로 예측한 바 있다. 실제로 CNEOS 측은 “2024 YR4를 지속적으로 관측한 결과 궤적에 대한 보다 정확한 계산을 통해 지구에 영향을 미칠 가능성이 없다는 것을 알게됐다”면서 “주말 동안 2024 YR4는 토리노 척도에서 10점 만점에서 0점으로 떨어졌다”고 밝혔다. 토리노 척도는 천체의 지구 충돌 위험을 알리는 기준으로 위험에 따라 최대 10에서 0으로 구분한다. 보도에 따르면 2024 YR4는 4월 경에는 지상망원경으로 관측할 수 없을 정도로 멀어지며 2028년 6월까지 다시 나타나지 않을 예정이다. NASA는 3월 초 우주로 발사된 가장 크고 강력한 망원경인 제임스 웹 우주망원경(JWST)으로 2024 YR4의 정확한 크기와 궤도 등을 관측할 예정이다.

시속 7만㎞에 달하는 철과 나트륨 성분의 바람이 부는 지옥같은 행성이 확인됐다. 최근 칠레 유럽남방천문대(ESO) 줄리아 빅토리아 세이델 박사가 이끄는 국제 연구팀은 극단적인 대기환경을 가진 외계행성 ‘WASP-121b’ 대기의 비밀을 밝힌 연구결과를 과학저널 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 2015년 처음 발견된 WASP-121b는 지구에서 약 900광년 떨어진 곳에 위치한 이른바 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. 실제 WASP-121b는 모항성을 지구시간으로 불과 30시간 만에 공전할 만큼 바짝 붙어있다. 특히 WASP-121b는 모항성의 조석력에 묶여 낮과 밤면이 고정돼 있어 한쪽(낮면)만 매우 뜨거운데, 대기가 최대 2300°C까지 가열돼 철도 녹일 수 있는 수준이다. 이번에 연구팀은 ESO의 초거대망원경(VLT)에 장착된 첨단 고해상도 분광장치 ‘에스프레소’(ESPRESSO)를 사용해 WASP-121b 대기에서 여러 화학 원소의 특징을 감지하는데 성공했다. 분석 결과 행성의 대기에서 3가지 다른 층이 존재하는 것이 확인됐다. 먼저 행성 대기의 가장 깊은층에는 철 성분이, 중간층은 나트륨, 바깥층은 수소가 거대하고 빠른 속도의 바람을 일으키며 각기 다른 방향으로 움직이고 있다는 사실이 밝혀졌다. 특히 바람 속도는 시속 7만㎞로 추정되는데, 이는 외계행성에서 관측된 가장 강력한 제트기류로 꼽힌다. 지구의 허리케인이 시속 몇백㎞라는 사실과 비교해보면 그야말로 비교자체가 불가한 수준인 것. 연구를 이끈 세이델 박사는 “외계행성의 대기를 3차원 구조로 자세하게 연구할 수 있었던 것은 이번이 처음”이라면서 “행성의 대기구조와 움직임이 마치 SF에서 나온 것 같다”며 놀라워했다. 이어 “철과 티타늄 같은 원소를 운반하는 강력한 바람이 행성 대기 전체에 복잡한 날씨 패턴을 만들어낸다”면서 “행성 절반에 걸쳐있는 제트기류가 행성의 밤과 낮면의 경계를 지나 이동하면서 대기를 격렬하게 휘젓는 것처럼 보인다”고 덧붙였다.

