지난 2022년 아프리카 사하라 사막에서 발견된 운석이 최소 41억년 전 화성 지각에서 형성된 것으로 밝혀졌다. 로이터 통신 등 외신은 29일(현지시간) 이 운석이 지금까지 지구에서 발견된 화성 운석 435개 중 가장 오래된 것일 가능성이 있으며 특히 물의 흔적을 품고 있다고 보도했다. 발견 장소의 이름을 따 ‘테가자 001’(Teghaza 001)로 명명된 이 운석은 8조각으로 발견됐으며, 이 중 가장 큰 조각은 주먹만 한 크기다. 또한 주로 사장석과 휘석으로 이루어진 화성암 성분으로 태양계 초기 화성 내부에서 마그마가 서서히 식으면서 굳어진 지각의 특징을 고스란히 간직하고 있다. 특히 화학적 조성을 분석한 결과 화성 지하에서 천천히 식고 결정화되는 과정에서 물과 상호작용했음이 드러났다. 이는 춥고 건조한 지금의 화성과 달리 수십억 년 전 이곳에 물이 흘렀음을 보여준다. 지금까지 지구상에 발견된 대부분의 화성 운석은 수억 년 전 만들어진 비교적 젊은 암석인 반면 테가자 001은 41억년 전 형성돼 화성의 고대 역사와 생명체 존재 가능성을 밝혀낼 가장 결정적인 ‘타임캡슐’을 얻었다는 평가다. 연구를 이끈 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL) 양 리우 박사는 “이 운석은 원시 화성이 지금보다 더 따뜻하고 습했던 시기를 증명하는 증거”라면서 “당시는 생명체가 살기에 적합한 환경이었을 가능성을 뒷받침한다”고 의미를 부여했다. 이어 “이 운석은 화성과 지구의 진화 과정이 어떻게 달라졌는지, 그리고 지구에 생명체가 막 자리 잡기 시작했던 초기 단계에 대한 단서를 제공한다”고 덧붙였다. 연구팀에 따르면 테가자 001은 화성의 남부 고원 지대의 대형 충돌구인 헬라스 분지 인근에 있다가 소행성이 충돌하면서 우주로 튕겨 나간 것으로 추정된다. 이후 우주를 떠돌던 테가자 001은 우연히 지구의 궤도와 교차하며 대기권에 유성으로 진입해 사하라 사막에 떨어져 운석으로 남았다. 운석은 흔히 말하는 별똥별, 곧 유성체가 타다 남은 암석을 말한다. 지구상에 떨어지는 대부분의 운석은 지구에서 약 4억㎞ 떨어진 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 온다. 다만 운석의 기원이 화성인 경우 현재까지 인류가 구할 수 있는 유일한 화성 암석 샘플이라는 점에서 더욱 가치가 높다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스’ 최신 호에 발표됐다.

100년 넘게 과학자들을 사로잡은 ‘생명의 씨앗은 하늘에서 떨어졌다’란 낭만적 가설이 흔들리고 있다. 45억 년 전 갓 태어난 지구에 혜성 10만여 개가 쏟아졌지만 생명의 재료를 제대로 배달한 혜성은 기껏해야 1개 정도라는 분석이 나왔다. 그마저도 모든 생물의 공통 조상이 등장하기 1억 년 이상 전의 일이었다. 영국 케임브리지대 천문학 연구소, 캐번디시 연구소, 에딘버러대 행성과학 연구센터 공동 연구팀은 혜성이 지구 생명의 원료 물질을 실어 왔을 것이라는 가설을 컴퓨터 시뮬레이션으로 검증한 결과 그럴 가능성이 극히 낮다고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 10월 28일 자에 실렸다. 혜성은 얼음 속에 탄소와 질소가 포함된 유기분자를 품고 있어서 흔히 ‘우주의 더러운 눈덩이’로 불린다. 그중 시안화수소(HCN)는 당, 지방, RNA를 만드는 출발 물질로 꼽힌다. 그래서 과학자들은 시안화수소를 실은 혜성이 지구에 떨어져 ‘생명의 수프’를 끓였을 것이라고 추정했다. 이에 연구팀은 지구 탄생 직후 약 5억 년 동안 떨어진 혜성의 수와 크기, 속도, 각도를 계산한 다음 혜성이 대기를 뚫고 땅에 충돌한 뒤 HCN이 얼마나 남는지를 분석했다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션으로 이 과정을 10만 번 반복했다. 불확실한 조건은 모두 혜성에 가장 유리하게 잡았다. 분석 결과, 지름 100m가 넘는 혜성이 10만 개 이상 떨어졌지만 생명 재료를 만들 만큼 높은 HCN 농도를 남긴 혜성은 시뮬레이션 1번당 중앙값 1회에 그쳤다. 특히 28%는 한 번도 성공하지 못한 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 가장 큰 걸림돌은 속도다. 지표면에 충돌하는 혜성은 평균 초속 28㎞로 서울에서 부산까지 직선거리를 약 12초 만에 주파하는 속도다. 이 속도로 혜성의 잔해가 땅에 부딪히면 충돌 시 발생하는 열로 HCN 대부분이 분해된다. 아주 비스듬하게, 유난히 느리게 떨어진 드문 경우에만 HCN이 남게 된다. 또 지름 100m가 되지 않는 작은 혜성은 대기권에 진입하는 순간 폭발해 흩어져 버린다. 게다가 당시 지구는 대부분 바다로 덮여 있었고 HCN이 땅에 떨어지더라도 빗물과 지하수로 인해 농도가 옅어진다. 연구팀은 짧은 사이에 생명의 화학반응이 완성될 확률을 따져 혜성 덕에 생명이 탄생하려면 우주 나이보다 긴 시간이 필요하다고 결론을 내렸다. 반면 화성 조건이라면 상대적으로 유리한 것으로 나타났다. 화성에서는 혜성이 평균 초속 19.7㎞로 느리게 충돌한 데다가 대기가 희박한 화성에서는 육지 조건을 뺀다면 HCN 배달에 성공한 충돌이 1061회로 지구 189회보다 5배가 넘었다. 두꺼운 대기가 혜성을 박살 내는 금성은 53회로 가장 불리했다. 연구를 이끈 리처드 앤슬로 케임브리지대 박사는 “우주 생명 기원설은 꽤 낭만적인 생각이지만 기껏해야 한 번 발생할 수 있는 요행”이라며 “생명의 재료가 지구 대기와 땅속 화학반응으로 직접 만들어졌거나 혜성보다 훨씬 자주 떨어진 소행성 충돌로 생겼을 가능성이 더 크다”고 말했다.

