26일 서울상공에 올해 마지막 우주쇼인 개기일식이 펼쳐지고 있다. 2019.12.26 박지환기자 popocar@seoul.co.kr

육안으로나 망원경으로 일식 관측시에는 반드시 특수필터 사용 크리스마스 다음 날인 오는 26일에 올해 마지막 우주쇼인 부분일식이 일어나겠다. 한국천문연구원은 서울 기준으로 오는 26일 오후 2시 12분부터 약 2시간 가량 달이 태양의 일부를 가리는 부분일식 현상이 나타난다고 23일 밝혔다. 이번 부분일식 현상은 오후 2시 12분에 시작해 오후 3시 15분에 가장 많이 가려지고 다시 서서히 복원되기 시작해 4시 11분에 끝날 것으로 전망됐다. 제주도 지역에서는 태양면적이 19.9%가 가려지는 모습으로 관측되겠지만 북쪽으로 올라갈수록 가려지는 비율이 작아져 서울에서는 13.8%가 가려질 것으로 예상된다. 날씨가 좋으면 한반도 전 지역에서 육안으로 관측이 가능할 것으로 보인다. 그러나 기상청 예보에 따르면 26일 서울, 경기 등 수도권과 강원 영서지역은 하루 종일 구름 많은 날씨를 보이겠으며 그 밖의 지역은 오전에는 눈이나 비가 내리고 오후에 개겠지만 구름이 많아 육안 관측은 쉽지 않겠다.한편 이날 아프리카 서쪽 끝, 중동, 아시아, 오세아니 지역에서는 달이 태양 가장자리만 남겨둔 채 가리는 금환일식 현상이 일어나겠다. 한국에서 볼 수 있는 다음 부분일식은 내년 6월 21일에 나타나겠다. 일식은 태양과 달, 지구가 일직선으로 놓일 때 달에 의해 태양의 일부나 전부가 가려지는 현상이다. 달이 태양을 완전히 가리면 개기일식, 달이 태양의 가장자리만 남겨둔 채 가려 반지모양 형태로 나타나는 것을 금환일식, 태양의 일부분만 가릴 때를 부분일식이라고 한다. 지구에서 달까지의 거리가 상대적으로 멀어지고 태양까지의 거리가 다소 가까워지면 달의 시지름이 태양의 시지름보다 상대적으로 작아지는데, 이때 달이 태양의 광구를 완전히 가리지 못하므로 본그림자가 지표까지 닿지 못하여 일식현상이 생긴다.천문연구원 관계자는 “일식 관측을 위해 태양을 장시간 맨 눈으로 보면 눈이 상할 수 있기 때문에 태양필터나 여러 겹의 짙은색 셀로판지 등을 활용해야 한다. 특히 특수 필터를 사용하지 않은 망원경으로 태양을 보면 실명할 수 있기 때문에 각별한 주의가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

경기도 군포시 대야도서관은 오는 26일에 누리천문대에서 부분일식을 자세히 관찰할 수 있는 특별관측회를 개최한다고 19일 밝혔다. 가족 단위 참가자 60명을 모집한다. 달에 의해 태양이 가려지는 현상은 태양 전체가 가려지면 개기일식, 일부만 가려지면 부분일식이 있다. 일식현상은 평균 6개월에 한 번 정도 일어난다. 지구의 일부 지역에서만 관측돼 더욱 특별하다. 이번 부분일식은 26일 오후 2시 12분 태양의 아래쪽이 달에 의해 서서히 가려지기 시작해 오후 3시 20분 최대에 이를 예정이다. 이후 오후 4시 20분에 달이 태양을 완전히 벗어나 부분일식이 종료된다. 달이 태양 일부를 가리는 부분일식은 태양 안경을 통한 육안관측과 천체망원경을 이용한 정밀관측, 그리고 스마트폰을 활용한 사진촬영이 가능하다. 이날 일식 원리와 종류, 태양관측 때 주의사항 등에 대한 강연이 있을 예정이다. 대야도서관 관계자는 “천체망원경 등을 통해 부분일식을 자세히 관찰할 수 있는 이번 행사는 청소년들에게 우주에 대한 호기심과 동경을 심어줄 것”이라고 말했다. 남상인 기자 sanginn@seoul.co.kr

우주의 크기나 거리를 실감하려면 어떻게 해야 할까? ‘우주 체험 교실’의 출발점은 딱 하나다. 바로 나의 크기에서부터 짚어나가야 한다는 것이다. 이때 편의상 대략 사람의 키를 1m로 친다. 키 작은 아이들도 생각해주자. 지구의 지름은 약 1만3000㎞이니까, 사람 띠로 이 지름을 만들려면 약 1300만 명이 필요하다. 남한 인구의 약 4분의 1이 손을 맞잡는다면 지구 지름만큼 된다는 얘기다. 지구 둘레는 4만㎞이니까, 70억 세계인구가 손을 맞잡는다면 지구를 20바퀴쯤 둘러쌀 수가 있다. 얼마나 많은 인구가 이 조그만 행성 위에서 복작거리면 사는가를 일단 실감할 수 있다. 다음, 지구와 달 사이의 거리는 약 38만㎞다. 지구를 징검다리처럼 우주공간에 약 30개쯤 늘어놓으면 얼추 달까지 닿는다. 생각해보면 달이 그리 멀지 않은 곳에 있다고 하겠다. 빛이 이 거리를 달린다면 1초 남짓 걸린다. 하지만 시속 100㎞로 달리는 차를 타고 밤낮없이 달리더라도 달까지 도착하는 데는 다섯 달, 약 158일이 걸린다. 우리의 척도로는 달도 정말 멀리 있는 셈이다. 참고로, 달의 지름은 지구의 4분의 1 남짓하다. 다음은 훌쩍 건너뛰어 태양까지의 거리를 짚어보자. 지구에서 태양까지의 거리는 약 1억 5000만㎞다. 이게 대체 얼마만한 거리일까? 천문학은 감수성과 상상력을 필요로 한다. 가장 간단한 답으로는, 1초에 지구 7바퀴 반 도는 초속 30만㎞인 빛이 8분 20초 걸려 주파하는 거리다. 초로는 약 500초인데, 달까지 거리의 약 400배에 달하며, 시속 100㎞의 차로 달리면 약 6만2500일이 걸리고. 햇수로는 약 170년이 걸린다. 하늘에서 늘 빤히 보이는 태양, 우리가 해바라기를 즐기는 태양이 실제로는 얼마나 멀리 떨어져 있는 별인가를 실감할 수 있다. 그런데도 그 먼 거리에서 내뿜는 별빛이 이리도 뜨겁다니 참 믿기지 않는 일이지만, 이것이 태양 표면 온도 6000도의 위력이다. 태양이 만약 10%만 지구 가까이에 위치했다면 지구상에는 어떤 생명체도 살지 못했을 것이다. 우리는 부디 태양이 그 자리를 지켜주기만을 기도해야 한다. 달보다 약 400배 멀리 떨어져 있는 태양은 지름의 크기도 달의 약 400배쯤 되는 바람에, 지구에서 볼 때 이 둘이 일직선상에 놓이면 딱 포개져서 개기일식이 된다. 이건 정말 우주적인 우연이라 하겠다. 덕분에 우리는 지구 행성에서 개기일식의 장관을 즐길 수 있게 된 것이다. 참고로, 태양은 지구 지름의 약 109배나 되는 크기다. 60억㎞만 나가도 지구는 한 점 티끌이번에 태양의 반대쪽으로 달려가 보자. 그쪽으로는 우리보다 먼저 달려간 보이저 1호가 있으니, 그 뒤를 졸졸 따라가보면 된다. 인류가 우주로 띄워보낸 ‘병 속 편지’ 보이저 1호는 지구인의 메시지를 싣고 2019년 12월 현재 지구로부터 약 220억㎞ 떨어진 우주 공간을 날고 있는 중이다. 