우리가 매일 아침 마시는 달콤한 커피 한 잔, 혹은 상큼한 과일 한 입에 담긴 탄수화물은 어디서 시작됐을까. 오랫동안 과학자들은 생명체의 유전 물질을 구성하는 복잡한 유기 분자들이 오직 따뜻하고 물이 풍부한 원시 지구 품에서만 잉태되었을 것이라 믿어왔다. 하지만 최근 차가운 심우주를 향한 천문학자들의 시선은 우리의 오랜 상식을 송두리째 뒤흔들고 있다. 생명의 탄생을 이끈 결정적 화학 재료들은 지구가 만들어지기 훨씬 이전부터 칠흑 같은 성간 매질 속 먼지 구름에서 빚어지고 있었을 것이라는 연구 성과가 나와 눈길을 끈다. 스페인, 네덜란드, 독일, 일본, 칠레, 미국 공동 연구팀은 우리 은하 중심부에서 에리트룰로스라고 불리는 4개의 탄소 원자로 구성된 당류가 발견됐다고 밝혔다. 이번 연구에는 스페인 우주생물학 연구센터(CAB), 바다호스 엑스트레마두라대, 마드리드 콤플루텐세대, 국립천문대, 예베스 천문대, 바스크 지역대, 생물물리학 연구소, 바야돌리드대, 네덜란드 라드바우드대, 독일 막스 플랑크 외계물리학 연구소, 일본 항성·행성 형성 연구소, 칠레 유럽 남방 천문대(ESO), 알마(ALMA) 천문대, 미국 투손대 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 7월 14일 자에 실렸다. 당(sugars)은 생명체 내에서 에너지를 공급하고 생물학적 구조를 형성하며 유전 물질의 골격을 이루는 매우 중요한 분자다. 지구에서 에리트룰로스는 라즈베리나 태양광 없이 피부를 태우는 셀프 태닝 화장품에서 주로 쓰인다. 과학자들은 초기 지구 환경을 재현한 실험에서 이런 당류가 쉽게 만들어지지 않는다는 점을 확인하고 처음 어떻게 형성됐는지 오랫동안 수수께끼로 남아 있었다. 과거 운석이나 소행성 샘플에서 리보스와 글루코스(포도당)가 발견되면서 당류의 일부가 우주에서 유입됐을 것이라는 가설도 제기됐다. 그렇지만 우주 공간의 가스와 먼지 구름인 성간 매질에서 직접 당 분자가 탐지된 적은 없었다. 연구팀은 스페인 예베스 40m 전파망원경, IRAM 30m 전파망원경으로 우리 은하 중심부에 위치한 ‘G+0.693-0.027’이라는 거대한 가스와 먼지 구름에서 에리트룰로스를 탐지했다. 우주 구름에서 수집한 복잡한 전파 신호 속에서 에리트룰로스의 고유한 지문을 찾기 위해 엄격한 분광학적 대조 및 수학적 모델링을 했다. 연구팀은 실험실에서 측정한 에리트룰로스의 고유한 전파 주파수 패턴을 망원경 관측 데이터와 대조한 결과 12개의 일치하는 신호 세트를 찾아내 당의 존재를 입증했다. 더 흥미로운 점은 동일한 위치에서 탐지조차 되지 않은 탄소 3개짜리 유사 당류들보다 탄소 4개짜리 에리트룰로스가 무려 8배 이상 더 풍부하게 존재한다는 사실을 발견했다는 것이다. 연구팀에 따르면 우주 먼지 알갱이 표면에서 더 단순한 분자들이 결합해 에리트룰로스를 만들어낼 수 있으며 이것이 더 복잡한 화학 시스템인 생명체 원시 재료의 일부가 되었을 가능성을 보여준다. 연구를 이끈 이자스쿤 히메네스-세라 스페인 우주생물학 연구센터 박사는 “우주에서 당이 발견되었다는 것은 우리가 흔히 먹는 달콤한 설탕 조각이 떠다닌다는 뜻이 아니라 생명체를 구성하는 핵심 유기 화합물이 우주 공간에서 스스로 만들어지고 있다는 뜻”이라며 “우주 먼지 알갱이들이 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 정교하고 효율적으로 복잡한 유기 분자를 합성해 내는 능력을 갖추고 있음을 의미한다”고 말했다.