우주에서 가장 강력한 폭발은 0.03초, 길어야 몇 분 만에 사라진다. 22년 동안 2000번 넘게 찰나를 붙잡아 온 ‘우주의 순간포착 카메라’가 지구로 떨어진다. 미국 항공우주국(NASA)은 지난 23일 감마선 폭발을 추적·관측하기 위해 발사된 ‘닐 게럴스 스위프트 관측위성’의 과학 임무를 종료한다고 발표했다. 감마선은 블랙홀, 중성자별, 초신성 폭발 등에서 주로 발생한다는 점에서 극한 천체 현상을 이해하는 데 활용된다. 2004년 11월 20일 발사된 스위프트는 지난 20일 마지막 관측을 마쳤으며 앞으로 몇 주 안에 대기권으로 재진입할 것이라고 나사는 밝혔다. 설계 임무 2년으로 제작된 스위프트 위성이 22년 동안 임무를 수행했지만 고도 275㎞ 이하로 낮아지면서 대기 저항이 커졌고 망원경이 안정적으로 관측하기가 어려워졌다. 나사에 따르면 지난 20일 고도 275㎞에 이른 스위프트는 대기 저항을 더는 버티지 못하고 안전 모드에 돌입했다. 이에 위성 운영을 맡은 펜실베이니아주립대 팀은 재진입에 대비해 운영 종료 명령을 내렸다. 저궤도 위성은 대기의 영향으로 조금씩 고도가 떨어지는데 자체 추진 장치가 없는 스위프트는 최근 태양 활동이 활발해지면서 그 속도가 빨라졌다. 태양 활동이 강해지면 지구 상층 대기가 데워져 부풀어 오르고 위성이 받는 저항도 커진다. 이에 나사는 지난해 9월 민간 우주기업 카탈리스트와 계약해 스위프트를 붙잡아 궤도를 올리려고 지난 7월 구조 위성 ‘링크’를 발사했지만 통신 두절과 자세 제어 문제를 겪으면서 임무에 실패했다. 숀 도마갈-골드먼 나사 천체물리학부장은 “스위프트는 2년 임무로 설계됐지만 그 10배가 넘는 기간 동안 성과를 내며 놀랍고도 오래가는 투자 수익을 안겼다”며 “신속 대응 관측이 천문학계 전체에 얼마나 중요한지 보여준 천체물리학 혁명의 일부였다”고 밝혔다. 22년 임무 기간 동안 남긴 자료 12TB관측 자료 활용한 과학 논문 7000여 편스위프트는 22년 동안 감마선 폭발 2000건 이상, 초신성 폭발 1400건 이상 관측했다. 2005년 5월에 스위프트는 0.03초 만에 끝난 감마선 폭발 ‘GRB 050509B’를 향해 방향을 틀어 X선 광자 11개를 검출했다. 2초 내에 끝나는 짧은 감마선 폭발에서 잔광을 확인한 첫 사례다. 이를 통해 짧은 감마선 폭발이 중성자별 두 개가 합쳐지면서 생긴다는 오랜 이론을 뒷받침했다. 중성자별은 태양 정도의 질량이 도시 하나 크기로 짓눌린 초고밀도 천체다. 블랙홀이 별을 찢어 삼키는 장면을 목격했고 활동은하를 감시하고 소행성과 혜성을 관측하는 등 하늘 전체를 X선으로 훑었다. 지상에서 불과 몇 분 만에 긴급 관측 명령을 내릴 수 있었고 하루 최대 75개의 천체를 관측할 수 있어 ‘천문학 만능 도구’로 불렸다. 스위프트가 남긴 공개 자료는 약 12테라바이트(TB)로 고화질 영화 600편을 담을 수 있는 분량이다. 22년 가까이 쌓은 우주 폭발의 밝기 변화 기록, 여러 파장의 스펙트럼, 자외선 및 광학 망원경이 찍은 150만 장 이상의 이미지가 포함돼 있다. 실제로 스위프트의 관측 자료를 활용한 과학 논문은 약 7000편에 이른다. 나사에 남은 과제는 ‘스위프트 이후’다. 갑자기 터졌다 사라지는 우주 현상을 1분 이내에 붙잡아 전 세계 관측소에 알려주던 우주 경보기가 사라지기 때문이다. 이에 나사는 기존 우주망원경을 활용·보강하는 방안부터 빠르게 궤도에 올릴 수 있는 상업 역량, 효율적인 신규 임무까지 폭넓게 검토하고 있으며 그 사이 공백은 현재 운용 중인 임무들로 메울 예정이다.

태양계의 행성과 위성들은 대부분 한 방향으로 공전하기 때문에 서로 부딪힐 위험이 적다. 예를 들어 태양계의 8개 행성은 모두 태양의 자전 방향과 같은 방향으로 공전하는데, 이를 ‘순행 궤도’(Prograde Orbit)라고 한다. 그런데 남들과 반대로 역주행하는 위성도 가끔 볼 수 있다. 중심 천체의 자전 방향이나 다른 일반적인 공전 방향과 반대 방향으로 돌고 있는 경우 ‘역행 궤도’(Retrograde Orbit)라 하는데 태양계에서는 해왕성의 위성 트리톤에서 볼 수 있다. 따라서 과학자들은 트리톤이 본래 해왕성의 위성이 아니라 지나가던 왜소행성이 포획되었을 가능성이 높다고 보고 있다. 흥미로운 사실은 과학자들이 발견한 6000개 이상의 외계 행성 가운데 몇 개는 역행 궤도를 돌고 있다는 점이다. 광활한 우주에서 우연히 지나가던 떠돌이 행성을 포획해서 역행 행성이 되기는 어려운 만큼 과학자들은 그 이유를 밝히기 위해 연구를 진행했다. 현재 가장 가능성 있는 설명은 짝을 이룬 동반성이나 다른 큰 행성의 중력 간섭으로 인해 궤도가 크게 기울어지면서 별의 자전 방향과 반대로 돌게 되었다는 것이다. 하지만 제네바대학교(UNIGE)의 과학자들은 이런 설명에 의문을 제기하는 새로운 역주행 행성을 포착했다. 연구팀은 별의 적도면과 행성의 공전 궤도면 사이의 각도인 프사이(Ψ)를 측정하던 중 GJ 3090 b의 공전 궤도가 심하게 기울어졌을 뿐 아니라 사실 별의 자전 방향과 반대라는 사실을 확인했다. GJ 3090은 적색 왜성으로, 우리 태양보다 온도가 낮고 크기도 작지만 우주에서 가장 흔한 형태의 별이다. 이 별 주위를 공전하는 행성 GJ 3090 b는 나사의 행성 사냥꾼 TESS에 의해 발견됐는데, 반지름은 지구의 2.2배, 질량은 지구의 4.5배로, 우리 은하에서 가장 흔한 외계 행성 종류인 ‘미니 해왕성’에 속한다. 여기까지는 아주 평범한 내용이었지만, 연구팀이 라 시야 천문대에 설치된 분광기 NIRPS를 사용해 GJ 3090 b를 관측해 정확한 질량과 궤도를 확인하자 예상하지 못했던 새로운 사실이 밝혀졌다. GJ 3090 b의 별의 자전축과 행성 공전면이 이루는 각도(ψ)가 약 136도로 측정돼, 별의 자전 방향과 반대(역행)로 돌고 있는 것으로 나타났다. (사진 참조) 일반적으로 각도가 90도를 넘으면 역행으로 분류된다. 거의 뒤집힌 듯한 강한 기울기의 역행 궤도는 같이 두 별이 서로 질량 중심을 공전하는 쌍성계의 동반성의 중력으로 설명되곤 했다. 다른 별이 행사하는 강한 중력이 행성의 궤도를 뒤집어 놓는다는 것이다. 하지만 GJ 3090는 동반성 없이 혼자 있는 별로 과학자들에게 새로운 질문을 던지고 있다. 역주행 행성의 존재는 우주에 있는 행성들이 모두 안전한 궤도를 도는 게 아니라 여러 가지 이유로 큰 변화를 겪기도 한다는 점을 시사한다. 과학자들은 더 특이한 궤도를 공전하는 행성이 존재하는데, 만약 있다면 그 이유는 무엇인지 알아내기 위해 연구를 계속하고 있다.