지구-태양 간 거리의 148배이고, 빛으로도 20시간이 더 거리는 아득한 성간공간이다. 미국의 무인 우주 탐사선 보이저 1호가 지구를 떠난 것이 지난 1977년 9월 5일이니까 현재 꼬박 만 42년을 날아가고 있는 셈이다. 목성과 토성 탐사, 그리고 성간 임무를 띤 보이저 1호는 출발한 지 12년 7개월 만인 1990년 2월에 명왕성 궤도에 다다랐다. 지구로부터 약 60억㎞, 40AU(1AU는 지구-태양 간 거리) 되는 거리다. 이쯤 되는 곳에서 보이저 1호에게 예정에 없던 미션 하나가 지구로부터 날아들었다. 카메라를 지구 쪽으로 돌려 태양계 가족 사진을 찍으라는 거였다. 이때 찍은 태양계 가족 사진 중 지구 부분이 모든 천체사진 중 가장 철학적인 사진으로 불리는 유명한 ‘창백한 푸른 점'(The Pale Blue Dot)이다.지구로부터 61억㎞ 떨어진 곳에서 찍은 이 사진을 보면 지구는 망망대해 같은 우주공간에 떠 있는 희미한 점 하나에 지나지 않는다. 미 항공우주국(NASA)에서 동그라미를 쳐주지 않았다면 알아보기도 힘든 점이다. 황도대의 희미한 빛줄기 위에 떠 있는 한 점 티끌이 바로 지구다. 아침 햇살 속에 떠도는 창 앞의 먼지 한 점과 다를 게 없어 보인다. 이 티끌의 표면적 위에 아웅다웅하는 70억 인류와 수백만 종의 생물들이 살아가고 있는 것이다. 이 정도의 거리만 나가도 지구는 거의 존재를 찾아보기 힘들게 된다. 태양계도 이토록 드넓은 동네임을 알 수 있다. 보이저 1호가 태양계를 벗어나 성간 간으로 진입한 것은 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 보이저 1호는 어느 천체의 중력권에 붙잡힐 때까지 관성에 의해 계속 어둡고 차가운 우주로 나아갈 운명이다. 연료인 플로토늄 238이 바닥나는 2020년께까지 보이저 1호는 아무도 가보지 못한 태양계 바깥의 모습을 지구로 전해줄 것이다. 태양계를 벗어난 보이저 1호가 먼저 만나게 될 천체는 혜성들의 고향 오르트 구름이다. 하지만 300년 후의 일이다. 이 오르트 구름 지역을 빠져나가는 데만도 약 3만 년이 걸린다. 그 다음부터 4만 동안에는 그 진로상에 어떤 별도 없어 홀로 외로이 날아가야 한다. 약 7만년을 날아간 후 보이저 1호는 18광년 떨어진 기린자리의 글리제 445 별을 1.6광년 거리에서 지날 것이며, 그 다음부터는 적어도 10억 년 이상 아무런 방해도 받지 않고 우리은하의 중심을 돌 것이다. 가장 가까운 별까지 가려면 6만 년 걸린다은하까지 가기 이전에 태양에서 가장 가까운 별인 4.2광년 걸리는 프록시마 센타우리란 별부터 방문해보도록 하자. 가장 가까운 이웃별인 이 별까지 빛이 마실갔다 온다면 8년이 넘게 걸린다. 그 빠른 빛도 우주 크기에 비한다면 달팽이 걸음에 지나지 않는 셈이다. 그렇다면 인간이 가장 빠른 로켓을 타고 간다면 얼마나 걸릴까? 인류가 끌어낼 수 있는 최대 속도는 초속 23km다. 이는 2015년 명왕성을 근접비행한 NASA 탐사선 뉴호라이즌스가 목성의 중력보조를 받아 만들어낸 속도로, 지구 탈출속도의 2배가 넘는다. 대략 총알보다 23배가 빠르다고 생각하면 된다. 뉴호라이즌스에 올라타 프록시마 별까지 신나게 달려보기로 하자. 얼마나 달려야 할까? 1광년이 약 10조㎞니까, 4.2광년은 약 42조㎞다. 이 거리를 뉴호라이즌스가 밤낮없이 달린다면 무려 6만 년을 달려야 한다. 왕복이면 12만 년이다. 가장 가까운 별까지 가는 데도 이렇게 걸린다는 얘기다. 이것이 바로 인류가 외계행성으로 진출할 수 없는 가장 큰 이유다. 우리 인류는 이처럼 우주 속에서 엄청난 공간이란 장벽으로 차단되어 있는 것이다. 그럼 내친 김에 뉴호라이즌스를 타고 우리은하 끝에서 끝까지 한번 가보자. 얼마나 걸릴까? 우리은하는 지름이 약 10만 광년이다. 프록시마까지 간 자료가 있으니까 비례계산을 하면 금방 답이 나온다. 14억 년! 우주 역사의 약 10분의 1에 해당하는 시간이다. 이는 인류에게 거의 영겁이라 할 만하다. 지구상에 나타난 게 몇십만 년밖에 안되는 인류에게 14억 년이란 참으로 긴 세월이다. 장엄하게 빛나던 태양은 점점 체온을 높아가 뜨거워질 것이며, 그때쯤이면 이미 지구는 석탄불 위의 감자처럼 바짝 구워져 염열지옥이 되어버렸을지도 모른다. 그런데 이런 방대한 은하가 우주공간에 약 2000억 개가 있고, 은하간 공간의 평균거리는 수백만 광년이나 된다. 그리고 우주의 크기는 약 940억 광년이라는 NASA 계산서가 현재 나와 있다. 940억 광년이란 인간의 모든 상상력을 동원해도 실감하기 어려운 크기다. 빛의 속도로 지금도 팽창하고 있는 우주는 앞으로도 얼마나 더 커질지는 아무도 모른다. 이처럼 우주는 광대하다. 터무니없이 광대하다. 그래서 어떤 천문학자는 이런 푸념을 하기도 했다. “신이 만약 인간만을 위해 우주를 창조했다면 엄청난 공간을 낭비한 것이다.” 우주의 크기를 체험해보려 한 애초의 우리 계획은 이쯤에서 접는 게 현명하지 않을까? 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

수성이 태양의 앞을 가로질러 가는 '우주쇼'가 지난 11일(현지시간) 지구촌 곳곳에서 포착됐다. 미 항공우주국(NASA)은 이날 수성이 태양과 지구 사이를 통과하는 모습을 담은 사진과 영상을 홈페이지에 공개했다. 태양계 가장 안쪽에 위치한 수성은 지구에서 멀리 떨어져 있어 태양 천체면 통과(transit)를 할 때는 우리에게 작은 공처럼 보인다.실제 공개된 영상을 보면 검은색의 작은 공이 태양면을 지나가는 것으로 보인다. 이와달리 지구와 바짝 붙어있는 달이 태양 앞을 지날 때는 우리에게 개기일식으로 나타나기도 한다. 이같은 수성의 우주쇼는 100년에 13번 정도 관측될 만큼 희귀한 현상이다. 가장 최근 관측된 것은 2016년 5월 9일이었으며 당시 지구촌에서 태양면을 아래로 지나는 작은 점의 수성을 볼 수 있었다.태양계에서 가장 작은 행성인 수성은 지구의 38% 정도의 크기로 태양 지름의 283분의 1에 불과하다. 수성의 궤도는 지구보다 약 7도 정도 기울어져 있으며, 공전주기는 88일이다. 수성과 지구, 태양이 모두 일렬로 위치할 때 지구에서 수성을 직접 관찰할 수 있는 기회가 생긴다. 다음번 수성의 태양면 통과는 13년 후인 오는 2032년이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr　