나선은하의 가스와 별을 훔쳐가는 ‘절도 현장’이 유럽남방천문대(ESO)의 망원경에 의해 포착됐다. ESO가 공개한 새로운 이미지 속 나선은하는 NGC 3312라고 불리며, 바다뱀자리 은하단(Hydra I)으로 알려진 거대한 은하단 안에 있다. 지구에서 1억6000만 광년 떨어진 이 은하단에는 수백 개의 은하들이 있는데, NGC 3312이 그중 가장 큰 것이다. 천문학자들은 칠레 북부 아타카마 사막의 파라날 천문대에 있는 ESO의 VLT 탐사 망원경(VST)을 사용해 나선은하를 최대로 확대해 촬영했다. ESO 관계자는 성명에서 “은하가 그 내용물을 주변 우주로 쏟아내는 것처럼 보인다”고 말했다. NGC 3312는 이미지의 중앙에 위치하고 있으며, 밝은 별과 은하에 둘러싸여 있다. 은하의 오른쪽 아래에 성간 물질의 얼룩이 보이는데, 이는 성단 중앙으로 떨어지면서 은하에서 벗겨지고 있음을 시사한다. 이 과정을 램 압력 스트리핑(ram pressure stripping)이라고 부른다. 램 압력이란 유체 매질을 통과하는 물체에 가해지는 압력을 일컫는다. ESO 관계자는 “이것은 은하가 은하단 내 은하 사이에 떠 있는 뜨거운 가스와 같은 고밀도 유체를 통과할 때 발생한다”면서 “이 뜨거운 가스는 은하의 바깥쪽 껍질에 있는 차가운 가스에 끌려들어 은하에서 ‘끌어내어져’ 우주로 새어나가게 한다. 이 차가운 가스는 별이 형성되는 원료이므로 이런 식으로 가스를 잃는 은하는 별의 개수가 줄어들 위험이 있다”고 설명했다. 시간이 지남에 따라 은하에서 점점 더 많은 가스가 제거되면서 긴 덩굴 모양의 가스가 형성될 수 있다. 그 결과, 이런 우주 절도 행위의 희생자가 된 NGC 3312와 같은 은하에게는 종종 해파리 은하라는 별명이 붙기도 한다. 주변 환경을 파악하기 위해 ESO는 바다뱀자리 은하단의 확대된 전망도 공유했다. 나선은하 NGC 3312는 이미지의 두 밝은 지점 사이에서 찾을 수 있다. 이미지의 중앙 왼쪽에서 포착된 큰 파란색 별 아래와 은하의 오른쪽 하단에 위치한 황금빛으로 빛나는 별 위에 위치한다. 이 광활한 시야는 여러 은하를 포착하여 바다뱀자리 은하단의 광대한 본질을 보여준다. 이 은하단에는 무려 157개의 밝은 은하들이 포함돼 있으며, 이 은하들의 진화는 또한 은하단 내의 강력한 중력적 영향에 의해 영향을 받을 수 있다. ESO 관계자는 “램 압력 스트리핑은 우주의 사진을 매우 다양하고 매력적으로 만드는 많은 천문적 과정 중 하나일 뿐”이라고 설명했다.

북극성과 그 주변 풍경을 담은 이색적인 천체사진이 미 항공우주국(NASA)이 운영하는 ‘오늘의 천체사진(APOD)’ 4월 11일자에 게재되어 관심을 끌고 있다. '통합 플럭스 성운'(IFN:Integrated Flux Nebula)이라고 불리는 특이한 형태의 성운이 북극성을 포위하듯이 둘러싸고 있는 이 이미지는 우리가 알던 북극성의 풍경과는 사뭇 달라 보는 이의 눈길을 잡는다. 먼저 북극성에 대해 간단히 설명하자면, 작은곰자리의 알파별인 북극성은 지구 자전축을 북쪽으로 연장했을 때 만나는 2등성 별이다. 따라서 지구가 자전할 때 별은 북극성을 중심으로 회전하는 것처럼 보이지만, 북극성 자체는 항상 같은 북쪽 방향에 머무르므로 북극성이라고 칭하게 되었지만, 엄밀히 말해 고유명사가 아니라 일반명사다. 영어로는 폴라리스(Polaris), 우리 옛이름은 구진대성(句陳大星)이라 한다. 그러면 남극성은 무엇일까? 없다. 밝은 별이 지구의 남쪽 자전축 근처에 없기 때문에 현재 밝은 남극성은 없다. 지구의 자전축은 약간 다른 방향을 가리키고 있어서 베가가 북극성이었다. 