태양은 태양계의 8개 행성과 그 위성, 소행성을 자비롭게 비추는 엄마별이다. 하지만 50억 년 후에는 지금의 수백 배로 부풀어 올라 주변에 있는 수성과 금성을 집어삼키게 될 예정이다. 이렇게 별이 마지막에 부풀면서 붉게 변하는 상태를 적색거성이라고 하는데, 태양 정도 질량을 지닌 별이 나이가 들면 피할 수 없는 마지막 과정이다. 그런데 과학자들은 그 이외의 경우에도 별이 행성을 잡아먹는 경우가 많다는 사실을 알고 있다. 물론 별이 행성을 삼키는 과정을 직접 포착할 순 없지만, 별의 화학 구성을 분석해 행성을 삼켰을 가능성을 판단하는 것이다. 예를 들어 두 개의 별이 서로의 질량 중심을 공전하는 쌍성계는 보통 같은 성운에서 태어난 형제별이기 때문에 화학적 구성이 거의 똑같다. 그런데 만약 한쪽에 행성에 풍부한 무거운 원소가 많다면 이 별이 행성을 집어삼켰을 가능성이 높은 것이다. 다만 수치가 애매한 경우에는 그냥 형제별 사이의 차이인지, 진짜 행성을 집어삼킨 결과인지 애매한 경우가 있다. 상트페테르부르크 천문학·지구물리학·대기과학 연구소(IAG-USP)의 앤 라트삼과 브라질 상파울루 대학교(USP)의 국제 과학자 팀은 별이 행성을 삼켰음을 증명할 수 있는 가장 결정적인 스모킹 건(확실한 증거)으로 ‘베릴륨’(Beryllium)을 지목했다. 수소와 헬륨을 제외한 나머지 원소들은 사실 별의 핵융합 반응이나 초신성 폭발을 통해 2차적으로 생성된 것이다. 그런데 이 가운데서도 붕소와 베릴륨은 조금 특이한 원소다. 베릴륨과 붕소는 핵융합 과정이 아니라 우주에 있는 고에너지 입자가 탄소, 질소, 산소와 같은 더 무거운 핵을 조각내서 생성된다. 따라서 사실은 소행성이나 행성에서 유래한 원소인 셈이다. 연구팀은 유럽남천문대(ESO)의 초대형 망원경(VLT)에 설치된 UVES 분광기로 물리적, 화학적, 자기적 활동 특성이 태양과 매우 유사한 두 개의 태양 비슷한 별로 이루어진 쌍성계를 관측했다. 그리고 그중 ‘HD 129171’과 ‘HD 129209’ 쌍성계에서 HD 129171이 암석형 행성을 구성하는 원소가 풍부하다는 사실과 행성 섭식의 결정적인 스모킹 건인 베릴륨을 확인했다. 연구팀은 베릴륨과 다른 원소의 양을 측정해 HD 129171이 지구 질량의 11배 정도 되는 암석형 행성을 흡수했다는 점을 확인했다. 이는 하나의 큰 행성을 흡수한 결과일 수도 있고 여러 개의 작은 행성과 소행성을 흡수한 결과일 수도 있지만, 별이 흡수한 행성의 질량을 객관적으로 측정할 수 있게 되었다는 점이 가장 큰 성과다. 별이 부풀어 오르기 전에도 행성을 흡수하는 이유는 행성 간의 중력 상호 작용이나 동반성의 중력 상호 작용으로 인한 궤도 간섭이 가장 큰 이유로 생각된다. 베릴륨과 다른 원소를 측정하면 이런 일이 얼마나 자주 발생하고 태양계 이외의 다른 행성계가 얼마나 안정적으로 유지되는지를 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

태양계에서 고리를 지닌 대표적 천체는 토성이다. 거대한 고리는 토성의 상징으로 갈릴레오가 만든 원시적인 망원경으로도 관측할 수 있었다. 다만 1610년 당시 갈릴레오는 고리로는 생각하지 못하고 토성이 귀를 가지고 있다고 생각했다. 이 시기 망원경 성능상 어쩔 수 없는 한계였다. 갈릴레오 이후 과학자들은 고성능 망원경과 우주 탐사선을 통해 태양계의 거대 가스 행성들은 모두 고리를 지니고 있다는 사실을 알게 됐다. 그리고 하우메아 같은 왜소행성급 천체는 물론 과거 같으면 상상할 수 없을 정도로 작고 멀리 떨어진 소행성의 고리까지 확인할 수 있게 됐다. 이 가운데 소행성 ‘카리클로’(Chariklo)는 토성과 천왕성 궤도 사이를 62.5년 주기로 공전하는 지름 약 250㎞ 정도의 천체로, 하나도 아닌 두 개의 고리를 지니고 있다. 카리클로는 목성과 해왕성 사이 궤도에 존재하는 얼음 및 암석 소행성 집단인 켄타우로스군 가운데 가장 큰 편에 속하지만, 어떻게 이렇게 복잡한 고리를 지니게 되었는지는 아직 미스터리로 남아 있다. 이 미스터리 고리의 비밀을 파헤치기 위해 2022년 10월 18일 안달루시아 천체물리학 연구소(IAA-CSIC)의 과학자들은 제임스 웹 우주 망원경(JWST)을 이용해 카리클로의 이중 고리를 관측했다. 제임스 웹 우주 망원경은 현재 인류가 지닌 가장 강력한 망원경이지만, 그럼에도 멀리 떨어진 작은 천체의 고리를 직접 관측하기는 쉽지 않다. 고리가 너무 좁고 거리가 멀어 JWST나 지상 최대 망원경으로도 직접 촬영이 불가능하기 때문이다. 따라서 연구팀은 유럽우주국의 가이아 관측 위성이 수집한 별 정보를 통해 카리클로의 고리가 특정 별빛을 가리는 시간을 미리 예측해, 빛이 고리를 통과할 때 관측을 시도했다. 별빛이 고리를 통과하는 순간을 포착하면 고리의 밀도와 두께 등 여러 가지 정보를 확인할 수 있다. 참고로 제임스 웹 우주 망원경과 카리클로 모두 빠르게 움직이고 있지만, 이번 관측에서 상대 속도는 초속 2.5㎞로 거리를 생각할 때 매우 천천히 이동해 자세한 관측이 가능했다. 지난 10년간의 관측 결과와 이번 JWST 관측 결과를 분석한 결과, 연구팀은 의외의 사실을 발견했다. 두 고리에서 정반대의 변화가 나타났다. 안쪽 고리(C1R)의 불투명도는 이전 평균 0.303±0.028에서 0.431±0.012로 약 50% 가까이 유의미하게 높아진 반면, 바깥쪽 고리(C2R)는 불투명도가 약 60% 수준으로 낮아져 훨씬 약한 신호를 보였다. 멀리 떨어진 차갑고 작은 천체의 고리이기 때문에 큰 변화가 없을 것으로 예측했는데, 정반대의 결과가 나온 것이다. 아직 그 이유는 정확히 모르지만, 안쪽 고리의 물질 보충이나 동적 재구조화, 바깥쪽 고리의 물질 손실, 또는 관측 파장에 따른 차이 등 역동적인 과정이 진행 중임을 시사한다. 그럼에도 카리클로를 비롯한 태양계 외곽의 소행성들은 대부분 아직 미지의 존재다. 과학자들은 현재 지닌 관측 장비를 최대한 동원해 이들에 대한 정보를 알아내고 있지만, 결국 이 미스터리를 밝혀내기 위해서는 직접 탐사선을 보내는 것이 최선의 방법이다. 당장에는 계획이 없지만, 언젠가 인류의 호기심이 멀리 떨어진 작은 소행성에도 탐사선을 보낼 것으로 기대한다.