# 1869년 11월 4일. 새벽에 내린 비 때문에 안개는 짙게 깔리고 6도 가까이 떨어진 아침 기온이 낮에도 회복되지 않아 으슬으슬하다는 말이 적당한 초겨울 추위가 느껴지는 날이었다. 얼마 전 영국과학진흥협회(BAAS) 회장으로 취임한 토머스 헨리 헉슬리(1825~1895)는 집무실에서 ‘다윈의 불도그’란 별명과 어울리지 않게 긴장한 얼굴로 서성거리며 누군가를 기다리고 있었다. 오후 티타임 시간이 되기 직전 앳된 얼굴의 사환이 사무실로 헐레벌떡 뛰어들어와 거친 숨을 몰아쉬며 “선생님 다 팔렸답니다”라는 한마디를 전했다. 그제서야 헉슬리는 불도그를 연상케 하는 미소를 지었다.150년 전인 1869년 11월 4일은 미국 과학진흥회(AAAS)에서 발행하는 ‘사이언스’와 함께 과학저널 양대 산맥인 ‘네이처’가 첫 호를 발행한 날이다. 당시 네이처는 ‘삽화가 들어간 주간 과학잡지’를 표방하며 40쪽 분량의 창간호를 발행했다. 창간호에는 헉슬리가 ‘자연 : 괴테의 격언’이라는 제목의 권두언을 싣고 “네이처(자연)! 우리는 자연에 둘러싸여 있고 포섭돼 있다: 인간을 자연에서 떼어놓을 수 없을 뿐만 아니라 인간은 자연을 넘어설 수도 없다”라고 선언했다. 헉슬리의 권두언 바로 뒤에는 식물학자 알프레드 베넷이 ‘겨울에 꽃 피는 식물의 수정에 관하여’라는 제목으로 찰스 다윈의 최신 연구결과를 알리는 기사가 실렸다. 창간호에는 개기일식, 현미경 작동방법 등도 실렸지만 박물학이라고 불렸던 생물학 분야 연구성과들이 주로 실렸다. 창간호에는 그해 9월 16일에 사망한 영국 화학자 토머스 그레이엄 런던대 교수에 대한 부고기사가 삽화와 함께 2장 넘게 실린 것도 눈길을 끈다. 그레이엄 교수는 현재 고등학교 과학교과서에도 나오는 기체 확산에 관한 ‘그레이엄의 법칙’을 만든 화학자로 19세기 영국 화학을 대표하는 과학자이자 전 세계 화학교육에 영향을 끼친 인물로 평가받는다. 네이처는 지금까지도 과학자들의 부고기사를 매우 자세히 다루고 있다. 창간 당시에는 ‘교양 있는 독자에게 최신 과학 지식에 관한 읽을거리’를 제공한다는 취지로 만들어졌지만 점차 학술적 경향이 강해지면서 과학자들이 가장 논문을 싣고 싶어 하는 학술지로 성장하게 됐다. 또 1953년에는 게재될 논문에 대해 편집자가 영국왕립학회 소속 과학자들에게 직접 질의하는 전통을 만들어 현재 과학계에서 확고히 자리잡은 동료평가인 ‘피어리뷰’의 기초를 닦기도 했다. 현재 네이처는 2018~2019년 기준 학술지 영향력지수(IF)가 43.070로 사이언스의 IF 41.063을 훌쩍 넘으며 다(多)분야 과학저널 영향력 1위를 차지하고 있다. 150년의 전통 덕분에 네이처에는 매년 850여건의 연구논문을 비롯해 3000건의 과학뉴스와 논평, 분석이 실리고 있으며 월평균 네이처 홈페이지를 찾는 독자는 400만명을 훌쩍 넘어 과학계는 물론 전 세계 과학보도에도 상당한 영향력을 행사하고 있다. 이제는 ‘네이처 출판그룹’(NPG)이라는 이름으로 네이처뿐만 아니라 150여 종의 학술저널을 발간하고 있다. 네이처에 실렸던 논문들의 면면을 살펴보면 19~21세기 현대과학 발전사를 그대로 확인할 수 있다. 1925년에는 지금까지 알려지지 않았던 고인류의 화석을 아프리카에서 발견해 ‘오스트랄로피테쿠스 아프리카누스’라는 학명을 붙였다는 연구가 실렸다. 이 논문 이후 고인류학계는 화석인류 연구와 발견에 뛰어들어 인류의 진화상을 밝혀내고 있다. 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 1953년 4월 25일 자 네이처에 발표한 ‘DNA의 분자구조’란 제목의 달랑 1쪽짜리 논문은 현대 생물학의 시작이자 20세기 가장 중요한 발견이라고 평가받고 있다. 1995년 11월 23일 자 네이처에는 스위스 제네바대 천문학과의 스승과 제자가 태양계 바깥 외계행성을 최초로 발견했다는 내용의 논문을 발표했다. 이 논문을 발표한 미셸 마요르, 디디에 쿠엘로 스위스 제네바대 명예교수는 올해 노벨물리학상 공동 수상자로 선정됐다. 이 밖에도 중력파 발견, 탄소원자로만 이뤄진 신소재 그래핀의 발견, 탄소나노튜브 개발 등 네이처에 발표된 수많은 연구성과들이 노벨상으로 이어지기도 했다. 이뿐만 아니라 기후변화에 따른 해수면 상승, 남극에서 발견된 오존 구멍 등 전 세계인에게 경각심을 불러일으킨 연구들도 모두 네이처를 거쳐 나왔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국 연구진이 축구 경기장보다 크고 63빌딩보다 긴 관측기구로 태양의 비밀을 풀어내는 실험을 성공적으로 마쳤다. 한국천문연구원 우주과학본부와 미국항공우주국(NASA)은 18일(현지시각) 미국 뉴맥시코주 포트 섬너에서 ‘태양 코로나그래프’라는 실험기구를 이용해 태양 외부 코로나 관측에 성공했다고 19일 밝혔다. 이번에 관측에 활용된 기구는 천문연구원과 나사가 공동개발한 태양 코로나 관측기구로 대형 과학용 풍선기구와 태양 코로나그래프로 구성돼 있다. 코로나그래프를 띄우기 위해 제일 상단에 있는 대형 과학용풍선기구는 축구 경기장 크기로 가로 약 140m에 달한다. 또 이 관측 장비가 완전히 뜬 상태에서 높이는 63빌딩보다 12m 높은 216m에 이른다. 공동연구팀은 관측장비를 포트 섬너에 있는 나사의 콜롬비아 과학기구 발사장에서 약 40㎞ 상공 성층권으로 띄워 세계 최초로 태양 외부 코로나의 온도와 속도를 관측했다. 이번에 한미 공동연구진이 관측한 외부 코로나는 태양 포면으로부터 200~700만㎞에 이르는 영역이다.코로나는 태양 대기의 가장 바깥층을 구성하고 있는 부분으로 코로나 온도는 100만~500만도에 달한다. 태양 표면 온도는 6000도에 불과하다. 이 때문에 천문학계에서는 태양 표면보다 대기 외부층인 코로나가 더 높은 온도를 보이는 이유를 밝혀내기 위한 다양한 시도를 하고 있다. 코로나는 일반적으로 개기일식 때 육상에서 관측하는데 개기일식 시간이 짧고 볼 수 있는 기회가 많지 않다. 코로나그래프는 인공적으로 태양면을 가려 일식과 비슷한 환경을 만든 다음 코로나를 관측하는 장비이다. 연구팀에 따르면 이번에 시험한 코로나그래프는 자외선 영역인 400㎚(나노미터) 파장을 중심으로 관측해 지금까지 관측되지 않았던 외부 코로나에 관한 정보와 코로나 전자 온도, 속도 등 다양한 물리량 정보를 얻었다.