지금으로부터 정확히 35년 전인 1990년 2월 14일, 인류 역사상 ‘가장 철학적인 천체사진‘이 촬영됐다. 바로 ‘창백한 푸른 점’(Pale Blue Dot)이다. 지난 14일(현지시간) 과학매체 라이브사이언스 등 외신은 미 항공우주국(NASA)의 보이저 1호가 촬영한 ‘창백한 푸른 점’의 35주년을 기념하는 기사를 일제히 보도했다. 우주라는 광막한 공간 속에 지구가 담긴 이 사진은 오랜 시간이 지났지만 여전히 커다란 경외감을 자아낸다. 인류의 모든 것이 담겨있는 지구가 먼 우주에서 보면 그저 한 점 티끌에 불과하기 때문이다. 이 사진은 유명 과학서적 ‘코스모스’의 저자이자 미국의 유명 천문학자인 칼 세이건(1934~1996)의 제안으로 시작됐다. 당시 그는 명왕성 부근을 지나고 있던 보이저 1호의 망원 카메라를 지구 쪽으로 돌려 지구의 모습을 찍어보자는 다소 황당한 아이디어를 냈다. 그리고 1990년 2월 14일 실제로 보이저 1호는 카메라를 지구 쪽으로 돌려 지구-태양 간 거리의 40배인 60억㎞ 거리에서 지구의 모습을 잡아냈다. 이 사진 속에 담긴 우리가 사는 세상은 그저 ‘창백한 푸른 점’에 불과했다. 또한 보이저 1호는 지구 뿐 아니라 해왕성과 천왕성, 토성, 목성, 금성도 같이 찍어 가족사진을 완성했지만 이 모든 태양계 행성들은 우주 속에서는 역시 먼지 한 톨에 불과했다. 칼 세이건 박사는 “지구는 우주에 떠있는 보잘 것 없는 존재에 불과함을 사람들에게 가르쳐주고 싶었다”는 명언을 남겼다. 칼 세이건 박사 역시 1996년 우주의 별이 됐지만 사진을 촬영한 보이저 1호는 놀랍게도 지금도 항해 중이다. 보이저 1호는 1977년 8월 20일, 인류의 원대한 꿈을 안고 머나먼 우주로 발사됐다. 보이저 1호는 쌍둥이 탐사선 보이저 2호와 함께 목성과 토성까지는 비슷한 경로로 날아갔지만 이후 곧장 지름길을 이용해 태양계 밖으로 향했다. 현재 보이저 1호는 지구에서 약 250억㎞ 떨어진 성간 우주를 비행 중으로 지구와 통신이 두절되는 등 우여곡절을 겪었지만 여전히 데이터를 전송 중이다. 곧 ‘창백한 푸른 점’을 촬영할 당시보다 4배나 더 멀리 날아간 것이다. 특히 보이저호에는 60개의 언어로 된 인사말과 이미지, 음악 등 지구의 정보가 담긴 황금 레코드판을 싣고있는데 이를 외계인에게 전달하는 것이 마지막 임무다.

가까운 미래에 지구를 위협할 소행성의 지구 충돌 확률이 1주일 사이 2배 가까이 치솟은 것으로 알려졌다. 최근 유럽우주국(ESA)은 소행성 ‘2024 YR4’가 2032년 12월 22일 지구와 충돌할 확률이 2.2%로 높아졌다고 발표했다. 앞서 지난달 말 ESA와 미 항공우주국(NASA)은 2024 YR4가 지구와 충돌할 확률을 각각 1.2%, 1.3%로 추정한 바 있다. 지난해 12월 27일 칠레에 위치한 ATLAS(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) 망원경 프로젝트를 통해 처음 존재가 확인된 2024 YR4는 지름이 40~90m인 소행성이다. 당시 2024 YR4는 지구에서 약 80만㎞ 떨어진 곳을 지나갔으나, 문제는 2032년 12월 22일 지구와 충돌할 가능성이 있다는 점이다. 만약 2024 YR4가 지구에 떨어진다면 대기에서 폭발하거나 땅에 떨어져 거대한 분화구를 만들 수 있다. NASA 지구근접천체연구센터(CNEOS) 책임자인 폴 초다스 박사는 “2024 YR4가 만약 지구에 떨어지면 충돌지점에서 50㎞ 떨어진 곳까지 폭발 피해가 발생할 수 있다”고 밝혔다. NASA 측은 2024 YR4의 무게가 약 25만톤에 달해 지구에 충돌한다면 히로시마에 투하된 원자폭탄의 약 150배에 달하는 위력을 보일 것으로 분석했다. 물론 확률적으로 보면 2024 YR4의 지구 충돌 가능성은 극히 낮지만 역대 발견된 소행성 중에서 최상단에 속할 정도로 위협적인 것도 사실이다. 다만 전문가들은 5월 초 소행성이 시야에서 사라질 때 까지 지속적으로 소행성의 특성과 궤적을 연구하면 지구 충돌 가능성이 커질 확률보다 0에 가까이 수렴할 가능성이 더욱 높을 것으로 보고있다. 실제 2024 YR4 보다 지구 충돌 가능성이 높다고 분석됐던 소행성 ‘아포피스’ 역시 지속적인 관측 결과 점점 충돌 확률이 떨어지면서 결국 0이 된 바 있다. NASA 측은 “2024 YR4가 지구에 충돌할 가능성은 매우 낮지만 확률이 1%를 넘었다는 점과 국지적인 피해를 입힐 만큼 크기가 크다는 점에서 주목해야 한다”면서 국제적인 대응을 주문했다. 보도에 따르면 이처럼 지구 충돌 가능성이 있는 소행성에 대응하기 위한 국제 그룹이 있다. UN이 승인한 국제소행성경고네트워크(IAWN)와 우주임무기획자문그룹(SMPAG)이 그것이다. 이들은 필요에 따라 소행성 충돌 가능성을 분석해 이에대한 대응 전략을 개발한다.