6600만 년 전 지구에 지름 10㎞에 달하는 거대한 소행성이 충돌해 새를 제외한 공룡과 다른 중생대 생물을 멸종시켰다. 이 모습을 묘사한 과학 일러스트나 다큐멘터리를 보면 크고 단단한 암석 덩어리가 지구를 강타하는 모습을 볼 수 있다. 우리의 인식 속에 소행성은 거대한 암석 덩어리라는 인식이 자리 잡고 있는 셈이다. 하지만 과학자들은 사실 많은 소행성이 잡석 더미에 불과하다는 사실을 알고 있다. 중력에 의해 느슨하게 모인 작은 암석과 먼지의 모임이기 때문에 의외로 쉽게 부서질 수 있다. 실제로 소행성 류구를 탐사한 하야부사2 우주선 데이터를 보면 류구 역시 커피 알갱이 수준의 약한 표면을 지니고 있어 단단한 암석과는 거리가 멀다. 이렇게 잡석과 먼지 덩어리에 불과한 소행성이 다수인 만큼 오히려 과학자들은 소행성이 빠르게 자전해도 쉽게 파괴되지 않는 이유를 궁금해 왔다. 콜로라도 볼더 대학교 선임 연구원 폴 산체스와 동료들은 소행성이 낮은 밀도와 빠른 자전에도 분해되지 않고 유지되는 이유를 파헤쳤다. 사실 일부 작은 소행성들은 자체 중력만으로는 분해를 피할 수 없다. 연구팀에 따르면 지름 150m의 먼지와 잡석 더미에 불과한 소행성이 2.4시간 미만의 빠른 자전 속도를 지닐 경우 분해되지 않기 위해서는 중력 이외에 다른 힘이 필요하다. 연구팀은 소행성의 입자 간 응집력이 크기에 무관하게 유지된다는데 주목했다. 소행성의 질량과 무관하게 반데르발스 힘 같은 미세한 응집력은 변하지 않기 때문에 소행성을 결합하는 힘으로 작용할 수 있다. 사실 연구팀은 2010년에도 이런 가설을 제시한 바 있다. 하지만 당시에는 이 가설을 뒷받침할 증거를 제시하기 어려웠다. 하지만 2023년 미 항공우주국(NASA)의 ‘오시리스-렉스’(OSIRIS-REx) 탐사선이 소행성 베누에서 샘플을 가져오면서 가설을 검증할 기회가 생겼다. 연구팀은 이렇게 구한 실제 소행성 샘플을 통해 응집력을 직접 측정해 시뮬레이션에 실제 값을 대입했다. 연구팀은 이 데이터를 바탕으로 10가지 다른 종횡비를 지닌 구와 각진 입체의 소행성 입자를 시뮬레이션했다. 이를 위해 각각 직경 1미터인 두 개의 바위 사이에 점착성 입자 매트릭스(콘크리트의 시멘트처럼 더 큰 조각들을 결합하는 미세 물질)를 채워 넣어 다리 모양을 만든 후 다리가 부서질 때까지 잡아당기는 방식으로 인장 강도와 응집력을 계산했다. 연구 결과 소행성의 인장 강도는 두 가지 요소에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 하나는 입자의 크기이고, 다른 하나는 형태다. 입자가 작아지면 같은 공간에 더 많은 입자가 들어가게 되어 결합을 유지하는 접촉점이 많아지고 응집력이 강해진다. 그리고 모양도 중요한데, 두 개의 구체는 한 점에서 만나는 반면 두 개의 각진 입자는 모서리나 전체 면을 따라 만날 수 있기 때문이다. 연구팀은 시뮬레이션 결과를 소행성 베누에 적용해 표면 입자의 응집력을 계산했다. 그 결과 표면 강도는 1파스칼(Pa) 미만으로 나타났다. 참고로 갓 갈아낸 커피로 작은 원통을 만들면 강도가 약 50Pa 정도인데, 손가락 하나로도 구멍을 뚫을 수 있을 만큼 약하다. 소행성 베누 표면은 그보다 50배나 약한데, 그 이유는 암석 사이 미세한 먼지 입자가 부족하기 때문이다. 하지만 이렇게 무른 소행성이라고 해서 지구에 충돌하면 위험하지 않은 것은 아니다. 지구 표면에 떨어지면 엄청난 운동에너지와 질량이 엄청난 피해를 줄 수 있는 점은 똑같다. 다만 이런 소행성을 나사의 DART 임무처럼 작은 충돌체를 이용해서 궤도를 바꿀 때 중요한 요소가 될 수 있다. 의도한 방향과 속도로 궤도를 바꾸기 위해서는 충돌 시 어떤 결과가 나오는지 알아야 하고, 그러면 밀도와 입자 응집력이 중요하기 때문이다. 따라서 이번 연구 결과는 앞으로 소행성의 위협으로부터 지구를 지키는 데 중요한 기초 자료가 될 것으로 기대된다.

국립과천과학관과 우주항공청은 다음달 7일 예정된 한국형 발사체 누리호 5차 발사 성공 기원을 위해 오는 19일 국립과천과학관에서 ‘우주로! 우주과학 데이’를 개최한다고 밝혔다. 누리호 5차 발사 성공을 응원하고 우주과학에 대한 관심을 높이기 위해 마련된 이번 행사는 과천과학관에서 오전 10시부터 오후 5시까지 진행된다. 과학관 부스에서는 누리호 모형 만들기, 에어 로켓 만들기, 화성탐사 로버 제작 등 가족이 함께 즐길 수 있는 체험 부스 15개가 운영되고, 누리호 5차 발사 성공을 향한 염원과 응원의 메시지를 적을 수 있는 ‘성공 기원 메시지 월’도 준비된다. 또 관람객들이 행사장 곳곳을 즐기며 스탬프를 찍고 기념품도 받을 수 있는 ‘누리호 스탬프 투어’도 할 수 있다. 천체투영관에서는 문홍규 한국천문연구원 책임연구원과 유이상 한국항공우주연구원 선임연구원이 각각 ‘달과 화성, 소행성까지: 우리 발사체로 간다!’, ‘누리호는 어떻게 우주까지 갈까?’라는 제목으로 대중 강연과 함께 우주와 누리호 주제로 관람객과 함께 소통하는 토크콘서트가 열린다. 특별 이벤트로 오후 4시쯤에는 높이 27.2m, 지름 3.5m의 누리호 실물 크기 작동 모형의 기립 시연 후 누리호 모형 앞에서 기념사진 촬영 시간도 마련됐다. 이번 행사는 국립과천과학관 방문객이라면 누구나 무료(과학관 입장료 별도)로 참가할 수 있다. 체험 부스는 현장에서 선착순 예약해 체험이 가능하고 토크콘서트는 과학관 누리집 (https://www.sciencecenter.go.kr/gnsm/)을 통해 사전 예약 후 참가할 수 있다.