이를 바탕으로 코로나 온도가 높은 이유를 밝혀낼 수 있을 것으로 기대된다. 또 코로나에서 방출되는 태양풍은 위성과 지상국간 혹은 이동통신망 장애를 일으키는 등 지구와 우주환경에 영향을 미치는데 이번 관측으로 태양풍에 대한 모델 계산 정밀도를 높여 우주환경 예보나 경보를 좀 더 정확하게 할 수 있을 것으로도 보인다. 특히 천문연은 이번 관측으로 핵심기술이 검증됨에 따라 나사와 공동으로 차세대 태양 코로나그래프를 개발해 국제우주정거장(ISS)에 설치해 운영하면서 한미 공동으로 태양위험에 대한 실시간 공조를 추진할 계획이다.미국 나사측 책임자인 나치무툭 고팔스와미 박사는 “이번에 개발한 장비는 태양풍이 형성되는 상태의 속도와 온도를 원격으로 측정할 수 있게 됨에 따라 과학계의 난제였던 코로나 가열과 태양풍 가속현상을 풀어내는데 실마리를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류 최초로 달착륙에 성공한 아폴로 11호가 달을 향해 출발한 지 딱 50주년이 되는 내일 새벽 달의 부분월식을 볼 수 있게 되었다. 이번 부분월식은 이른바 ‘구세계’로 알려진 지구의 동반구, 곧 아프리카, 유럽, 서아시아 지역에서 볼 수 있다. 또한 남아메리카의 대부분 지역에서는 이미 지구 그림자에 가려진 월출을 볼 수 있을 것으로 예측된다. 이에 반해 중앙 아시아와 동아시아, 호주 지역은 17일 새벽 월식이 진행 중인 상태로 달이 지는 것으로 나타났다. 우리나라에서는 제헌절인 내일(17일) 새벽에 달이 지구 그림자에 60% 가량 가려지는 부분월식을 볼 수 있다고 한국천문연구원이 밝혔다. 한국천문연구원은 오는 17일 새벽 5시 1분 18초에 부분식이 시작되고, 6시 30분 48초에 최대식이 진행된다고 예고했다. 그러나 우리나라에서 아쉽게도 달이 지는 시각이 최대식 시각보다 한 시간 정도 빠른 5시 23분이라서 최대식 모습은 볼 수 없을 것이라고 밝혔다. 월식은 광막한 우주공간에서 점 같은 태양과 지구, 달이 일직선으로 늘어설 때 발생하는 현상으로, 지구의 그림자 속으로 달이 들어가는 것을 말한다. 이때 달에 드리워지는 지구 그림자가 둥근 모습을 보고 고대인들은 지구가 공처럼 둘글다는 사실을 알아냈다. 세 천체의 일직선 배열 순서가 태양-달-지구가 될 때에는 달이 태양을 가리는 일식이 일어난다. 달보다 지름이 400배나 큰 해가 희한하게도 거리도 딱 400배 멀어서 겉보기 크기가 같은 바람에 둘이 딱 포개질 때는 해가 완전히 가려지는 개기일식이 된다. 월식은 일식과 달리 맨눈으로 보아도 눈에 손상을 주지는 않는다. 쌍안경으로 보면 지구 그림자에 가린 달의 불그레한 모습을 볼 수 있는데, 이는 지구의 빛 중 주로 파장이 긴 붉은빛을 받아서 반사하기 때문이다. 우리나라에서 달 전체가 지구 그림자에 가리는 개기월식은 내후년인 2021년 5월 26일에 볼 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

현지시간으로 지난 2일 지구 남반구 일부에서 개기일식이 관찰된 가운데, 미국의 국립해양대기청(NOAA)이 당시의 지구 모습을 촬영한 영상을 공개했다. 개기일식은 달이 지구와 태양 사이를 통과하며 태양을 완전히 가리는 현상으로, NOAA의 기상위성인 고스(GOSE)가 당시의 모습을 생생하게 촬영했다. 공개된 영상은 이번 개기일식이 관찰된 칠레와 아르헨티나 일대에 일시적인 어두운 그림자가 내리는 순간을 담고 있다. 달의 그림자가 점차 지구 전체로 퍼져나가는 모습을 볼 수 있다. 고스 위성은 신비로운 기상 현상인 개기일식뿐만 아니라 무시무시한 세력으로 이동하는 거대한 허리케인 바바라(Barbara)의 모습도 함께 포착했다. 미국기상청은 트위터를 통해 “4급 세력의 허리케인과 개기일식이 한 위성에 잡히는 것은 흔한 일이 아니다”라고 전했다. 한편 이번 개기일식은 2017년 8월 북미 지역을 관통한 개기일식 이후 거의 2년 만이다. 다음 개기일식은 2020년 12월 14일로 예측된다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태양과 달, 지구가 일직선으로 있으면 지구의 일부 지역에서 달 때문에 태양의 일부 또는 태양면 전부가 보이지 않는 일식현상이 나타난다. 일식은 달이 태양을 완전히 가리는 개기일식과 태양의 일부분만 가리는 부분일식으로 구분한다. 부분일식은 잠시 주변이 약간 어두워졌다가 금세 밝아지기 때문에 간혹 일식을 인지하지 못하고 그냥 지나치는 경우도 있다. 그러나 개기일식은 전혀 다르다. 개기일식은 태양 전부가 달에 가려지기 때문에 태양의 밝은 빛은 모두 달에 가려지고 평소에 보지 못한 태양의 바깥쪽 대기인 코로나를 볼 수 있다. 태양-달-지구는 한 달에 한 번씩 일직선으로 놓인다. 그럼에도 일식과 월식이 한 달에 한 번씩 일어나지 않는 이유는 태양을 공전하는 지구의 공전궤도 면과 지구를 공전하는 달의 공전궤도 면이 약 5도 기울어져 있어서 이들이 공간적으로 일직선에 놓이기가 쉽지 않기 때문이다. 이런 이유로 지구상에서 개기일식은 대략 2년에 한 번 정도, 좁은 지역에서만 관측할 수 있으며 일식이 발생하는 시간도 3분 내외로 매우 짧다. 천문학자들은 2년에 한 번, 3분 정도만 드러나는 코로나의 정보를 얻기 위해 2년간 장비점검과 관측시험을 반복한다. 그렇게 조금씩 모아진 정보를 분석하고 연구해 우주의 신비를 하나씩 벗겨내고 있는 것이다. 개기일식에 앞서 약 2시간에 걸쳐서 부분일식이 일어난다. 태양의 밝은 부분이 점점 줄어들다가 마침내 찬란한 다이아몬드 링을 보이는가 싶은 순간 태양을 중심으로 사방으로 뻗쳐 나가는 코로나의 휘광이 보는 사람들을 황홀하게 만든다. 불과 몇 초 사이에 세상이 캄캄해지고 하늘에 푸른빛이 도는 코로나가 사방으로 휘광을 뿌리고 있으면 사람들은 하늘에서 눈을 떼지 못한다. 그렇게 너무도 짧은 3분이 지나면서 다시 한 번 다이아몬드 링이 만들어지고 순간적으로 세상은 다시 밝아진다. 이 모든 일들이 3분 내외에 이뤄지지만 여운은 평생을 가고도 남는다. 한국 시간으로 3일 새벽 칠레와 아르헨티나 지역에서 개기일식이 일어난다. 천문학자가 아니더라도 많은 사람들이 태양 코로나가 보여 주는 아름다움을 보기 위해 먼 거리를 여행해 개기일식이 일어나는 장소로 모인다. 일생에 한 번쯤은 하늘에서 펼쳐지는 이 최고의 우주쇼를 볼만하다. 각자 버킷리스트에 개기일식 관측 하나를 올리는 건 어떨까.