지금부터 5000년 전에는 용자리 알파별인 투반이 북극성이었다. 지구의 세차운동 탓에 지구 자전축이 조금씩 이동한 때문이다. 지구의 자전축은 우주공간에 확실히 고정되어 있지 않고 약 2만 6000년을 주기로 조그만 원을 그리며 빙빙 돈다. 지금 북극성도 조금씩 천구북극에서 멀어져가고 있어, 약 1만 2000년 뒤에는 거문고자리 알파별인 직녀성(베가)이 북극성으로 등극할 거라 한다. 북극성을 찾으면 알게 되는 것들 북극성은 하늘에서 가장 밝은 별은 아니지만 북두칠성의 두 별 메라크와 두베 사이의 선분을 5배 가량 연장하면 북극성에 닿는다. 북극성의 진면목을 좀 살펴본다면, 놀라지 마시라, 밝기가 태양의 2000배인 초거성이자 동반별 두 개를 거느리고 있는 세페이드 변광성이다. 그러니 세 별이 하나처럼 보이는 것이다.가장 밝은 주인별 폴라리스 Aa는 초거성이며, 동반천체 폴라리스 B, 폴라리스 Ab를 거느리고 있다. 이들로부터 떨어진 곳에 동반천체 폴라리스 C, 폴라리스 D가 있는데, 이 둘은 1780년 윌리엄 허셜이 발견했다. 북극성처럼 수축과 팽창을 반복해 밝기가 변하는 세페이드 변광성은 지구에서 해당 천체까지의 거리를 알 수 있게 해주는 표준광원이다. 북극성까지의 거리는 약 430광년이다. 오늘밤 당신이 보는 북극성의 별빛은 조선의 임진왜란 때쯤 출발한 빛인 셈이다. 또 하나. 지금 당신이 북극성을 올려다본 각이 바로 당신이 서 있는 곳의 북위이다. 서울에서 보는 북극성의 올려본각은 약 38도라면, 서울이 북위 38도란 뜻이다. 그러니 북극성만 찾을 수 있다는 당신이 지구상 그 어디에 있든 방위와 위도를 알 수 있다는 뜻이다. 옛사람들은 북극성이 북으로 갈수록 높아지는 것을 보고 지구가 구형임을 깨달았다. 위의 이미지는 보름달 16개에 해당하는 8도 너비로 북극성을 촬영한 수백 장의 노출을 디지털 합성한 것이다. 프레임 전체에 통합 플럭스 성운 IFN의 희미한 가스와 먼지가 뒤덮고 있으며 멀리 왼쪽 끝부부에는 구상성단 NGC 188이 보인다. INF는 비교적 최근에 확인된 천문학적 현상이다. 우리은하 평면 내에 있는 전형적인 기체 성운과는 달리 IFN은 은하 본체 너머에 있는 성운으로, 은하계에 있는 모든 별의 통합 플럭스에서 나오는 에너지에 의해 빛나기 때문에 이런 이름이 붙여졌다. 은하계 성간 매질의 중요한 구성 요소인 이 성운은 먼지 입자, 수소, 일산화탄소 및 기타 원소로 구성되어 있다. NASA가 쏘아보낸 비틀즈의 ‘우주를 넘어서’ 2008년 2월 4일, NASA는 창립 50주년을 기념해 비틀즈의 히트곡인 ‘우주를 넘어서(Across the Universe)’를 작은곰자리의 북극성을 향해 쏘아 보냈다. 이 노래는 비틀즈의 존 레논이 작곡한 곡으로, NASA 국제우주탐사망(DSN)의 거대한 안테나 3대를 통해 동시에 발사되었다.‘현자여, 진정한 깨달음을 주소서’라는 존 레논의 염원을 담은 이 노래는 빛의 속도로 날아가 북극성에 도착할 것이다. 14년 전 일이니까, 지금쯤은 총여정의 3%쯤 날아갔겠다. 만약 북극성 근처에 외계인이 살고 있어 그 노래에대한 답장 노래를 보낸다면 우리는 약 1000년 후에 그들의 음악을 들을 수 있을 것이다. 자, 오늘밤에는 마당에 나가 북녘 밤하늘에서 북극성을 한번 찾아보자. 매연과 잡광으로 뒤덮인 서울 같은 대도시에서는 북극성 별빛이 당신에게까지 달려오지 않겠지만, 조금만 변두리라면 북천 별밭에서 쉽게 그 얼굴을 드러낼 것이다. 그리고, 지금 당신이 서 있는 지점의 위도와 방위를 가르쳐줄 것이다. 또 모를 일 아닌가, 그 별이 혹 당신이 사막이나 깊은 산속 그 어디에선가 조난당했을 때 당신에게 생명의 빛이 되어줄는지도.  