넷플릭스 영화 ‘대홍수’는 서울의 한 아파트에 거대한 물이 밀려드는 장면으로 시작한다. 연구원 안나는 집채만 한 파도에 휩쓸리면서도 어린 아들을 구해 침수된 아파트를 빠져나가려 사투를 벌인다. 소행성 충돌로 남극 빙하가 녹아 지구가 물에 잠긴다는 설정이다. 거대한 물 앞에서 도시와 안전망이 속수무책으로 무너지는 광경은 스크린 속 상상처럼 보였다. 네팔에서는 그 상상이 참혹한 재난으로 다가왔다. 중국 국경과 맞닿은 네팔 중북부와 티베트를 덮친 대홍수로 사망·실종자가 1500명을 넘어섰다. 한국 기업 직원 9명도 연락이 끊겼다. 처음에는 지진이 원인으로 지목됐다. 그러나 미국 지질조사국은 추가 분석 끝에 지진이 아니라 거대한 빙하 붕괴가 지진파를 만든 것으로 판단을 바꿨다. 무너진 빙하와 암석이 강으로 쏟아져 들어가 홍수를 일으킨 것으로 추정된다. 당시 이 일대에는 비가 거의 오지 않았지만 강 수위는 불과 30분 만에 최대 9m나 상승했다. 실제로 히말라야 일대의 빙하는 빠르게 녹고 있다. 국제통합산악개발센터에 따르면 힌두쿠시·히말라야 지역의 빙하 면적은 30년 사이 약 12% 줄었고 2000년 이후 소실 속도는 두 배로 빨라졌다. 이번 사태와 기후변화의 직접적 연관성은 추가 분석이 필요하지만, 빙하와 산사면의 불안정성이 커지면서 복합재난 위험이 높아지고 있는 것은 분명하다. 문제는 우리의 재난 대비가 이런 변화의 속도를 따라가지 못하고 있다는 점이다. 한국도 극한폭우와 폭염, 산불이 일상이 된 지 오래다. 과거 강우량과 기온, 재해 빈도를 토대로 만든 방재시설과 경보체계만으로는 갑작스러운 복합재난을 감당하기 어렵다. 기후변화라는 말에 익숙해져 슬슬 경각심이 무뎌지는 지금, 히말라야의 비극은 그 무서운 현실을 새삼 일깨워 준다. 어제의 재난 기준으로 내일의 참사를 막을 수는 없다. 박상숙 논설위원

화성에는 포보스와 데이모스라는 두 개의 작은 위성이 있다. 포보스와 데이모스의 지름은 각각 22.2 ㎞와 12.6㎞로 포보스가 좀 더 크고 안쪽을 공전하고 있다. 둘 다 감자 같은 외형으로 묘사되지만, 자세히 들여다보면 서로 좀 다른 것을 알 수 있다. 포보스는 곰보 자국 같은 분화구가 훨씬 많은 반면 데이모스는 상대적으로 분화구가 적고 매끈한 외형을 지니고 있다. 따라서 사실 데이모스 쪽이 좀 더 감자 같은 외형을 지니고 있다. 과학자들은 데이모스 표면에 먼지와 미세한 모래 같은 물질인 ‘레골리스’(Regolith)가 두껍게 깔려 있다는 사실을 확인했다. 그리고 남쪽에는 움푹 들어간 분화구 지형이 존재하는데, 그 이유에 대해서는 여전히 미스터리로 남아 있다. 프랑스 코트다쥐르 천문대, 미국 애리조나대, 일본 도쿄대 공동 연구팀은 이 미스터리를 풀기 위해 2025년 데이모스를 근접 관측한 유럽 우주국(ESA)의 헤라 탐사선 자료를 참고해 매우 정교한 시뮬레이션을 시행했다. 연구팀은 스위스 베른대가 개발한 ’평활 입자 유체역학’(SPH) 코드도 활용했다. 베른 SPH는 미 항공우주국(NASA)이 소행성 디모포스의 궤도를 변경시킬 수 있는지 증명하기 위해 의도적으로 이 소행성에 충돌시킨 탐사선 ‘DART’(쌍소행성 궤도수정 실험)의 효과를 평가하는 코드였다. 이는 충돌하는 천체를 수백만 개의 입자로 분해하고, 충돌 시 입자들의 중력, 밀도, 물질 강도와 같은 다양한 변수들의 상호작용을 분석하는데 쓰였다. 연구팀은 이 코드를 사용해 고성능 컴퓨터 클러스터에서 약 100회의 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과 현재 데이모스의 형태는 지름 320m의 소행성이 45도의 경사 각도로 충돌한 결과라는 결론을 얻었다. 그런데 충돌 후 감자 같은 외형을 만든 요소는 충돌한 소행성 이상으로 데이모스 자체의 구조에 많은 영향을 받았다. 데이모스는 감자처럼 내부가 꽉 차 있는 단단한 구조가 아니라 내부에 공간이 많은 잡석 더비 같은 소행성 구조를 지니고 있는 것으로 추정된다. 따라서 오히려 충돌 시에 충격을 효과적으로 흡수해 위성이 파괴되는 대신 형태가 약간 변하면서 많은 먼지와 파편을 주변으로 날렸다. 덕분에 표면이 먼지와 모래에 파묻히면서 현재처럼 상대적으로 매끈한 감자 같은 외형을 지니게 된 것으로 풀이된다. 이번 연구 결과는 앞으로 화성의 두 위성을 직접 탐사할 일본 우주 항공 연구 개발기구(JAXA)의 MMX 탐사선에 의해 검증될 예정이다. MMX는 두 위성을 자세히 관측하고 포보스에서는 샘플을 채취해 두 위성의 생성 기원과 특징을 밝혀낼 예정이다. 이번 결과를 뒷받침하는 결과가 나올지 아니면 이를 뒤집는 새로운 발견이 나올지 주목된다.

마치 머리가 3개가 달린 듯한 특이한 모습의 소행성이 우주망원경에 포착됐다. 미국 우주 전문 매체 스페이스닷컴 등 외신은 3일(현지시간) 화성과 목성 사이의 소행성대를 통과하며 회전하는 소행성 ‘(44) Nysa’(이하 니사)의 모습을 사진으로 공개했다. 칠레에 있는 초거대망원경 VLT(Very Large Telescope)와 미국 애리조나의 LBT(Large Binocular Telescope)에 포착된 니사는 일반적인 구형이 아니라 두 개의 좁은 목 부분이 세 개의 거대 바윗덩어리를 연결하는 독특한 모습의 소행성이다. 이 중 가장 넓은 부분의 둘레는 약 75㎞인데, 흥미로운 점은 ‘달’도 거느리고 있다는 사실이다. ‘S/2026(44) 1’로 명명된 지름 1㎞의 이 작은 위성은 니사와 약 170㎞ 떨어져 안정적으로 공전하고 있다. 셀 수 없이 많은 소행성 중 천문학자들이 니사에 관심을 보이는 이유는 태양계에서 최초로 발견된 삼엽형이기 때문이다. 그간 두 개의 천체가 붙은 땅콩 모양 소행성은 여러 차례 발견된 바 있으나 이처럼 3개의 거대한 바윗덩어리가 하나로 묶인 것은 처음이다. 미국 애리조나 로웰 천문대 케이트 민커는 “이번에 촬영된 니사 이미지는 매우 특이한 천체를 보여준다”면서 “세 개의 독립된 천체가 아주 느린 속도로 다가와 부드럽게 맞붙어 하나의 천체가 된 구조일 수 있다”고 설명했다. 이어 “니사와 같은 소행성을 연구하면 우리 태양계 행성들이 어떻게 형성됐는지 알아낼 수 있다”고 덧붙였다.