미 항공우주국(NASA)의 태양탐사선 '파커 솔라 프로브'(Parker Solar Probe)가 태양의 500년 묵은 미스터리를 마침내 해결할 것으로 전망되고 있다. 미스터리는 태양의 표면온도가 6000도인데, 태양 대기의 온도는 그 몇백 배가 되는 수백만 도에 이른다는 사실이다. 모닥불의 바로 옆보다 멀리 떨어진 곳의 온도는 그보다 훨씬 낮은 것이 정상이다. 그런데 태양에서는 이와는 반대되는 현상이 나타나고 있는 것이다. 그 이유는 과연 뭘까? 과학자들이 오랜 연구에도 불구하고 아직까지 그 명확한 이유를 밝혀내지 못하고 있는 실정이다. ​이에 대한 하나의 가설은 태양 외기의 엄청난 초고온은 태양 표면과 대기 사이를 오가며 움직이는 작은 자기장에 의한 것이라는 이론이다. 그밖에, 태양 대기 속에서 일어나는 초당 수백 번의 나노플레어(nanoflares)라 불리는 작은 폭발들이 코로나 속의 플라스마를 가열시켜 태양 표면보다 훨씬 높은 고온을 만들어낸다는 이론도 있다. 물론 증명된 이론들은 아니다. 어쨌든 태양 대기의 초고온을 설명하는 해답을 찾는 것이 파커 탐사선의 중요한 미션 중 하나이다. 현재 파커 탐사선은 세 번째의 근일점 통과를 눈앞에 두고 있다. 논문의 대표저자이자 파커에 탑재된 태양풍 관측장비 SWEAP의 책임 연구원인 캐스퍼 교수는 “2년 후면 파커 탐사선이 마침내 그 미스터리의 답을 알려줄 것”이라고 기대한다. 지금까지 이 초고온 현상에 대해 과학자들이 알고 있는 것은 기묘한 과정에 관한 것뿐이다. 어떤 화학원소들는 서로 다른 온도에서 가열되며, 일부 중원소의 대전된 이온은 태양 중심보다 더 뜨겁다. 이러한 모든 가열은 태양 표면 위에 있는 코로나(corona)라고 불리는 태양 대기를 만든다. 달이 태양을 완전히 가기는 개기일식 때 밝게 빛나는 코로나가 뚜렷이 관측된다. 또한 초고온 영역에 숨어 있는 현상은 자기장 내의 플라스마 같은 전기 전도성 유체에서 작은 자기파인 알펜파(Alfvén waves) 현상이다. 이 초고온 구역의 가장자리에서 태양풍(태양으로부터 방출되는 하전된 입자의 흐름)이 알펜파를 피할 만큼 충분히 빠르게 움직인다. 그러나 그 아래에서는 태양풍 입자들이 모든 방향에서 두드려대는 알펜파로 인해 핑퐁 운동을 하면서 가속된다. 과학자들이 정말로 알고 싶은 것은 초고온 코로나가 태양 표면으로부터 얼마나 멀리까지 뻗쳐 있는가 하는 점이다. 파커 탐사선은 아직 충분히 태양에 근접해 있지는 않지만, 1994년에 발사된 NASA의 WIND 우주선은 수십 년간의 태양풍 관측을 통해 이를 조사했다. 특히 과학자들은 태양의 주성분인 헬륨 관측에 집중했다. 태양 위의 다른 고도에서 헬륨의 온도를 추적한 결과, 헬륨의 온도 상승률은 태양풍의 이온들이 서로 충돌함에 따라 감소한다는 사실과 함께, 초고온 구역이 태양 표면 위 10~50 태양 반경에서 끝나는 것을 발견했다.그러나 더 자세한 분석은 코로나의 바깥쪽 가장자리가 태양풍 입자가 태양을 빠져나가는 경계인 알펜 포인터와 연결되었을 것으로 나타났다. 이전 연구에 따르면 알펜 포인트는 태양 활동이 증감에 따라 상승하거나 하강할 수 있다. 따라서 캐스퍼와 공동저자들은 WIND의 데이터를 해마다 검사했다. 그들은 초고온 지역과 알펜 포인터의 바깥 경계가 완전히 독립적인 연산에 따르는 것임에도 불구하고 완전히 예측 가능한 방식으로 밀접하게 연동한다는 놀라운 사실을 발견했다고 캐스퍼 교수가 밝혔다. 파커 탐사선이 태양에 더 가까이 다가갈 때 이 두 라인은 계속 움직일 것이므로 연구원은 우주선이 경계선과 교차할 시각도 계산한다. 탐사선이 이 핵심적인 지역의 데이터를 전송해줄 그 시간은 2021년이 될 것이다. 과학자들에게 우리 태양을 완전히 새로운 시각으로 볼 수 있게 할 역사적인 사건이 우리를 기다리고 있다. 파커 탐사선은 오는 9월 1일 세번째 근일점 통과를 예정하고 있으며, 금성의 중력을 이용한 플라이바이를 통해 태양에 더욱 근접하는 궤도를 만든다. 7년 동안의 미션 기간에 파커는 모두 24차례 근일점 통과를 수행함으로써 태양의 표면에 더욱 가까이 접근할 것이며, 또한 태양의 비밀에 보다 다가서게 될 것으로 예측된다. 이 연구논문은 6월 4일(현지시간) ‘아스트로피지컬 저널 레터’에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

올해는 천문학 분야에서 대표적 국제기구인 국제천문연맹(IAU) 창립 100주년이 되는 해다. 개기일식을 통해 일반상대성이론을 증명한 지 100주년이 되는 해이기도 하다. 아폴로 11호의 달 착륙 중계를 라디오로 듣던 기억이 생생한데 올해 벌써 50주년이 됐다. 천문학계에서는 여러 가지로 뜻깊은 해이다. 이를 기념이라도 하듯 1월 6일에는 부분일식이 전 국민의 마음을 설레게 하였고, 1월 10~13일에는 전 세계 시민을 위한 ‘모두의 밤하늘 100년’ 행사로 100시간 동안 세계 곳곳에서 동시에 천문학을 이야기했다. 새해부터 설레는 마음으로 보현산천문대의 밤하늘을 올려다보니 겨울의 대(大)삼각형을 이루는 오리온자리와 작은개자리, 큰개자리가 눈에 선명하게 들어왔다. 그 위로는 마차부자리와 황소자리, 플레이아데스 산개성단이 선명했다. 연구동 지붕 위로는 북두칠성이 수직으로 고개를 들고 떠있었으며, 북극성을 사이에 두고 반대편에는 카시오페이아자리가 놓였다. 이런 밤하늘의 별자리를 88개로 명확하게 규정한 것도 국제천문연맹이다. 100년 전이나 지금이나 별자리의 모양은 같아도 밤하늘이 밝아져서 볼 수 있는 별의 수가 확연하게 준 것은 아쉬움이 크다. 겨울 천문대가 추운 것은 특이한 상황은 아니지만 영하 15도 아래로 뚝 떨어지면 견디기가 쉽지 않다. 하늘이 맑아 별을 보기 위해 밖으로 나서고 싶어도 무척 망설여진다. 위아래로 옷을 하나씩 더 껴입고 모자와 장갑까지 완전 무장을 한 후 몇 번이나 마음을 다잡고 나야 가능하다. 가끔 카메라나 천체망원경을 다루기 위해 장갑을 벗으면 찬 공기에 손가락이 끊어질 듯 엔다. 조금 습한 날은 카메라 렌즈에 핫팩을 붙여 성에가 끼지 않도록 대비하고 삼각대에는 무거운 돌을 매달아 바람에 넘어지지 않도록 조심한다. 겨울에는 별을 담기에 여러 가지로 신경 쓸 일이 참 많다. 보현산천문대에 있는 국내 최대 1.8m 망원경을 이용한 관측도 어려움이 따른다. 영하 15도 이하로 뚝 떨어지면 관측기기가 오작동할 수 있기 때문에 어쩔 수 없이 관측을 포기해야 한다. 겨울 밤, 맑은 날이면 거의 14시간을 창문 하나 없는 관측실에서 밤을 세워야 하는데 초롱초롱한 별을 보면서 관측을 못하면 정말로 억울하다. 어쩌겠나. 그 또한 천문학자의 숙명인 것을…. 그래도 긴 겨울밤에 별이 있어서 행복하다.