제임스웹 우주망원경(JWST)이 생성한 새로운 이미지는 100억 년 전 ‘우주의 정오’ 기간 동안 초기 별이 어떻게 형성되었는지에 그 실마리를 담고 있는 것으로 밝혀졌다. 지구에서 약 20만 광년 떨어져 있는 소마젤란 은하는 우리은하의 가장 가까운 위성 은하 중 하나로, 수소와 헬륨보다 무거운 금속이 부족한 것으로 유명하다. 은하계에서 이러한 금속의 수준은 우주의 초기 역사 동안 은하가 어땠는지 연구하는 데 필요한 초기 우주의 환경을 반영한다. 그 무렵 우주의 나이는 겨우 20억 년에서 30억 년 사이였고, 별 형성이 절정에 달했던 시기였다. 다양한 망원경 임무가 과거에 소마젤란 은하를 연구했지만, 풀리지 않는 의문점들은 여전히 많았다. 이 연구의 저자 중 한 명인 대학우주연구협회의 천문학자 마가렛 마이스너는 “웹 망원경은 이러한 것들을 현장에서 몇 분 정도면 찾아내는데, 이게 바로 웹 힘”이라고 밝혔다. 아미스너는 지난 11일 미국 시애틀에서 열린 미국천문학회 241차 회의에서 웹을 사용하여 NGC 346의 초기 이미징 결과를 공유했다. ‘가스와 먼지 리본’​ 우주 먼지는 별과 행성이 생성될 때 형성되며, 생성 과정이 중단되면 그 사이의 공간인 성간 매체가 되어 맴돌게 된다. 이러한 과정의 파생물인 먼지는 별과 행성과 유사한 중금속으로 만들어진다. 지금까지 천문학자들은 탄소, 산소, 철과 같은 무거운 원소(모두 소마젤란 은하에서 낮은 농도로 존재함)가 결국 지구형 행성이 물질화되는 먼지를 형성하는 데 필요하다고 생각해왔다. 따라서 천문학자들이 NGC 347을 연구하기 위해 웹의 강력한 근적외선 카메라(NIRCam) 장비를 사용했을 때 그들은 성간 매질에서 ‘가스와 먼지 리본’을 발견하고 놀랐다. 이 발견은 금속이 적음에도 불구하고 NGC 347이 먼지가 많고 암석 행성 시스템을 형성하는 데 필요한 구성 요소를 가지고 있다는 초기 증거다. 웹의 근적외선 카메라 필터 6개를 사용하여 팀은 ‘적외선 과잉’이라고 부르는 출처를 3만 3000개 이상 찾았다. 질량이 작은 별에서는 주변 잔해 원반의 먼지가 별빛을 흡수하여 적외선 파장으로 다시 방출한다. 따라서 천문학자들이 적외선 방출을 감지하면 일반적으로 먼지를 감지했음을 의미한다. 과거에도 망원경으로 NGC 346을 연구한 바 있지만, 천문학자들이 우주 먼지를 이미지화한 것은 이번이 처음이다. 예컨대, 현재 은퇴한 스피처 적외선 망원경은 같은 지역에서 87개의 젊은 거성들을 발견했지만, 그보다 더 작은 별을 식별할 만큼 강력하지 않았다. 허블우주망원경 역시 성운 전체에 흩어져 있고 가스와 먼지 필라멘트를 통해 서로 연결되어 있는 수천 개의 예비 주계열성을 발견했다. 그러나 허블이 이 별들을 둘러싼 먼지를 뚫고 들여다볼 만큼 강력하지 않았기 때문에 이번처럼 많은 별들이 발견되지는 않았다. 웹 망원경은 이제 천문학자들이 먼지로 뒤덮인 별을 밝히고 스피처가 감지할 수 있는 것보다 10등급 아래에 도달하고, 허블이 주계열성 이전의 별에 대해 할 수 있는 것보다 2등급 더 희미한 가장 어린 별을 찾는 데 도움을 주고 있다. 적외선 파장에서 별 형성 영역을 검색함으로써 천문학자들은 눈에 보이지 않거나 광학 파장에서 잘못 식별되는 많은 별을 발견할 수 있었다. 앞으로 몇 달 동안 천문학자들은 추가 연구를 통해 소마젤란 은하의 별 형성 과정이 우리가 배운 것과 어떻게 유사하거나 다른지를 알아낼 수 있기를 기대하고 있다. 그들은 또한 이 영역에서 원시별을 계속 관찰할 계획이다. 이 연구는 논문 사전 공개 사이트 아카이브(arXiv) 1월 10일자에 게시된 논문에 설명되어 있다. 