“‘진짜 부여 사람’이 아니라는 눈빛에서 나오는 거리감을 지울 수 없었죠. 문화예술을 매개로 지역의 경계를 낮추고 진짜 관계를 회복하고 싶었습니다.” 충남 부여에서 청년 문화예술공동체 ‘부여안다’를 운영하는 김한솔(35) 대표는 지역에 정착하려는 청년과 지역사회 사이에서 마음의 장벽을 허무는 역할을 한다. 그는 오랜 기간 공고해진 지역적 배타성과 세대와 직업, 출신에 따른 소통 부재로 청년이 다시 지역을 떠나는 악순환을 끊고자 활동을 시작했다. 각자 전문 분야를 가진 청년들이 재능을 나누면서 부여 문화를 새롭게 기획하는 방식이다. 김 대표는 30일 서울신문과의 통화에서 “수도권에서만 살다가 코로나 팬데믹 당시 한적한 곳에서 1년 동안 시골살이를 해보고 싶다는 생각으로 내려왔다가 이곳의 매력에 빠져 정착하게 됐다”고 돌이켰다. ●청년 정착 도우려 작은 소모임서 시작 부여안다는 2020년 말 시 낭독회, 러닝 크루, 스페인어 스터디 등 소박한 청년 소모임으로 출발했다. 이후 필름사진 전시, 로컬 매거진 발간, 청년 셰어하우스 ‘부여안다 하우스’ 및 청년 아지트 ‘소행성B’ 조성 등으로 경계를 넓혀 왔다. 지역 제철 과일로 젤라토를 만들어 판매하며 부여도 알리고 있다. 김 대표는 “처음에는 경계의 눈빛도 많이 받았지만 문화예술 활동을 통해 지역에 녹아들면서 부여 사람이 됐다”며 “대학에서 정치외교학을 전공하면서 마을 단위에서 더불어 살아가는 방법을 고민했는데 지금 생활이 그 연장선”이라고 설명했다. ●주민 이야기 담은 ‘부여비트’ 무대에 김 대표는 2023년 삼성 청년희망터 2기에 참여하며 주민이 직접 주인공이 되는 종합예술 프로젝트를 기획하기도 했다. 프로젝트는 기초, 심화 2단계로 진행됐다. 기초 과정에서는 ‘부여살롱’을 통해 10대부터 60대까지 다양한 세대가 모여 지역에서 겪은 갈등과 차별, 소외의 경험을 공유했다. 이렇게 모인 주민들의 솔직한 이야기는 심화 과정인 종합예술극 ‘부여비트’의 극본과 장면으로 재탄생했다. 마임, 연기, 안무, 시 낭독 퍼포먼스 등 6개 장르가 어우러진 무대에는 42명의 시민 배우와 30여 명의 스태프가 참여했다. 같은 해 7월 부여군 사비마루 대극장에서 펼쳐진 두 차례의 공연에는 애초 목표(700명)를 훌쩍 뛰어넘는 800명의 관객이 찾아와 객석을 가득 채웠다. 일본 후쿠이시 시민뮤지컬팀 ‘러브＆피스’ 배우 5명도 피날레 무대를 함께하며 국제 문화교류로도 이어졌다. 이런 경험은 주민들의 삶을 바꿔 놓았다. 13세 중학생은 엔터테이너의 꿈을 갖고 예술고 진학을 결정했고, 진로를 고민하던 청년은 부여에서 창업했다. 고립된 생활을 하던 청년은 공연에서 친구들을 만나 사회 활동을 재개했다. ●수익금은 부여군에… 동창회 만들기도 공연 종료 뒤에도 온기는 식지 않았다. 참가자들은 ‘부여비트 동창회’를 결성해 정기 만남을 이어가고 있으며 댄스 크루와 아카펠라 동아리가 파생됐다. 아울러 공연 티켓 수익금과 보증금 200만원 전액을 부여군장학회에 기탁하며 지역 환원까지 실천했다. 김 대표는 “단순히 관람하는 예술에 그치지 않고 주민이 직접 무대의 주인공이 되어 경계를 허물고 신뢰를 쌓은 것이 가장 큰 결실”이라며 “외지 청년과 지역사회가 문화예술을 고리로 더 깊게 연결될 수 있도록 청년 커뮤니티 공간과 로컬 문화를 꾸준히 확장해 나갈 것”이라고 힘주어 말했다.

6600만 년 전 현재의 유카탄반도 앞바다에 지름 10km 정도의 천체가 충돌했다. 이로 인해 새를 제외한 모든 공룡과 암모나이트, 익룡 등 지구 생명체의 75%가 사라졌다. 과학자들은 이 대충돌을 일으킨 천체의 정체에 대해 오랜 세월 갑론을박을 벌여왔다. 이와 관련해 2024년 마리오 피셔 괴테 독일 쾰른대 교수가 이끄는 국제 공동 연구팀은 국제 학술지 ‘사이언스’에 백악기 말 생물 대멸종을 일으킨 칙술루브 분화구를 만든 천체가 탄소질 소행성이라는 연구 결과를 발표했다. 이전까지 소행성과 혜성이라는 의견이 첨예하게 갈렸는데, 탄소질 소행성으로 용의자 폭을 좁힌 것이다. 최근에는 캐나다 브리티시 컬럼비아 대학교(UBC)의 객원 교수인 필립 클레이스가 이끄는 유럽, 캐나다 합동 연구팀이 용의자의 범위를 더 좁은 범위로 특정해 탄소질 소행성 가운데서도 희귀한 존재인 ‘CO 콘드라이트’였다는 연구 결과를 과학 저널 ‘사이언스 어드밴스’에 발표했다. 연구팀은 소행성이 직접 충돌한 장소인 칙슬루브 크레이터와 전 세계 5곳의 충돌 잔해에서 니켈 동위원소를 정밀 분석했다. 이 분석을 통해 충돌체의 화학적 조성을 추정한 결과, 기존에 제기되었던 다른 후보(예: 일반적인 탄소질 콘드라이트나 다른 종류)와 비교해 CO 콘드라이트와 가장 잘 맞는다는 결과를 얻었다. CO 콘드라이트는 태양계 초기의 가장 원시적이고 변형이 적은 물질 중 하나로, 지구에서 발견되는 운석 중에서도 극히 드문 유형이다. 탄소질 콘드라이트 소행성 전체가 지구에 내려온 운석의 약 5% 정도밖에 되지 않는데, CO 콘드라이트는 더 드문 경우다. 이번 연구 결과는 단지 대멸종을 일으킨 소행성의 종류를 특정하는 데서 그치지 않는다. CO 콘드라이트는 다른 운석들에 비해 탄소, 아연, 물, 특히 황과 같은 휘발성 원소가 훨씬 적다. 과거 일부 과학자들은 소행성에 풍부한 황 성분이 충돌 후 황산 에어로졸을 발생시켜 지구 기온을 크게 떨어뜨렸을 가능성을 제기했다. 이로 인해 더 파괴적인 대멸종이 일어났다는 가설이다. 하지만 이번 결과는 황산 에어로졸로 인한 기후 한랭화는 생각보다 심하지 않았을 가능성을 제기한다. 그보다는 대기 중으로 흩뿌려진 미세 파편들이 대멸종의 주요 원인으로 풀이된다. 공룡 멸종의 결정적 원인이 소행성 충돌이라는 사실을 밝혀낸 지 이미 수십 년의 세월이 흘렀지만, 이에 관련된 연구는 현재도 활발히 진행되고 있다. 과학자들은 연구를 통해 대멸종의 자세한 원인과 그럼에도 일부 동식물이 생존해 신생대를 개척한 이유를 조금씩 명확히 알아내고 있다.

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.