미국 시간으로 지난 20일 밤, ‘슈퍼 블러드 울프문’(super blood wolf moon)으로 불리는 개기월식이 관측된 가운데, 한 천체 물리학자가 개기일식 동안 달에 떨어진 유성체를 포착했다고 밝혀 눈길을 사로잡았다. 슈퍼 블러드 울프문은 달과 지구가 가장 가까워지는 슈퍼문과, 개기월식 때 달의 표면이 붉어지는 블러드문, 마을 밖 늑대들이 굶주림으로 울부짖는 1월에 뜨는 울프문의 합성이다. 과학전문매체 사이언스 얼러트 등 해외 매체의 22일 보도에 따르면 스페인 우엘바대학 소속 연구단체인 마이다스(Moon Impacts Detection and Analysis System, MIDAS) 연구진은 이번 슈퍼 블러드 울프문이 관측될 당시 매우 작은 빛이 달 표면에서 번쩍 빛났다 사라지는 현상을 확인했으며, 이것이 달 표면에 떨어진 유성체로 보인다고 밝혔다. 실제로 개기월식 당시 짧게 번쩍했다 사라진 빛을 포착했다는 목격자가 많았으며, 전문가들은 당시 현상을 면밀하게 관찰한 후 이 같은 결론을 내렸다고 밝혔다. 또 미국 캘리포니아 로스앤젤레스에 있는 그리피스천문대가 공개한 영상에서도 달의 왼쪽 아래 부분에서 짧고 밝게 빛나는 플래시 현상이 확인됐다. 우엘바대학 소속 천문학자인 호세 마리아 마디에도는 “유성체가 달의 어두운 부분에 떨어졌고, 이 덕분에 지구에서 달을 보던 사람들도 달과 유성체의 충돌을 눈으로 관찰할 수 있었던 것으로 보인다”면서 “이 현상이 실제로 관찰되는 것은 매우 드문 일이며, 이러한 이벤트를 볼 수 있어 매우 행복했다”고 밝혔다. 한편 21세기에 뜬 슈퍼 블러드 울프문은 지난해에 이어 이번이 두 번째이며, 세 번째 이자 이번 세기 마지막 슈퍼 블러드 울프문은 2037년에야 볼 수 있을 것으로 전망됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

경기도 군포시 대야도서관이 새해 첫 번째 주말에 달이 해를 가리는 천문현상 관측행사를 개최한다고 1일 밝혔다. 새해 첫 번째 천체 쇼인 6일 부분일식은 오전 8시 35분부터 가려지기 시작해 9시 45분쯤 최대가 된 후 11시 3분쯤 모든 일식 과정이 끝난다. 대야도서관은 부분일식 관측회를 오는 6일 오전 7시 30분부터 11시까지 진행한다. 일식이란 지구에서 볼 때 달이 태양을 가리는 현상으로 음력 1일에 발생한다. 매달 일식이 발생하지 않는 이유는 지구의 공전궤도와 달의 공전궤도가 일치하지 않고 5도 정도 차이가 나기 때문이다. 일식은 태양이 가려지는 정도에 따라 완전히 가려지는 개기일식, 일부가 가려지는 부분일식, 달의 겉보기크기가 태양보다 작아 완전히 가리지 못하고 태양의 테두리가 금가락지처럼 보이는 금환일식으로 나뉜다. 올해 3차례 일식 중 1월 6일과 12월 26일에 부분일식, 7월에는 개기일식이 발생한다. 부분일식 2차례만 우리나라에서 관측할 수 있다. 관측회 당일 대야도서관에서 일식 원리에 대한 강연과, 부분일식 현상을 관측·촬영하는 시간을 갖는다. 관측회에 참여하기를 원하는 시민은 2일 오후 4시까지 대야도서관 부설 누리천문대 홈페이지로 신청할 수 있다. 도서관은 군포 거주 시민 중 특히 가족 단위(5명 이내) 참여자들을 대상으로 우선 신청을 받는다. 신청자가 많으면 60명을 공개 추첨할 계획이다. 남상인 기자 sanginn@seoul.co.kr

1월 6일, 12월 26일 부분일식, 7월 17일 부분월식 새해에도 우주에서는 많은 일들이 일어나겠지만, 우선 한국에서는 3편의 우주 쇼를 감상할 수 있을 것으로 보인다. 21일 한국천문연구원이 발표한 바에 따르면, 2019년도 주요 천문현상으로 1월과 12월에는 달이 해의 일부를 가리는 부분일식이 있고, 제헌절인 7월 17일에는 달 일부가 지구에 가려지는 부분월식을 볼 수 있다. 새해 벽두부터 펼쳐질 장대한 우주 쇼는 1월 6일 부분일식이 스타트를 끊는다. 서울 기준 오전 8시 36분에 시작하는 부분일식은 달이 해의 위쪽 중앙을 가리면서 시작해 9시 45분에 해가 최대로 가리며, 11시 3분에 달이 해와 완전히 떨어짐으로써 마무리된다. ​ 태양 지름이 최대로 가려지는 것을 최대식분이라 하는데, 이 부분일식은 서울 기준 태양 면적의 24.2%를 가려 최대식분 0.363을 찍게 된다. 날씨가 좋다면 우리나라의 모든 지역에서 관측이 가능하며, 이 일식은 아시아 동부, 태평양 북부에서 관측이 가능하다. 일식 관측 때 주의할 점은 맨눈으로 태양을 오래 보거나 아무 준비 없이 망원경을 태양으로 향하게 해서는 안 된다는 점이다. 반드시 태양 안경을 끼고 보거나, 태양 필터나 태양 필름으로 렌즈 앞을 가리고 관측해야 한다. 특히 자녀와 함께 관측하는 사람에게 주의가 필요하다. 자칫 실명의 위험이 있기 때문이다. 필터 등이 없으면 짙은 셀로판지를 여러 겹 겹쳐 보거나, 유리에 그을음을 짙게 올려 사용하는 방법도 있다. 일식은 해가 가려지는 정도를 기준으로 부분일식, 개기일식, 금환일식으로 구분한다. 부분일식은 해의 일부가, 개기일식은 해의 전부가 가려지는 경우이다. 금환일식은 달이 지구에서 멀어져 작아지는 바람에 해를 전부가 가리지 못해 테두리가 남아 금반지처럼 보이는 경우를 말한다. 지구 행성에서 개기일식을 볼 수 있는 것은 해가 달보다 400배 먼 거리에 있지만 희한하게도 크기 역시 달보다 400배가 크기 때문에 일어나는 희귀한 현상이다. 7월 3일에도 개기일식이 있지만 우리나라에서는 볼 수 없고, 남태평양, 남아메리카 지역에서만 관측이 가능하다. 한반도에서 볼 수 있는 다음 개기일식은 2035년 9월 2일 오전 9시 40분경 북한 평양 지역, 강원도 일부 지역에서 볼 수 있다. 벌써 별지기들은 고성 북쪽에 눈독을 들이고 있다. 제헌절인 7월 17일 새벽에는 부분월식을 짧게 즐길 수 있다. 이번 월식은 7월 17일 새벽 5시 1분 18초 부분월식이 시작되며 월몰 직전까지 볼 수 있다. 서울 기준 달이 지는 시각은 5시 23분이다. 12월 26일 금환일식의 경우 우리나라에서는 부분일식으로 보인다. 부분일식 현상은 이날 서울 기준 14시 12분부터 시작해 15시 15분 최대, 16시 11분에 종료된다. 이번 부분일식은 우리나라의 모든 지역에서 관측이 가능하며 서울 기준 태양 면적의 13.8%(최대식분 0.245)가 가려진다. 내년의 유성우 시리즈는 3대 유성우라 불리는 1월 사분의자리 유성우, 8월 페르세우스자리 유성우, 12월 쌍둥이자리 유성우가 기다리고 있다. 새해 가장 먼저 찾아오는 사분의자리유성우는 1월 4일과 5일 새벽에 많이 볼 수 있을 것으로 예측되며, 페르세우스자리 유성우는 8월 13일 월몰 시각인 3시 18분 이후 좋은 조건에서 관측할 수 있다. 쌍둥이자리 유성우는 14일과 15일 새벽이 관측 최적기이지만 달이 밝아 관측하기에 유리한 조건은 아니다. 또한 2019년 가장 큰 보름달은 2월 20일 새벽 00시 54분에 볼 수 있다. 이날 보름달은 가장 작은 보름달인 9월 14일의 달보다 약 14% 더 크게 보인다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지난달 28일 개기월식이 일어난 지 보름 만에 이번에는 부분일식을 볼 수 있게 되었다. 월식은 지구 그림자가 달을 가리는 것인 데 비해 일식은 달이 태양을 가리는 것이다. 태양을 완전히 가리면 개기일식, 일부분만을 가리면 부분일식이라 한다. 이번에 일어나는 일식은 아쉽게도 부분일식으로, 한국천문연구원은 11일 오후 7시 12분부터 7시 30분까지 18분 동안 부분일식이 일어난다고 밝혔다. 지역에 따라 달이 태양면을 가리는 비율이 조금씩 다르게 관측되는데, 한반도에서는 대체로 태양의 3∼8％ 정도가 가려진 모습을 볼 수 있을 것으로 예측된다. 