과학자들은 오랜 세월 외계 생명체를 찾기 위해 노력했지만, 별다른 소득을 올리지 못했다. 우주는 광활하고 우리가 찾은 부분은 매우 적다 보니 당연한 결과이긴 하지만, 현재 기술 수준으로는 결국 태양계 밖의 외계 생명체나 문명이 실제로 존재해도 찾기 어렵지 않느냐는 회의적 시각도 존재한다. 1984년 미국 캘리포니아주(州)에 설립된 이래 외계인이 보내는 전파 신호를 포착하기 위해 연구를 계속한 외계지적생명탐사연구소(SETI)의 과학자들은 반대의 가능성을 검토했다. 바로 우리가 외계인을 찾을 가능성이 아니라 외계인이 우리를 찾을 가능성이 그것이다. SETI의 소피아 셰이크 박사는 지구 수준의 문명을 지닌 외계인이 있다면 멀리서 지구를 포착할 가능성을 조사했다. 연구팀은 지름 305m의 아레시보 전파 망원경으로 보낸 강력한 신호를 기준으로 현대 문명 수준의 과학 기술을 지닌 외계인에게 수신될 수 있는 거리를 1만 2000광년 정도로 추정했다. 참고로 아레시보 전파 망원경 자체는 손상으로 파손되어 더 이상 작동하지 않지만, 50년 전 보낸 아레시보 메시지는 현재도 우주로 퍼져 나가고 있다. 아레시보 망원경은 1974년 M13 구상 성단을 향해 유명한 아레시보 메시지를 보냈는데, 여기에는 지구의 위치와 인간에 대한 간단한 정보가 담겨 있다. M13은 지구에서 2만 5000광년 떨어져 있어 벌써 답장이 올 순 없지만, 신호가 가는 도중에 많은 별과 행성을 지날 것이기 때문에 신호를 수신하는 지구 수준의 문명을 지닌 외계인이 존재할 가능성이 있다. 다만 수신이 가능한 거리라고 해도 신호가 매우 미약한 데다 우주의 다른 전파 신호가 너무 많으므로 현재 우리가 그렇듯 기술적으로 가능하다고 해도 실제 포착하기는 매우 어려울 것으로 추정된다. 전파 신호를 수신하기 어렵다면 그다음 생각할 수 있는 대안은 망원경으로 외계 문명의 징후를 찾아내는 것이다. 이 경우 자연적으로 만들어지기 어려운 인공적 가스를 포착해야 한다. 지구의 경우 이산화질소나 프레온 가스 같은 불소 화합물 등이 대표적이다. 하지만 이런 가스는 대기를 이루는 질소나 산소 같은 물질보다 농도가 매우 낮으므로 상당히 가까운 거리가 아니라면 포착이 어렵다는 단점이 존재한다. 연구팀은 현재 지구 대기에 있는 이산화질소를 현대 문명 수준의 기술을 지닌 외계인이 포착하기 위해서는 5.7광년 정도 거리에 있어야 할 것으로 추정했다. 지구에서 가장 가까운 이웃 별인 프록시마 센타우리가 4.22광년임을 생각하면 가능성이 0%는 아닌 셈이지만, 아쉽게도 매우 가까운 외계 행성 몇 개 정도에서만 신호를 포착할 수 있다는 것이 단점이다. 과학자들은 멀리 떨어진 외계 행성의 대기를 포착해 분석하기 위해 거주가능세계관측소(HWO·Habitable Worlds Observatory) 같은 차세대 망원경을 개발하고 있으며 실제로 관측에 들어가면 가까운 외계 행성에 이산화질소 등 인공적 물질이 존재하는지 확인할 수 있을 것으로 기대된다.

수십 억 년 전 소행성이 달과 충돌해 그랜드 캐니언과 같은 거대한 협곡 2개가 단 10분 만에 만들어졌다는 연구결과가 나왔다. 5일(현지시간) AP, 로이터 통신 등 외신은 달의 남극 인근에 위치한 거대한 두 협곡의 탄생 비밀을 밝힌 연구결과를 보도했다. 지구에서 보이지 않는 달의 반대편에는 ‘발리스 슈뢰딩거’(Vallis Schrödinger)와 ‘발리스 플랑크’(Vallis Planck)라는 이름의 거대한 두 협곡이 자리잡고 있다. 슈뢰딩거의 길이는 약 270㎞, 깊이는 2.7㎞ 또한 플랑크의 길이는 280㎞, 깊이는 3.5㎞다. 이에비해 지구의 대표 협곡 그랜드 캐니언의 경우 길이가 446㎞에 달하지만 깊이는 약 1.9㎞ 정도다. 최근 미국 달과 행성연구소 등 국제공동연구팀은 미 항공우주국(NASA) 달 정찰 궤도선(LRO)이 촬영한 사진과 데이터를 활용해 이 협곡의 ‘출생의 비밀’을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 38억 1000만 년 전 지름이 약 25㎞로 추정되는 소행성이 달의 남극 부근에 충돌하면서 폭발이 일어났다. 그 과정에서 폭이 320㎞에 달하는 슈뢰딩거 충돌구가 형성됐고, 바위 등 파편이 시속 3420~4608㎞ 속도로 미사일처럼 쏟아지면서 그랜드캐년과 비슷한 두 협곡이 만들어졌다. 특히 두 협곡이 생성된 시간은 불과 10분으로 이는 그랜드 캐니언이 콜로라도강에 의해 600~700만 년에 걸쳐 형성된 것과는 큰 차이를 보인다. 연구팀은 당시 충돌로 발생한 에너지가 현재 전 세계가 보유한 핵무기보다 약 130배나 강력했다고 추산했다. 논문의 수석저자인 데이비드 크링 박사는 “이는 매우 격렬하고 극적인 지질학적 과정이었다”면서 “충돌한 소행성이 달에서 엄청난 양의 바위를 파내 우주로 날아간 후 다시 표면으로 떨어지면서 효과적으로 협곡을 만들어낸 것”이라고 설명했다. 이어 “달의 남극 지역에는 에베레스트 산보다 높고 그랜드 캐니언보다 깊은 협곡이 있다. 미래의 달 탐험가들은 이에대한 경외감을 느낄 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션스 바이올로지’(Nature Communications Biology) 최신호에 발표됐다.

태양계 천체 중 가장 화산활동이 활발한 목성 위성 이오(Io)에서 가장 강력한 화산활동 지역이 발견됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 이오의 남극 인근에서 지구에서 가장 큰 호수인 슈피리어보다 더 큰 화산 핫스팟이 발견됐다고 밝혔다. 면적이 무려 10만㎢에 달해 남한만한 이곳은 이오의 가장 강력한 화산 활동 지역으로, 전 세계 발전소가 생산하는 에너지를 합친 것보다 무려 6배나 강한 에너지를 뿜어낸다. 이같은 사실은 NASA의 목성탐사선 주노(Juno)가 지난해 12월 27일 이오를 근접비행(Fly by·플라이바이)하며 7만 4400㎞까지 접근해 장착된 적외선 오로라탐지기(JIRAM)로 촬영하며 드러났다. 연구에 참여한 이탈리아 국립천문학연구소 알렉산드로 무라 박사는 “이오의 남반구에서 강력한 적외선 복사 현상이 감지돼 JIRAM이 포화가 될 정도였다”면서 “이는 표면 지하에 거대한 마그마 공간이 있음을 의미한다”고 설명했다. 주노 수석연구원 스콧 볼튼 박사도 “주노는 장기임무 동안 이오를 아주 가까이 두차례 통과했다”면서 “그간 이오가 얼마나 많은 고통을 받고있는 위성인지 데이터로 보여줬는데, 이번에도 태양계에서 가장 강력한 화산활동을 확인됐다”고 밝혔다. 지름이 약 3642㎞에 달하는 이오는 실제로 태양계에서 화산 활동이 가장 활발한 천체다. 약 400개에 달하는 활화산이 존재하는 것으로 알려져있어 ‘유황불 지옥’이라고도 불리는데, 이는 목성의 위성들 대부분 영하 150도 이하의 ‘얼음 지옥’인 것과는 정반대다. 이오가 화산 지옥이 된 것은 목성 때문이다. 목성의 강력한 중력이 가장 안쪽 궤도를 공전하는 이오 내부에 마찰열을 일으켜 내부를 녹이고 이 열에 의한 마그마가 지표로 분출하면서 유황불 지옥이 된 것이다. 여기에 갈릴레이 형제(이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토) 중 태양계에서 가장 큰 위성인 가니메데와 유로파까지 중력으로 끌어당기고 있어 이오는 그야말로 태양계에서 가장 ‘고통받는 세계’로도 통한다. 한편 2011년 8월에 장도에 올라 2016년 7월 목성 궤도에 진입한 주노는 거대한 가스 행성인 목성에 관해 수많은 데이터를 지금도 보내오고 있다.

가까운 미래에 지구와 충돌할 가능성이 1%가 넘는 소행성이 발견됐다. 지난 30일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)은 최근 새롭게 발견된 소행성 ‘2024 YR4’를 주의깊게 모니터링하고 있다고 밝혔다. 지난해 12월 27일 칠레에 위치한 ATLAS(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) 망원경 프로젝트를 통해 처음 존재가 확인된 2024 YR4는 지름이 40~100m인 소행성이다. 당시 2024 YR4는 지구에서 약 80만㎞ 떨어진 곳을 지나갔으나, 문제는 오는 2032년 12월 22일 지구와 충돌할 가능성이 있다는 점이다. ESA는 그 확률을 1.2%, NASA는 1.3%로 분석했으나 이는 역대 발견된 지구 충돌 가능성이 있는 소행성 중 2번째에 위치할 정도로 위험하다. 물론 확률적으로 보면 지구 충돌 가능성은 극히 낮지만, 궤도의 불확실성을 고려하면 현실이 될 수도 있다. 만약 2024 YR4가 지구에 떨어진다면 대기에서 폭발하거나 땅에 떨어져 거대한 분화구를 만들 수 있다. 전문가들은 2024 YR4의 지름이 작아 지구와 충돌해도 인류를 멸종시킬 정도는 아니지만 일본 히로시마에 떨어진 원자폭탄의 500배에 달하는 에너지가 발생할 것으로 분석했다. 다만 전문가들은 지구충돌 가능성이 매우 낮다는 점을 강조하며 과도한 우려를 경계했다. NASA 지구근접천체연구센터(CNEOS) 책임자인 폴 초다스 박사는 “2024 YR4의 지구충돌 가능성을 1% 조금 넘을 것으로 추산하지만 전혀 걱정하지 않는다”면서 “빗나갈 확률이 99%라는 뜻이기 때문”이라고 밝혔다. 이어 “계속 소행성을 면밀하게 추적 관찰해 이에 대응할 것”이라고 덧붙였다. 보도에 따르면 이처럼 지구 충돌 가능성이 있는 소행성에 대응하기 위한 국제 그룹이 있다. UN이 승인한 국제소행성경고네트워크(IAWN)와 우주임무기획자문그룹(SMPAG)이 그것이다. 이들은 필요에 따라 소행성 충돌 가능성을 분석해 이에대한 대응 전략을 개발한다.

그리스 신화에서 최초의 여성인 판도라는 호기심을 참지 못하고 신이 열지 말라고 경고했던 상자를 열어 버린다. 그러자 상자 안에 들어 있던 온갖 질병과 분노나 질투 같은 나쁜 감정이 쏟아져 나와 세상을 어지럽힌다. 그래도 다행히 상자 안에 마지막 남은 희망이 있어 세상은 그래도 살만한 곳이 된다. 판도라의 상자는 열어서는 안 되지만 결국은 열게 되어 있고 열어야만 하는 상자이기도 하다. 그 안에 무엇이 들어 있는지 궁금해서 참지 못하는 인간의 호기심 때문이다. 특히 호기심이 충만한 과학자들은 끊임없이 자연이라는 상자의 비밀을 밝히려고 한다. 미 항공우주국(나사)의 판도라 임무(Pandora Mission) 역시 그런 노력 중 하나다. 애리조나 대학의 연구팀이 나사와 함께 개발 중인 판도라는 소형 우주 망원경으로 외계 행성의 대기를 관측하는 임무를 맡고 있다. 행성의 대기에는 행성 구성 성분과 특성을 확인할 수 있는 결정적인 정보가 담겨 있다. 특히 암석 행성인 경우 지구와 비슷한 환경인지 알 수 있는 결정적 정보가 있어 과학자들에게는 우선 관측 대상이다. 하지만 지금까지 찾아낸 5000개 이상 외계 행성 중 대기를 관측한 외계 행성은 극소수에 불과하다. 외계 행성의 대기를 관측하기가 쉽지 않기 때문이다. 과학자들은 외계 행성의 대기를 측정하기 위해서 행성이 별 앞으로 지날 때 대기를 통과하는 빛을 관측한다. 물론 전체 별빛의 극히 일부에 불과하지만, 대기를 지나면서 일부 스펙트럼이 흡수되면서 어떤 물질을 지나왔는지 파악할 수 있기 때문이다. 이런 임무에 가장 적합한 망원경은 현재 가장 강력한 성능을 보이는 제임스 웹 우주 망원경(JWST)이다. JWST에 대한 과학자들의 수요가 폭발하고 있어 외계 행성의 대기만 관측하고 있을 수도 없다. 판도라 임무는 이를 보완하기 위해 마련됐다. 지름 45㎝ 정도의 작은 우주 망원경이지만, 20개 별 주변에 있는 유망한 관측 대상인 39개 외계 행성을 반복해서 관측하기 때문에 더 많은 데이터를 수집할 수 있다. 외계 행성의 대기를 분석하는 데 있어 가장 큰 걸림돌은 바로 별의 밝기가 균일하지 않다는 것이다. 별 앞에서 움직이는 어두운 부분이 행성인지 흑점인지 구분하기 위해서는 장시간에 걸친 관측이 필요하다. 참을성이 부족한 신화 속의 판도라와 달리 판도라 우주 망원경은 20개로 목표를 한정해 24시간씩 10회 이상 꾸준히 지켜볼 예정이다. 과학자들은 판도라가 지구에서 목성만 한 외계 행성의 대기 구성 성분에 대한 많은 정보를 제공할 것으로 기대하고 있다. 그리고 이렇게 얻은 정보는 JWST이나 앞으로 발사 예정인 로만 우주 망원경으로 다른 외계 행성을 관측할 때도 요긴하게 사용할 수 있다. 나사와 애리조나 대학 연구팀은 본체인 버스(bus) 부분을 완성하고 나머지 부분도 조립과 개발과정을 진행하고 있다. 만약 판도라가 관측한 외계 행성 중에 지구와 비슷한 대기를 지닌 행성이 있다면 생명체 존재 가능성이 있는 행성으로 집중적인 관측 대상이 될 것이다.