탐사선 ‘하야부사2’로 기술력 입증 일본이 미국에 이어 세계에서 두 번째로 소행성 충돌을 막기 위한 ‘지구 방어’(플래니터리 디펜스) 기술을 실증했다. 일본은 강점을 지닌 소행성 탐사 기술을 기반으로 차세대 우주 기술 경쟁에서 존재감을 키우고있다. 6일 요미우리신문 등에 따르면 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 전날 탐사선 ‘하야부사2’를 활용한 지구 방어 기술 검증에 성공했다고 밝혔다. 플래니터리 디펜스는 지구와 충돌할 가능성이 있는 소행성을 조기에 발견하고 궤도를 바꾸거나 충돌 피해를 최소화하는 기술을 말한다. 지금까지는 미국 항공우주국(NASA)만 실증에 성공한 분야다. NASA는 2022년 탐사선 DART를 소행성에 충돌시켜 실제 궤도를 바꾸는 데 성공했다. 소행성은 태양계가 형성될 당시의 물질을 간직한 천체인 동시에 지구를 위협할 수 있는 존재다. 1908년 러시아 시베리아에서 발생한 ‘퉁구스카 대폭발’은 지름 약 60m 규모 천체가 대기권에서 폭발해 약 2000㎢를 초토화한 사례로 알려져 있다. 약 6500만년 전 공룡을 멸종시킨 천체는 지름 약 10㎞에 달했던 것으로 추정된다. 국제천문연맹(IAU)에 따르면 지금까지 발견된 지구 근접 천체는 약 4만 2000개에 이른다. 이 가운데 지름 300m가 넘는 소행성 ‘아포피스’는 2029년 4월 지구에서 약 3만 2000㎞ 거리까지 접근할 예정이다. 이는 정지궤도 위성보다도 가까운 거리다. 이 정도 규모의 소행성이 이처럼 근접하는 것은 관측 사상 처음이다. JAXA는 유럽우주국(ESA)과 함께 2029년 아포피스를 탐사하는 공동 프로젝트도 추진하고 있다. 일본은 로켓 분야에선 미국·중국·러시아 등에 뒤지지만, 소행성 탐사는 세계 정상급으로 평가받는다. 탐사선 ‘하야부사’는 2010년 세계 최초로 소행성 ‘이토카와’의 시료를 지구로 가져오는 데 성공했고, 후속 탐사선 ‘하야부사2’는 2020년 소행성 ‘류구’의 시료를 귀환시켰다. 현재 하야부사2는 추가 임무를 수행 중이며 2031년에는 소행성 ‘1998 KY26’ 탐사도 계획하고 있다.

가수 구준엽의 아내로 지난해 세상을 떠난 대만 배우 고(故) 쉬시위안(서희원)의 이름이 이제 우주에서 빛나게 됐다. 국제천문연맹(IAU)은 소행성 208663번에 쉬시위안의 이름을 공식적으로 부여했다. 16일(현지시간) 중화망, 싱가포르 연합조보 등 외신에 따르면 국제천문연맹은 최근 열린 소행성명명 실무그룹에서 소행성 208663번을 ‘쉬시위안’(Xu Xiyuan)으로 공식 명명하기로 결정했다. 해당 소행성은 홍콩의 아마추어 천문학자이자 전 홍콩천문학회 회장인 양광위가 2002년 4월 12일 미국 애리조나주에서 처음 발견했다. 당시 임시 명칭은 ‘2002 GF11’이었다. 국제천문연맹 규정상 소행성은 장기간 궤도 관측과 검증을 거쳐야 공식 번호와 이름을 얻을 수 있다. 이 소행성은 발견 이후 24년간의 추적 끝에 올해 심사를 통과하며 ‘쉬시위안’이라는 이름을 갖게 됐다. 양광위는 지금까지 2000개가 넘는 소행성을 찾아낸 인물이다. 그동안 장국영, 등려군, 유덕화, 임청하 등 중화권 스타들의 이름을 소행성에 붙여 온 것으로도 유명하다. 쉬시위안은 인기 드라마 ‘꽃보다 남자’의 대만판인 ‘유성화원’에서 여주인공 산차이 역을 맡아 대중적인 인기를 끈 배우다. 구준엽과는 1998년 처음 만나 연인으로 발전했지만 결별했다가 2021년 재회해 이듬해 결혼 소식을 알려 화제를 모았다. 그러나 지난해 2월 일본 여행 중 독감이 악화돼 끝내 세상을 떠났다.

6600만 년 전 지구에 충돌한 지름 10㎞ 소행성은 당시 살고 있던 대부분의 생명체에게 엄청난 재난이었다. 하지만 과학자들은 바로 이런 때에 제 세상을 만난 듯 크게 번성한 생물도 있다는 점을 발견했다. 바로 곰팡이 같은 균류다. 소행성 충돌로 인한 먼지와 재로 인해 햇빛은 차단되고 동식물의 사체는 널린 환경에서 버섯과 곰팡이는 빠르게 증식해 죽은 생물들을 분해했다. 당시 이들이 남긴 막대한 양의 포자는 대멸종 이후에 곰팡이 세상이 펼쳐졌다는 사실을 보여준다. 하지만 얼마 뒤 다시 햇빛이 지상에 도달하자 곰팡이는 줄어든 반면 힘든 시기를 지난 식물의 씨앗은 새로운 싹을 틔웠다. 그리고 새를 제외한 공룡이 사라진 빈 땅은 포유류 같은 새로운 동물의 차지가 됐다. 그런데 일부 과학자들은 이 두 사건이 별개의 독립된 사건이 아니라 사실 밀접하게 연관된 사건이라고 보고 있다. 존스홉킨스대의 로잔나 P. 베이커와 아르투로 카사데발 연구팀은 2005년 신생대 포유류의 성공이 곰팡이와 밀접한 연관이 있다는 가설인 FIMS 가설(Fungal Infection Mammalian Selection Hypothesis)을 주장했다. 대멸종 직후 곰팡이 포자가 급증하면서 변온 동물인 양서류와 파충류는 엄청난 피해를 봤다. 곰팡이는 낮은 온도를 선호하기 때문에 이들은 곰팡이 질병에 취약한 편이다. 반면 포유류나 조류의 경우 체온이 높아 상대적으로 곰팡이가 증식하기 힘들다. 현재도 포유류나 조류는 세균이나 바이러스 질환에는 상대적으로 취약해도 곰팡이 질병에는 강한 편이다. 따라서 대멸종 직후 환경에서 가장 성공적으로 생존할 수 있었으며 이후 빠르게 번식해 비어 있던 신생대 초기 생태계의 주인공이 되었다는 가설이다. 연구팀은 곰팡이 가설의 타당성을 검증하기 위해 백악기 후기, 백악기-팔레오세(K/Pg) 경계, 그리고 팔레오세 초기의 지층을 조사했다. 연구팀은 고대 균류 포자를 찾을 가능성을 높이기 위해 섬세하거나 작은 포자를 제거할 수 있는 표준 처리 방법 대신 산성을 사용하지 않는 부드운 전처리 기법을 사용했다. 그 결과 조사한 세 곳에서 모두 균류의 폭발적인 성장이 발견됐다. 곰팡이의 폭발적 증식과 대규모 포자의 공기 중 유출 현상이 특정 지역이 아닌 전 지구적 현상이었고 곰팡이 감염에 취약한 파충류나 양서류에 불리한 환경이 조성되었다는 점을 시사하는 결과다. 다만 이번 연구에서 새롭게 밝혀진 점은 소행성 충돌 직후만이 아니라 약 3만 년에서 1만 년 전에 이미 균류 대번식이 진행되고 있었다는 점이다. 연구팀은 이것이 인도의 데칸 트랩 대규모 화산 폭발로 인한 기후 냉각기가 원인일 것으로 보고 있다. 이는 공룡과 다른 중생대 생물들이 소행성 충돌 이전에 이미 기후 변화로 상당한 피해를 입어 멸종에 더 취약해졌다는 기존의 일부 멸종 가설을 지지하는 결과다. 아무튼 연구팀의 가설이 옳다면 우리의 성공은 부분적으로 음식을 상하게 하고 가끔 사람에게 질병도 일으키는 곰팡이 덕분이다. 다만 곰팡이는 포유류를 돕기 위해서가 아니라 자연 생태계의 분해자로 죽은 생물의 사체를 분해해 다시 순환시켰을 뿐이다. 사실 포유류의 성공보다 자연의 분해자가 지구 생태계에서 곰팡이의 더 중요한 역할일 것이다.