일단 서쪽 하늘이 탁 틔여 있는 곳을 잡으면 약 20분 동안 장엄한 우주 쇼를 즐길 수 있다. 일식은 달이 서쪽에서 동쪽으로 태양을 가리며 지나가는 형태로 진행되는데, 이는 물론 달의 공전 운동 때문이다. 일식에 얽힌 재미있는 사실로, 달과 태양이 완벽하게 포개져 연출해내는 개기일식을 지구에서 볼 수 있는 것은 달과 태양의 희한한 우연의 일치 때문이다. 즉, 태양 지름은 달보다 400배 크지만, 달보다 딱 400배 먼 거리에 있다. 따라서 지구 하늘에서 태양과 달은 똑같은 크기로 보인다. 지구에서 가까워졌다 멀어졌다 하는 달의 궤도에 따라 달이 태양을 완전히 못 가리고 가장자리가 비어져나오는 일식을 만들기도 하는데, 그 모양이 가락지 같다고 하여 금환일식이라 한다. 개기일식의 경우 대부분 대양에서 보이며, 지상에서는 제대로 관측할 기회가 적다. 최근의 개기일식은 지난해 8월 있었는데, 99년 만에 미국 전역에서 개기일식을 볼 수 있어서 큰 화제를 불러일으켰다. 다음 개기일식은 내년 7월 2일 태평양, 칠레, 아르헨티나 등에서 볼 수 있으며, 한반도에서는 2035년 9월 2일 오전 9시 40분께 북한 평양과 강원도 일부 지역에서 볼 수 있다. 벌써 별지기들은 고성 북쪽에 눈독을 들이고 있다. 일식 관측 때 주의할 점은 맨눈으로 태양을 보거나 아무 준비 없이 망원경을 태양으로 향하게 해서는 안 된다는 점이다. 반드시 태양 안경을 끼고 보거나, 태양 필터나 태양 필름으로 렌즈 앞을 가리고 관측해야 한다. 특히 자녀와 함께 관측하는 사람에게 주의가 필요하다. 자칫 실명의 위험이 있기 때문이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

중력이 만든 '빛의 마술'이 허블우주망원경에 포착됐다. 지난 6일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경이 찾아낸 '아인슈타인 고리'(Einstein ring)를 사진으로 공개했다. 사진 속 원 모양으로 동그랗게 보이는 것이 바로 아인슈타인 고리다. 아인슈타인은 103년 전 발표한 일반 상대성이론에서 강한 중력은 빛도 휘게 해서 렌즈역할을 할 수 있다고 예언했다. 이후 천문학자들은 개기일식 때 태양 주변을 지나는 별빛의 경로가 변하는 것을 관측하면서 아인슈타인의 이론을 실제로 검증했다. 이 중력렌즈는 사물을 확대하는 점에서는 돋보기와 유사해 어주 멀리 떨어진 은하를 보다 밝게 보이게 만든다. 다만 초점이 없기 때문에 빛이 한곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 곧 이 중력렌즈는 사물을 확대하는 점에서는 '우주의 돋보기'인 셈으로 이 역할을 해주는 것이 바로 수많은 은하들이 중력으로 뭉친 은하단이다. 이번에 NASA가 공개한 사진 속에서 우주돋보기 역할을 한 것이 'SDSS J0146-0929'라는 이름의 은하단이다. 약 수백 만 개의 은하들이 중력으로 뭉쳐진 이 은하단이 중력렌즈 역할을 해 그 뒤 멀리 떨어진 은하의 빛을 왜곡시켜 이같은 고리를 만든 것이다. 이처럼 중력렌즈에 의해 확대된 천체들이 고리 모양으로 보일 때는 아인슈타인 고리, 물체가 4개로 복사되어 보이는 경우도 있는데 이는 '아인슈타인 십자가'(Einstein Cross)라 불린다. 　 사진=ESA/Hubble & NASA; Acknowledgment: Judy Schmidt　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)이 운영하는 오늘의 천체사진(APOD) 사이트에 9일(현지시간) 우주의 두 얼굴을 보여주는 사진이 올라 우주 마니아들의 눈길을 끌고 있다. 디지털 합성으로 제작된 사진은 태양계의 유명한 두 가지 식(蝕) 현상이 소재가 됐다. 지난 1월 31일 개기월식(왼쪽)과 지난해 8월 21일 개기일식의 모습을 함께 합성해서 우주의 두 얼굴을 극적으로 대비해 보여준다. 이 두 모습은 모두 달과 태양이 만든 개기 식의 순간이다. 개기월식의 경우 지구의 어두운 그늘에 들어가 있는 붉은 달의 모습을 볼 수 있지만, 개기일식의 경우에는 태양의 밝은 원반을 가리고 있는 달의 둥글고 어두운 원반 위로 지구조가 비치는 모습을 볼 수 있다. 지구조(地球照·earthshine)는 지구의 반사광이 달에 비치는 것을 말하며, 개기월식에서 달이 붉게 보이는 것은 지구조에 의한 것으로 파장이 긴 붉은빛이 달을 물 들인 까닭이다. 달에 비치는 지구조를 가장 먼저 발견한 사람은 르네상스 시대의 이탈리아 화가 레오나르도 다빈치였다. 달과 태양이 일직선에 놓여 있는 두 사진에서 모두 밝기가 다른 하늘의 별을 볼 수 있다. 또한 가려진 태양 주변에 환상적으로 뻗어 나오는 홍염과 코로나의 자세한 모습도 보인다. 지난해 8월 21일 있었던 미대륙의 개기일식은 달이 태양을 가리는 약 2분 동안 진행되었다. 그리고 지구의 밤 쪽 지역에서 지난 1월 31일에 있었던 개기월식은 약 한 시간에 걸쳐 슈퍼·블루·블러드 문의 모습을 볼 수 있었다. 사진=개기월식과 개기일식이 만든 우주의 두 얼굴(출처: Wang Letian, Zhang Jiajie) 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

우주 전문사이트 스페이스닷컴이 ‘2017년 천체물리학계 10대 발견'을 선정, 발표했다. 올해는 특히 굵직한 발견들이 줄을 이은 탓에 선정에 애를 먹었다. 심우주의 별을 도는 지구 크기의 행성 7개가 발견되었으며, 2004년 토성에 도착한 카시니 탐사선이 13년에 걸친 미션을 완수한 후 토성 대기 속으로 뛰어드는 그랜드 피날레를 끝으로 산화했다. 그러나 이 모든 것에 앞서 첫자리를 차지한 것은 심우주에서 일어난 두 중성자별의 충돌이었다. 1. 중성자별 충돌 8월 17일(현지시간) 천문학사에 획을 긋는 대발견이 이루어졌다. 약 1억 3000만 광년 떨어진 심우주에서 중성자별 2개가 나선형을 그리며 서로 가까워지다 충돌을 일으킨 후 하나로 병합되는 현장이 잡혔던 것이다. 두 별의 질량은 각각 태양의 1.36∼1.60배, 1.17∼1.36배로 추정된다. 중성자별의 충돌을 최초로 감지한 것은 지난 8월 레이저중력파간섭계연구소인 미국의 라이고(LIGO)와 유럽의 비르고(VIRGO)였다. 두 관측소의 과학자들은 동시에 새로운 중력파를 포착하고 수십 초에서 몇 시간, 며칠, 길게는 2주 뒤 이 천체 현상에서 발생한 신호를 포착했다. 중성자별이 충돌 후 블랙홀이 되면서 중력파를 비롯해 엄청난 양의 라디오파, X선, 감마선, 가시광선 등을 내뿜었다. 이런 현상을 이론으론 ‘킬로노바’ 현상이라고 하는데, 이번에 관측을 통해 처음 입증된 것이다. 천문학자들이 최초로 발견한 이 우주적인 대사건은 천문학에서 새로운 관측시대를 활짝 연 역사적인 순간이었다. 중성자별이 충돌하면서 중력파의 관측으로 인해 이른바 '다중신호 천문학'(multi-messenger astronomy)이 탄생한 것이다. 이제껏 인류는 오로지 전자기파에 의해서만 우주를 들여다볼 수 있었지만, 중력파라는 새로운 우주의 창을 얻게 된 셈이다. 이제 우리는 중력파를 통해 우주의 소리를 들을 수 있게 되었으며, 이를 기존의 전자기파 관측과 연계시키면 시너지 효과까지 기대할 수 있게 되었다. 이러한 요인들이 중성자별의 충돌을 올해의 최대 발견으로 꼽게 된 이유다. ​ ​‘시공간의 잔물결’로 불리는 중력파는 별의 폭발, 블랙홀 생성 등 우주에서 질량이 있는 물체가 가속운동을 할 때 발생하는 에너지 파동으로 시공간을 휘게 한다. 중력파로 조기에 포착한 천체를 다양한 천체 관측법을 이용해 다각도로 분석해낸 것은 이번이 처음이다. 중성자별이 충돌할 때는 금과 같은 중원소들이 대량 생성되는 것으로 알려져 있다. 스페이스닷컴이 선정한 10대 발견들은 다음과 같다. 2. TRAPPIST-1 주위를 도는 7개 지구 크기 행성 발견 3. 미국대륙의 개기일식 4. 토성 위성 엔셀라두스에서 바다 발견 5. 카시니 탐사선 '그랜드 피날레'로 토성 미션 종료 6. 중력파의 지속적인 발견 7. 태양계에서 최초의 성간 천체 발견 8. 왜행성 세레스에서 생명 조성 물질 발견 9. 지구 크기의 외계행성에서 대기 발견 10. 화성 표면에서 액체가 흐른 흔적 발견 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