미 항공우주국(NASA)의 쌍둥이 우주 탐사선 보이저호가 성간공간에서 계속 새로운 발견들을 알려오고 있다. 보이저호는 새로운 유형의 ‘전자 폭발'(electron burst)을 감지했는데, 이는 별이 플레어를 일으키는 메커니즘을 규명하는 데 하나의 통찰을 줄 것으로 보인다고 새로운 연구가 보고했다. 전자 폭발은 태양계를 가로질러 빠른 속도로 움직이는 입자인 우주선(宇宙線)이 태양면 폭발로 야기된 충격파에 의해 밀렸을 때 일어난다. 그럴 경우 전자는 성간공간의 자기장선을 따라 믿을 수 없을 정도의 속도로 가속된다고 연구팀의 한 과학자가 밝혔다. “충격파가 입자를 가속시킨다는 것은 새로운 아이디어는 아니다”라고 전제한 논문 교신저자 돈 거넷 미국 아이오와 대학 천체물리학 명예교수는 “그러나 그 같은 현상을 새로운 영역, 곧 유사한 과정이 관찰된 태양계의 태양풍과는 전혀 다른 성간 매체 속에서 발견했다는 점이 특기할 만하다”고 설명했다.두 보이저 우주선은 43년 동안 우주를 항해하고 있는 중이지만 여전히 건강한 체력을 유지하고 있으며, 탑재된 과학장비들도 정상적으로 작동하면서 각종 과학 데이터들을 지구로 전송하고 있다. 단, 보이저 2호는 지구의 수신 시설 업그레이드로 인해 올해 몇 달 간 교신하지 못했지만, 지난 11월 다시 통신이 재개되었다. 전자 폭발을 일으키는 첫 번째 단계는 태양의 코로나 질량 방출에서 촉발된다. 이러한 태양 폭발은 엄청난 양의 초고온 플라스마를 우주공간으로 방출하고, 이것은 태양계를 가로질러 퍼져나가는 충격파를 만든다. 이러한 충격파는 빠르게 움직이는 우주선 전자, 즉 먼 초신성으로부터 오는 하전 입자를 가속한다. 이러한 우주선은 성간 매질 속에서 별 사이로 이어지는 자기장선을 따라 더욱 가속된다. 그리하여 자기장선은 결국 우주선을 거의 광속에 가깝게 가속시킨다. 이는 처음 우주선을 가속시킨 태양 충격파보다 670배나 빠른 속도다. 연구진은 충격파의 속도가 시속 160만㎞에 이른다고 밝혔다. 아이오와 대학 연구팀은 “물리학자들은 성간 매질에 있는 이러한 전자가 충격파의 첨단에 있는 강화된 자기장에서 반사된 후 충격파의 움직임에 의해 가속되는 것으로 믿고 있다"면서 "반사된 전자는 성간 자기장선을 따라 나선형으로 진행하며, 전자와 충격점 사이의 거리가 멀어짐에 따라 속도는 더욱 빨라진다”고 밝혔다. 보이저 1,2호는 충격파로 인한 전자 가속이 발생한 후 며칠 내로 이를 감지했다. 그리고 얼마 후 두 탐사선은 모두 전자 폭발에 의해 생성된 성간 매체를 통해 느리고 낮은 에너지의 플라스마 파 진동을 발견했다. 보이저 1, 2호는 모두 전자 폭발이 발생한 후 최대 1년이 지난 후에야 태양 충격파를 감지했다. 이는 우주선이 태양으로부터 멀리 떨어져 있었기 때문에 걸린 대기 시간이다. 보이저 1호는 태양에서 약 227억㎞ 떨어져 있고, 보이저 2호는 약 188억㎞ 거리에 있다. 지구와 태양의 평균 거리는 1억 5000만㎞(1AU)이므로 두 우주선은 각각 151AU, 125AU 거리에 있는 셈이다. 천문학자들은 충격파와 우주선이 어떻게 태양 폭발에서 발생하는지 더욱 잘 이해하기를 희망한다. 태양 폭발은 국제우주정거장(ISS)이나 NASA가 2024년에 착륙하기를 희망하는 달과 같은 곳의 우주비행사에게 위험한 방사선을 생성할 수 있다. 특히 격렬한 폭발은 지구 궤도를 도는 위성이나 전력선과 같은 기반 시설에 치명적인 손상을 끼칠 수도 있기 때문에 이에 대한 연구의 중요성은 우리 생존에도 직격된 문제다. 새로운 연구는 ‘천문학 저널’ 12월 3일자에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

보이저 2호가 인류가 만든 물체로서 사상 두번째로 태양권 경계를 넘어 성간우주에 도달했다. 지난 1977년 8월 20일 발사된 이후 41년간 297억 7200만㎞를 여행한 끝에 고향 항성계의 경계에 닿았다. 미국항공우주국(NASA)은 10일 낮(현지시간) 워싱턴에서 열린 미국지구물리학회 회의에서 기자회견을 갖고 보이저 2호의 성간우주 진입 사실을 공개했다. 보이저 2호 담당 과학자들은 탐사선이 지난달 5일 성간매질(interstellar medium)의 압력과 태양풍의 압력이 균형을 이루는 태양권 계면(헬리오포즈·Heliopause)을 넘어선 것으로 판단하고 있다. 태양권 계면은 태양풍의 영향이 없어지는 경계 부분을 가리킨다. 쌍둥이 탐사선인 보이저 1호는 보이저 2호보다 16일 뒤에 발사됐지만 훨씬 짧은 궤도로 더 빠른 속도로 여행해 지난 2012년 먼저 성간우주에 진입했다. 보이저 2호는 현재 지구에서 약 180억㎞ 떨어진 곳을 비행 중이지만 여전히 통신이 가능한 상태다. 보이저 2호가 전송한 신호는 빛의 속도로 심우주네트워크(DSN)를 통해 지구에 도착하기까지 16.5시간이 걸린다. 보이저 2호는 PLS라는 플라스마 측정 장비가 실려 있어 태양권 계면을 넘어 성간우주로 진입한 것을 확인할 수 있었다.탐사선이 태양권(헬리오스피어·Heliosphere)에 있는 동안에는 태양에서 흘려보낸 플라스마, 이른바 태양풍에 휩싸여 있었다. PLS는 플라스마의 전류를 측정해 태양풍의 속도와 농도, 온도, 압력 등을 측정하는데 11월 5일 태양풍 입자의 속도가 급격히 떨어진 것이 관측되고, 그 이후에는 탐사선 주변에서 태양풍이 측정되지 않고 있다. 성간우주에 먼저 진입했던 보이저 1호도 PLS를 장착하고 떠났지만 1980년 고장이 나면서 이를 통한 측정 임무는 수행하지 못했다. 다만 플라스마 자료 외에 탐사선에 실린 자력계 등 다른 과학 장비를 통해 성간우주 진입을 입증할 수 있었다. 보이저 프로젝트 팀은 보이저 2호가 측정한 과학 자료를 토대로 태양계 끝의 우주 환경을 더 자세히 들여다볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 보이저호 시리즈는 당초 목성과 토성을 연구할 목적으로 개발됐다. 그런데 보이저가 발사될 시기에 해왕성과 천왕성까지 한번에 탐사할 수 있는 위치에 놓이는 기회가 찾아올 것이 예측되면서 보이저 2호는 목성과 토성에 이어 다른 외행성 탐사 임무까지 수행할 수 있었다. 심지어 원래 임무를 성공적으로 마친 뒤에도 원격 프로그램 조정을 통해 심우주를 향한 비행을 계속 이어나간 끝에 결국 성간우주에도 진입하게 됐다. 특히 보이저 2호는 설계 수명이 5년에 불과했지만 41년째 정상 가동되면서 NASA의 최장수 프로젝트 반열에 올랐다. 보이저호는 플루토늄을 원료로 전기를 얻어 가동되고 있다. 이 연료가 떨어지면 지구와 연결이 끊기게 된다. 보이저 프로젝트 책임자인 수전 도드는 BBC 방송과의 회견에서 보이저호가 2027년까지 가동되는 것을 보고 싶다면서 “탐사선을 50년 동안 가동한다는 것은 극히 흥미로운 것이 될 것”이라고 했다. 보이저 1,2호가 태양권 계면을 벗어난 것은 확실하지만 태양계의 영향력에서 완전히 벗어난 것은 아니다. 소규모 천체들이 모여 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 오르트 구름(Oort Cloud)이 태양의 중력 영향을 받아 넓은 의미의 태양계로 간주하고 있기 때문이다. 이 오르트 구름의 폭이 얼마나 되는지 확실하지 않지만, 태양에서 1000AU(천문단위 1AU=태양-지구 거리)부터 10만AU에 달하는 것으로 추정되고 있다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 허블 망원경이 미지의 영역을 날고 있는 보이저 1, 2호의 여정을 담은 로드 맵을 ​공개했다. 인류가 우주로 띄워보낸 ‘병 속 편지’ 보이저 1호는 2017년 1월 현재 지구로부터 약 206억km 떨어진 우주 공간을 날고 있는 중이다. 보이저 1호가 지구를 떠난 것이 지난 1977년 9월 5일이니까, 올 9월이면 꼬박 만 40년을 날아가고 있는 셈이다. 총알 속도의 17배인 초속 17km의 속도로 날아가고 있는 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아가는 기록을 세우고 있는 중이다. 이 거리는 초속 30만km인 빛이 달리더라도 19시간이 넘게 걸리며, 지구-태양 간 거리의 138배(138AU)가 넘는 거리다. 탐사선의 전력이 바닥나는 2030년까지 보이저 호는 탐사활동을 계속하며 지구와 교신을 이어갈 것으로 보인다. 또한 전력이 끊어진 후에도 허블 망원경은 계속 보이저의 항로를 따라가며 관측활동을 계속할 것이다. 보이저 1호가 태양계를 벗어나 성간공간으로 진입한 것은 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 인류의 우주탐사 꿈을 싣고 한 세대를 지나는 세월 동안 고장 한번 나지 않은 기적의 항해를 이어가고 있는 보이저 1호는 목성, 토성을 지나며 보석 같은 과학 정보들을 지구로 보낸 후, 인류 역사상 처음으로 태양계를 벗어나 미지의 영역인 ‘검은 우주’ 속으로 돌진하고 있는 것이다.​ 현재 미션은 태양권 계면 탐사와 및 태양풍, 성간물질 입자 관측이다. 보이저 1, 2호의 주요 미션은 목성과 토성 탐사였다. 지난 30여 년간 보이저 1호가 보내온 각종 영상과 데이터는 태양계에 대한 인간의 인식을 넓혀주었다. 목성의 위성 이오에서 화산활동이 있다는 사실을 발견했으며, 토성의 고리가 복잡한 구조를 가지고 있다는 것도 최초로 확인해주었다. 뿐만 아니라, 1980년엔 최초로 완벽한 태양계 가족사진을 촬영했다. 태양계 가장자리에서 돌아본 지구의 모습과 태양계 풍경을 최초로 인류에게 보여준 감동적인 사진으로, 지구에서 62억km쯤 떨어진 명왕성 궤도 부근에서 찍어보낸 그 유명한 지구 사진, 흑암의 무한 공간 속에 한낱 먼지처럼 부유하는 ‘창백한 푸른 점’도 보이저 1호의 작품이다. ​ 보이저 항로 동행하는 허블 망원경 웨슬리언 대학의 천문학자 세스 레드필드는 “보이저호가 우주공간에서 직접 관측한 자료와 허블 망원경으로 수집한 자료를 비교 분석해볼 수 있는 엄청난 기회"라면서 “보이저의 항로에 비해 허블 망원경을 통한 관측은 보다 넓고 먼 영역을 아우를 수 있다"고 설명했다. 허블 망원경으로 수집한 정보를 분석한 결과, 태양계 너머의 성간공간은 갖가지 입자들과 수소 분자가 뒤섞인 구름들이 여기저기 떠돌고 있음을 보여주었다. 또한 태양권 계면이라고 불리는 태양계 경계에 이르면 태양풍의 영향과 성간풍의 영향이 거의 같아진다는 사실을 알려주었다. 태양계를 감싸고 있는 태양권(heliosphere)은 태양풍에 의해 지배되고 있는 영역으로, 거대한 자기권을 형성하고 있다. 주로 양성자(수소의 원자핵)와 전자로 구성되고, 태양 코로나 안에서 초속 400km까지 가속되는 고에너지 입자군인 태양풍은 태양의 자전에 실려 확대되기 때문에, 소용돌이를 그리면서 밖으로 퍼져 나가고 있다. 이 태양풍과 태양계 외부의 항성에서 오는 항성풍의 압력이 서로 상쇄되는 경계가 바로 태양계의 경계가 되는 셈이다. 초음속의 태양풍 흐름이 갑자기 느려지는 영역을 말단 충격(termination shock)이라 하는데, 여기가 태양계의 가장 바깥 언저리라 할 수 있다. 그 바깥쪽으로는 태양권 계면(heliopause)이 시작된다. 태양권 계면 바깥에는 뱃머리 충격파 지역이 있는데, 이 지역은 태양권 계면과 성간매질의 상호작용이 격렬해지는 곳이다. 인간의 모든 신화와 문명에서 절대적 중심이었던 태양, 그 영향권으로부터 최초로 벗어나 호수와도 같이 고요한 성간 공간을 주행하고 있는 722㎏짜리 인간의 피조물인 보이저 1호의 몸통에는 이색적인 물건 하나가 부착되어 있다. 지구를 소개하는 인사말과 영상, 음악 등을 담은 골든 레코드가 바로 그것이다. ​혹시 있을지도 모를 외계인과의 만남을 대비해 지구를 소개하는 갖가지 정보를 담은 레코드를 만들어 보이저에 실었던 것이다. 이 음반을 보이저 호에 동봉하자는 아이디어를 낸 사람은 ‘코스모스’의 저자인 천문학자 칼 세이건(1934~1996)이었다. ​세이건은 일찍이 “이 우주에 지구에만 생명체가 존재한다면 엄청난 공간의 낭비”라고 말하며 외계인의 존재를 강력히 믿었다. 그리하여 그와 뜻을 같이하는 과학자들이 모여 지구를 대표할 수 있는 사진과 음악, 소리를 선정해서 ‘우리가 여기에 있다’는 메시지를 골든 레코드에 담아냈던 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

◎짝을 지어 어울린 한량과 기생/이성간의 욕구 농도 짙게 표현 조선시대 후기의 화가 혜원 신윤복의 속화는 유교사회가 요구한 양속과는 거리가 멀었다.그는 조선왕조 500년 역사에서 유례가 없는 여색이나 남녀간의 춘의가 가득한 그림을 그려냈다.그것은 아취가 서린 에로스라기 보다는 퍼더버린 에로스라서 그림은 늘 질퍽했다.거의 베일에 싸인 그의 생애 가운데 유독 도화서 화원 자리에서 쫓겨났다는 이야기가 전해오는 까닭도 여기 있을 것이다. 혜원의 속화 ‘연당야유’ 역시 이성간의 욕구가 만만찮게 표현되었다.그 농도가 매우 짙은 ‘연당야유’에는 짝을 지어 어울린 한량과 기생이 등장하고 있다.그 무대는 기생집 집뜰 연못가인데,놀이가 예사롭지 않다.세 쌍의 남녀중에 한 쌍은 벌써 연못 가장자리에 바싹 붙어 자리를 잡았다.낮술을 꽤나 기울여 주기탓인지는 몰라도 춘의가 불쑥 고개를 든 눈치다. 한량은 다급한 마음으로 방건까지 벗어놓았다.거치적거리는 두루마기 앞자락을 뒤로 젖혀버린 한량은 가랑이 사이로 기녀를 끌어당겨 안았다.수작이 엉뚱하다.그러데 이게 웬 일인가.기녀의 손바닥을 매만지는 한량의 오른손은 분명하게 보이나,왼손은 오간 데가 없다.얼핏 보아서는 왼손의 행방이 묘연할 뿐이다.그러나 왼손이 어디쯤 숨어서 무슨 짓을 하리라는 짐작이 드는 구석도 있다. 그러한 정황은 옆에 선 한량이 이미 간파한 듯 싶다.두 남녀의 수작을 물끄러미 내려다 보는 한량은 볼거리 때문에 자신의 짝은 염두에 없는 모양이다.어떻든 기녀를 품은 한량의 얼굴이 가채머리를 파고든다.그리고 곁눈질로 기녀의 눈치를 살피지만,기녀는 별 반응이 없다.그까짓 손길이 샅에 좀 닿았다고 해서 그리 대수롭지 않다는 표정이다.그래서 짐짓 팔을 굽혀 턱을 고인 기녀는 눈길조차 먼 데다 두었다. 이쯤 와서 몸이 다는 쪽은 남정네 한량이다.점잖게 틀어올린 상투가 무색할만치 몸이 달았다.남녀의 노골적인 애욕의 표현을 자신의 예술세계로 끌어들인 혜원다운 필치다.이는 혜원 그가 살았던 당대 사회상을 예리한 필치로 꼬집은 풍자의 그림이기도 하다.사대부들이 겉으로 드러낸 윤리관이이나,남이보는 데서 근엄을 마냥 앞세운 양반사회에 대한 매질로 해석해도 무리가 없을 것이다. 그는 그림에 낙관을 분명히 했다.거리낌없이 드러내놓은 동물의 교접을 빗대어 성희를 암시한 속화 ‘부탐춘’에도 낙관이 들었다.