서울 강서구는 여름이 시작되는 6월을 맞아 온 가족이 함께 즐길 수 있는 프로그램을 강서별빛우주과학관에서 연다고 28일 밝혔다. 특히 ‘수성 관측회’는 다음달 18일 오후 7시 일몰 직후 짧은 시간 동안 진행된다. 수성은 맨눈으로 볼 수 있는 5개 행성 중 하나지만, 태양과 가장 가까이에 있어 평소 관측하기 어렵다. 6월 중순엔 수성이 태양 동쪽으로 가장 멀리 떨어지기에 관측할 최적기다. 보호자를 동반한 초등학생부터 성인까지 참가가 가능하다. 다만 날씨에 따라 취소될 수 있다. 다음달 20일에는 인류가 우주를 이해해 온 역사를 소개하는 ‘천문대와 천체망원경 이야기’ 특강이 예정돼 있다. 같은날 방화근린공원에서 진행되는 ‘야간 공개관측’에선 천체망원경으로 달의 모습을 볼 수 있다. 별도 예약 없이 무료로 참여 가능하다. 하지 당일인 21일에는 심재현 강서별빛우주과학관장이 ‘하지 특강’을 한다. 그는 태양 고도가 가장 높고 낮의 길이가 가장 긴 하지의 특성을 설명하고 태양의 움직임과 24절기, 계절 변화 등 일상 속 과학의 원리를 소개한다. 다음달 7일과 27일 ‘휴일가족천문특강’에서는 가족이 함께 강의를 듣고 우주발사체 ‘누리호’ 모형을 만들어 볼 수 있다. 어린이 천문교실은 수준별로 나뉘어 달과 소행성 등을 주제로 진행된다. 구 관계자는 “앞으로도 어린이들이 과학에 대한 꿈과 호기심을 키워갈 수 있도록 알차고 유익한 교육 기회를 확대해 나가겠다”고 밝혔다.

서울 강서구는 여름이 시작되는 6월을 맞아 온 가족이 함께 즐길 수 있는 프로그램을 강서별빛우주과학관에서 연다고 28일 밝혔다. 특히 ‘수성 관측회’는 다음달 18일 오후 7시 일몰 직후 짧은 시간 동안 진행된다. 수성은 맨눈으로 볼 수 있는 5개 행성 중 하나지만, 태양과 가장 가까이에 있어 평소 관측하기 어렵다. 6월 중순엔 수성이 태양 동쪽으로 가장 멀리 떨어지기에 관측할 최적기다. 보호자를 동반한 초등학생부터 성인까지 참가가 가능하다. 다만 날씨에 따라 취소될 수 있다. 다음달 20일에는 인류가 우주를 이해해 온 역사를 소개하는 ‘천문대와 천체망원경 이야기’ 특강이 예정돼 있다. 같은날 방화근린공원에서 진행되는 ‘야간 공개관측’에선 천체망원경으로 달의 모습을 볼 수 있다. 별도 예약 없이 무료로 참여 가능하다. 하지 당일인 21일에는 심재현 강서별빛우주과학관장이 ‘하지 특강’을 한다. 그는 태양 고도가 가장 높고 낮의 길이가 가장 긴 하지의 특성을 설명하고 태양의 움직임과 24절기, 계절 변화 등 일상 속 과학의 원리를 소개한다. 다음달 7일과 27일 ‘휴일가족천문특강’에서는 가족이 함께 강의를 듣고 우주발사체 ‘누리호’ 모형을 만들어 볼 수 있다. 어린이 천문교실은 수준별로 나뉘어 달과 소행성 등을 주제로 진행된다. 구 관계자는 “앞으로도 어린이들이 과학에 대한 꿈과 호기심을 키워갈 수 있도록 알차고 유익한 교육 기회를 확대해 나가겠다”고 밝혔다.

공룡 시대의 가장 마지막 시기였던 6800만 년 전까지 지금의 북미 대륙에는 지상에서 가장 강력한 육식 동물이었던 ‘티라노사우루스 렉스’(Tyrannosaurus rex), 줄여서 ‘티렉스’가 살고 있었다. 하지만 육지에만 제왕이 있었던 건 아니었다. 그보다 앞서 지금의 텍사스 땅인 백악기 후기 바다에 바다의 폭군이 살고 있었다. 미국 자연사박물관의 아멜리아 지틀로우 연구팀, 댈러스의 페롯 자연과학 박물관, 서던 메소디스트 대학교 연구팀은 과거 ‘틸로사우루스 프로리게르’(Tylosaurus proriger)로 분류됐던 ‘모사사우루스’ 화석을 분석해 사실 이들이 다른 종의 더 거대한 모사사우루스 화석이라는 사실을 발견했다. 모사사우루스는 백악기 후기 바다로 진출한 해양 파충류로 백악기 해양 생태계의 정점에 섰던 포식자다. 가장 거대한 모사사우루스류가 바로 틸로사우루스 속의 모사사우루스로, 틸로사우루스 프로리게르는 몸길이가 8~13m에 이르고 무게도 10t에 육박해 티렉스와 견줄 만했다. 하지만 연구팀은 틸로사우루스 프로리게르 가운데 텍사스에서 발굴된 종들은 다른 표본과 좀 다르다는 점을 발견했다. 연구팀은 150여 년 전에 발견돼 하버드 비교동물학 박물관에 소장된 틸로사우루스 프로리게르 모식표본(이름을 부여한 표본)과 비교한 결과, 미 자연사박물관에 소장된 표본과 다른 기관에 보관된 12개 이상의 유사한 화석 중 일부가 다른 모사사우루스일 가능성을 발견했다. 이 화석들은 틸로사우루스 프로리게르보다 몸집이 더 크고, 모사사우루스류에서는 흔하지 않은 특징인 미세한 톱니 모양의 이빨을 가지고 있었다. 또한 틸로사우루스 프로리게르 표본의 대부분은 현재 캔자스 지역에서 발견됐고 약 8400만 년 전의 것으로 추정되는 반면, 이 다른 화석들은 주로 텍사스에서 발견됐고 400만 년 정도 이후인 8000만 년 전의 것이었다. 연구팀은 면밀한 분석 결과 이 표본이 다른 모사사우루스라고 결론을 내리고 ‘틸로사우루스의 왕’이라는 뜻의 ‘틸로사우루스 렉스’(Tylosaurus rex), 줄여서 티렉스로 명명했다. 바다의 티렉스는 육지의 티렉스만큼 거대해서 몸길이가 최대 13m에 달했고, 거대한 턱과 톱니가 있는 이빨로 해양 생태계의 정점에 선 폭군이었다. 8000만 년 전 백악기 말 바다에서 유일한 적수는 같은 틸로사우루스 렉스뿐이었을 것으로 추정된다. 실제로 페로 박물관에 보관 중인 틸로사우루스 렉스 표본은 주둥이 끝부분이 없고 아래턱이 부러져 있는데, 이런 큰 상처는 같은 크기나 더 거대한 틸로사우루스 렉스에 물린 것이 아니라면 설명하기 어렵다. 이렇게 중생대 마지막 시기 바다를 주름잡던 모사사우루스들도 결국 백악기 말 소행성 충돌로 비조류 공룡과 함께 멸종하고 만다. 하지만 이렇게 빈자리가 생겼기 때문에 이후 포유류가 바다로 들어갈 자리가 생겼다. 신생대에 등장한 거대한 이빨 고래나 현재 바다를 주름잡는 포식자인 범고래는 사실상 신생대의 모사사우루스나 마찬가지다. 이들 역시 육지에서는 작은 동물이었으나 바다로 들어가 거대 해양 포유류가 됐고 생태계의 정점에 서게 된다. 역사는 인간 세상뿐 아니라 자연에서도 되풀이되는 것인지도 모른다.