다사다난했던 2017년 정유년 한 해가 얼마 남지 않았습니다. 한 해가 끝날 무렵이 되면 방송사는 올해 돋보였던 연예인들을 선정해 시상식을 갖기도 하고 신문이나 잡지 등 인쇄매체들은 올해 눈길을 끌었던 주요 뉴스들을 꼽습니다. 과학계도 마찬가지입니다. 대표적인 과학저널인 네이처, 사이언스는 올해 10대 과학 인물, 올해 10대 과학뉴스, 올해 10대 인포그래픽, 올해 10대 과학 사진 등 다양한 분야에서 과학계를 조망합니다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 올해 네이처 편집자들의 눈길을 사로잡은 14장의 과학 사진을 공개했습니다. 과학사진을 보다보면 다시 한 번 자연의 아름다움과 신비함을 느낄 수 있게 됩니다. 1. 그레이트 아메리칸 이클립스 지난 8월 21일 미국 대륙 14개 주를 관통했던 ‘그레이트 아메리칸 이클립스’는 올해 최고의 ‘과학 쇼’였습니다. 태양과 달, 지구가 나란히 놓여 달이 태양면을 가리며 생기는 일식은 월식보다 더 자주 일어나는 천체현상이지만 대부분 바다에서 관측이 가능하다. 이번 개기일식은 육지에서도 관찰이 가능했기 때문에 사람들의 관심이 집중됐던 것 같습니다. 이번 일식과 정확히 같은 위치로 지나가며 발생하는 개기일식은 375년 만의 일이라고 하네요. 사진은 미주리주 페리빌에서 관측된 일식의 진행과정을 찍은 것이라고 합니다.　 2. 지옥에서 온 벌레? 악몽에서나 나타날 듯한 이 생물체는 기생충의 하나인 ‘유구조총’(Taenia solium)을 200배 확대한 것입니다. 유구조충은 갈고리 촌충이라는 이름으로 더 잘 알려져 있습니다. 갈고리 촌충은 돼지를 중간 숙주로 해 사람들에게 옮겨지곤 했습니다. 예전에는 돼지가 지저변한 환경에서 키워졌기 때문에 돼지고기를 덜 익혀먹을 경우 갈고리 촌충에 감염될 수 있었습니다. 최근에는 돼지들도 위생적으로 만든 사료를 주면 갈고리 촌충은 거의 멸종상태라고 합니다. 사진은 카메라 제조사인 니콘에서 주최한 ‘작은 세상 사진대회’에서 본선에 진출한 작품입니다. 3. 오직 위로, 위로 주사전자현미경으로 찍은 방해석 결정의 모습이라고 합니다. 방해석 결정 위에 새겨진 화살표 모양의 작은 부조물을 만들어 낸 것은 결정 표면에 달라붙은 단백질이고 결정이 성장함에 따라 특정한 패턴이 만들어진다고 합니다.　 4. 불빛 아래에서 미국의 사진작가 크레이그 버로우가 아네모네 꽃을 자외선 이미지로 찍은 사진이라고 합니다. ‘사랑의 괴로움’이라는 꽃말을 가진 아네모네는 그리스 신화에서 미소년 아도니스가 죽을 때 흘린 피에서 생겨난 꽃이라고 알려져 있습니다. 아네모네는 빨간색, 흰색, 분홍색, 하늘색, 노란색, 자주색으로 피는데 자외선을 이용해 사진을 찍자 아네모네의 숨겨진 색깔이 그대로 드러나고 있습니다.　 5. 문어를 업고 있는 거북이 문어와 거북이라는 서로 다른 종들 사이에서 이처럼 어부바를 하고 있는 장면은 보기 드물다고 하는데 사진작가 마이클 하디가 하와이 앞바다에서 찍었다고 합니다. 이 사진은 스미소니언협회에서 운영하는 인터넷 사이트인 ‘스미소니언닷컴’ 사진전에서 본선까지 올라갔다고 합니다. 6. 지상 관제탑 노르웨이 스발바르섬에서 낮게 깔린 태양이 안테나에 역광을 비춘 모습입니다. 이 안테나는 JPSS-1이라는 위성에서 데이터를 수신받는다고 합니다. JPSS-1은 미국 국립해양대기관리청(NOAA)가 기후와 환경을 파악하기 위한 기상환경위성으로 지난 11월 캘리포니아 반덴버그 공군기지에서 발사됐습니다. JPSS-1은 기상학자들에게 대기권 온도와 수분, 구름, 지표면 온도, 대양 색깔, 해빙의 규모, 화산재는 물론 산불정보까지 제공해 날씨 예보의 정확성을 높이는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있습니다.　 7. 날리는 불꽃 전자방사 현상을 통해 만들어 낸 불꽃 모습이라고 합니다. 전자방사(electrospinning) 현상인데 고분자 물질에 고전압의 전기장을 걸어주면 물질 내부에 전기적 반발력이 생겨 분자들이 뭉쳤다가 나노 크기의 실 형태로 갈라지는 현상이라고 합니다. 화려한 색깔을 보이는 불꽃놀이 장면처럼 보입니다. 8. 무시무시하게 생긴 화석 사진상으로는 엄청나게 크게 보이지만 실제 크기는 1밀리미터(㎜)에 불과하다고 합니다. 중국 산시성 지역에서 영국 케임브리지대 연구진이 발견한 화석으로 벌레와 바다생물, 척추동물까지 모든 종류로 진화했던 후구동물의 화석 중 가장 오래된 것으로 알려졌습니다. 최소 5억 2900만년된 것으로 보이는 이 화석은 전자현미경을 통해 찍은 것으로 어류 아가미로 진화할 수 있는 부분과 소화기관으로 추정되는 작은 구멍 등을 발견했습니다.　 9. 뱃 속이 훤히 들여다보이는 임신한 개구리 임신한 유리개구리의 알이 투명한 배를 통해서 선명하게 보입니다. 중앙아메리카와 남아메리카에 주로 사는 유리개구리는 피부가 투명해 속을 훤히 볼 수 있는데 12속 152종이 있는 것으로 알려져 있습니다. 10. 단일 세포 인간 세포 하나의 무게는 얼마나 될까요. 지난 10월 스위스 연구자들은 세포의 무게를 잴 수 있는 외팔저울을 만들어 한 쪽에 세포 하나를 올려놓고 레이저를 이용해 저울을 흔든 뒤 출렁이는 진동수를 계산해 무게계산을 할 수 있다는 사실을 발표했습니다. 11. 다시 지구로 ‘아이언맨’의 실제 모델로 알려진 일론 머스크가 이끌고 있는 민간우주개발업체인 스페이스X는 재활용이 가능한 로켓 시스템을 개발하고 있습니다. 지난 1월 팰콘9이라는 로켓 1단이 태평양 위에 떠 있는 선박에 재착륙하는 장면입니다. 팰콘9은 위성을 궤도에 전달한 뒤 지구로 귀환했는데 이처럼 재활용 로켓 시스템이 활발하게 사용될 경우 우주여행이나 우주운송 비용이 획기적으로 줄어들 것으로 기대하고 있습니다. 12. 격리구역 지난 5월 중국 베이징에 있는 ‘루나 팰리스-1’이라는 연구시설에 과학자들이 격리 생활을 자원했다고 합니다. 이 시설은 달기지 건설에 대비해 생명유지 시스템을 테스트하기 위해 설계된 것이라고 합니다. 13. 오렌지색깔 심연 멕시코 카리브해 연안 툴룸에 있는 ‘세노테 카워시’라는 해저동굴을 찍은 사진입니다. 비가 많이 내리면서 주변 숲에서 식물들이 바다로 유입되면서 식물의 탄닌 성분이 녹아들면서 오렌지 색깔을 보이고 있습니다. 심연에서 보이는 오렌지 색이 약간 오싹하게 만드는 느낌을 주네요.　 14. 산호양식장 미국 플로리다주 태버니어 앞바다에 있는 곳에서 400그루 이상의 산호나무가 양식되고 있습니다. 마치 굴을 양식하는 양식장의 느낌까지 줍니다. 사실 지구온난화로 인해 바닷물의 온도가 상승해 산성화되면서 산호가 하얗게 변해 죽는 백화현상들 때문에 산호가 멸종위기에 처하자 산호를 인위적으로 양식하는 것이라고 합니다.올해 최고의 과학사진들을 보고 있노라니 ‘개띠의 해’인 내년에는 어떤 신비한 자연의 세계가 우리 앞에 펼쳐질지 무척 궁금해집니다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr