스피처 우주망원경이 은하들의 나이를 밝힌다. 스페이스닷컴 보도에 따르면 천문학자들이 나사(NASA, 미국항공우주국)의 스피처 우주망원경을 사용해 우주 초창기 은하들이 얼마나 빨리 생성됐는가를 계산하고 있다. 지금까지 반쯤 완성된 이 성과물은 138억 년 전, 출발한 우주가 막 기지개를 켤 무렵에 태어난 수백 개의 거대 은하(우리 은하 질량의 약 100배)들이다. 하지만 이런 상황은 우주의 역사에서 거대 은하들이 그처럼 빨리 등장하게 된 것에 관해 설명하라는 압박에 시달리는 천문학자들에겐 하나의 딜레마를 안겨주고 있다. 스피처 망원경은 이제 지구로부터 수십억 광년 떨어진 흐릿한 은하를 탐색하는 3개월에 걸친 대장정에 오를 참이다. 연구를 이끈 나사의 적외선처리·분석센터(IPAC)의 찰스 스타인하트 박사는 “은하 탐색 작업을 우주라는 바다에서 은하를 낚아올리는 낚시에 비긴다면 우리는 예상대로 깊은 수심에서 큰 물고기들을 발견했다고 할 수 있다”고 논문을 통해 밝혔다. 이 프로젝트는 ‘스플래시’(SPLASH: Spitzer Large Area Survey with Hyper-Suprime-Cam)라는 별칭으로 불리고 있다. 연구자들은 우리 은하의 별 밀집지역으로부터 멀리 떨어진 두 개의 어두운 구역에다 망원경 주경을 고정하고 2,475시간을 들여 정밀 관측할 계획을 세워두고 있다. 예전에 이미 탐사의 발길이 미친 적이 있는 우주의 이 영역은 ‘우주진화탐사’(COSMOS, Cosmic Evolution Survey) 또는 ‘스바루-XMM 뉴턴 딥필드’(SXDS)라는 명칭을 갖고 있다. 각 구역의 크기는 보름달 크기의 8배, 곧 4도 크기이다. 스피처 망원경의 적외선 파장으로 관측하면 은하의 물질을 볼 수가 있다. 확립된 별 형성 모델에 따르면, 초창기의 은하들이 서로 격렬하게 충돌함으로써 몸집을 키워갔으며, 그 과정에서 별들이 폭발적으로 늘어났다는 것이다. 어쨌든 이런 진행과정이 거대 은하들이 생성될 만큼 그렇게 급속하게 이루어지지는 않았다고 천문학자들은 이해하고 있다. 현재 스피처 망원경이 보고 있는 과거는 우주 탄생 후 8억 년에서 16억 년 사이의 시간이다. 우주에서는 시간은 곧 공간이다. 따라서 스피츠는 8억 광년에서 16억 광년 거리의 장면을 보고 있다는 말이다. 최초의 은하는 기존에 과학자들이 생각했던 것보다 빨리 나타난 듯하다. 천문학자들은 우주가 출발한 빅뱅 이후 5억 년쯤부터 은하들이 형성되기 시작했을 거라고 보았지만, 이번 탐사에 따르면 그보다 1억 년이 앞당겨진 4억 년 이후부터 은하들이 생성되기 시작한 것으로 나온다. 물론 다른 학설도 있다. 연구에 참여한 미국 하버드대학의 조시 스피걸 박사는 “그처럼 많은 물질이 신속하게 은하를 형성했다는 것은 정말 어려운 일”이라면서 “은하들이 형성하기 시작한 순간부터 끊임없이 별들을 생산해냈다고 생각할 수 있다”고 설명했다. 과연 초창기의 우주 공간에 거대 은하들이 그처럼 빨리 모습을 드러냈을까? 스피처 망원경의 대장정이 끝났을 때 은하에 대해 어떤 계산서가 나올 것인가가 기다려지는 대목이다. 어쨌든 최초의 은하가 우주에 나타난 것은 과학자들이 생각했던 것보다 훨씬 이른 시간이었음은 분명한 듯하다. 그렇다면 우리 은하의 나이도 기존에 생각했던 132억 년보다 상향 조정될 수 있음을 시사하는 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

천왕성이 긴 잠에서 깨어난 것일까. 평소라면 온화해야 한다는 전문가들의 예상과 달리 이 청록색 거대 행성에는 현재 강력한 폭풍우가 빈발하고 있다. 하지만 그 이유는 아직 해명되지 않고 있다. 미국 UC버클리(캘리포니아대학 버클리캠퍼스) 연구팀이 나사(NASA, 미국항공우주국)와 에사(ESA, 유럽우주기구)의 허블 우주망원경과 하와이에 있는 W·M·켁 천문대의 세계 최대 반사망원경(10m)을 사용해 천왕성을 관측했다. 그 결과, 일반적으로 대기권에서 볼 수 없을 정도로 밝은 구름 활동이 확인됐다. 태양계 7번째 행성인 천왕성은 지구에서 약 30억 km 떨어진 곳에 있다. 지난 8월 초 이틀에 걸쳐 두 망원경이 관측하는 동안 그 행성 북반구에는 8개의 폭풍이 관측됐다. 그중 하나는 관측 사상 가장 밝은 것으로 확인됐다. 우리가 볼 수 있는 행성 총 반사광의 30%에 해당하는 밝기였다고 한다. 지난 10월 24일, 허블 우주망원경이 포착한 데이터에도 여러 거대 폭풍이 다양한 고도에서 확인됐다. 이런 폭풍은 약 9000km 이상 광범위에 걸쳐 퍼져 있었는데 이는 지구 지름의 약 4분의 3에 해당했다. 이 거대 폭풍우는 천왕성 대기 중 메탄을 포함하는 상층부에서 발생한 것으로 천문학자들은 보고 있다. 이 고도에서의 대기압은 지구의 약 절반이다. 그런데 최근 천왕성에서 빈발하는 폭풍이 전혀 예상하지 못했던 것이라고 천문학자들은 말한다. 전문가들 사이에서는 천왕성 대기 활동의 절정기(피크)가 이 행성이 춘분을 맞아 적도 방향으로 태양을 맞이했던 2007년으로 예상하고 있었다. 천왕성이 태양의 주위를 도는 공전주기는 약 84년이므로 약 42년마다 춘분이나 추분을 맞이하게 되는 셈이다. 천문학자들은 10년 이상 천왕성의 기상 관측을 계속하면서 북극 근처에서 나선형으로 발생하는 폭풍우를 주시해왔다. 이런 폭풍을 발생시키는 열원은 행성 내부에는 존재하지 않으므로 이런 구름의 움직임은 모두 태양광에만 원인을 두는 것으로 생각되고 있었다. 따라서 북반구가 태양광이 닿지 않는 쪽으로 들어간 지난 몇 년간은 기온이 오르지 않고 폭풍의 발생도 줄어들 것으로 생각되고 있었다. 그런데 실제로는 그렇지 않았던 것이다. 아마추어 천문가들도 이런 폭풍의 빈발을 기록하려고 활동을 시작, 정원에 설치해둔 망원경을 천왕성 쪽으로 향하고 있다. 전문가들보다 훨씬 작은 관측기기를 사용하는 아마추어들은 천왕성에서 밝은 점처럼 보이는 새로운 폭풍 하나를 확인했다. 이 폭풍은 지금까지 관찰된 것보다 대기의 깊은 곳에 발생하는 것으로 생각된다. “천왕성의 대기 내부는 확실히 활발한 활동이 벌어지고 있는데, 우리는 그 이유를 모르고 있다”고 연구를 이끄는 임케 드 파터 UC버클리 교수는 미국 천문학회 행성과학부문 회의에서 말했다. 이어 “이론 연구자들이 이 수수께끼를 맡아 정확하게 무슨 일이 일어나고 있는지 밝혀줄 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 아마추어 천문가들도 이달 중 맑은 날 밤이면 천왕성을 관측할 수 있다고 한다. 이 행성은 지구보다 약 4배 더 크지만 꽤 멀리(지구로부터 약 30억 km) 떨어져 있고 최대 5.7등급으로, 불필요한 빛이 없는 대기가 맑은 지점에서 맨눈으로 겨우 볼 수 있을 정도라고 한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

나사(NASA)의 전문가들은 목성의 대적점(목성의 남위 20°부근 붉은색으로 보이는 타원형의 긴 반점)은 목성 상층부 대기가 햇빛에 의해 분해된 단순 화학물질이라는 결론을 내렸다. 즉 쉽게 말해 '햇빛에 탄 부분'이라는 이 같은 결론은 목성 대적점의 근원에 대한 기존의 학설, 곧 대적점의 붉은 화학물질은 '목성 구름층 아래에서 나온 것'이라는 이론을 뒤집는 것이다. 나사 제트추진연구소 카시니팀의 켈빈 베인즈 박사는 "우리 모델이 보여주는 바로는 실제로 대적점의 대부분은 붉은색을 띤 물질로 된 상층부 구름 아래의 연한 색깔"이며 "햇빛을 받아 붉어 보이는 그 아래쪽의 구름은 사실 흰색이거나 회색일 가능성이 높다"고 밝혔다. 베인즈와 그의 동료 과학자 밥 칼슨, 탐 모머리는 2000년 카시니 호가 목성의 중력 보조 비행을 할 때 보내온 데이터와 일련의 실험 결과를 종합해 이같은 결론에 이르렀다. 이들은 실험실에서 암모니아와 아세틸렌 가스(목성 구름 성분)에 자외선을 쬔 가운데 폭발하는 실험을 했다. 자외선 조사는 태양이 목성 최상층부 구름에 미치는 효과를 그대로 재현하기 위해서였다. 그 결과 붉은빛을 띤 물질이 생성되었다. 과학자들은 이것을 가지고 카시니의 가시광 및 적외선 분광기(VIMS)가 보내온 대적점 데이터와 비교해보았다. 그 결과 그들이 조작해낸 붉은 물질과 대적점의 물질이 똑같은 빛의 산란 현상을 보임으로써 그들의 대적점 모델이 정확함을 입증했다. 목성 대적점은 붉은빛을 띤 물질이 구름의 최상층부에서 거대한 사이클론 같은 형태를 만들어내는 것으로 판명된 것이다. 구름의 상층부에 나타나는 이 붉은색 매개물 이론은 구름의 심층부에서 생성된 화학물질이 대적점의 원인이라고 보는 기존의 학설을 부정하는 것이다. 만약 붉은 물질이 아래로부터 위로 이동한다면 그것은 분명 다른 고도에서 더욱 붉게 보일 게 틀림없다. 목성은 거의 수소와 헬륨으로 이루어진 행성으로 다른 원소는 극소량이 있을 뿐이다. 그런 목성이 대체 어떤 원소의 결합으로 목성 구름 같은 색깔을 만들어내는지 과학자들은 크게 궁금해하고 있다. 그 원인을 알게 되면 거대 행성인 목성의 생성 비밀을 뚜렷이 밝혀낼 수도 있을 거라고 그들은 믿고 있다. 목성은 세 개층의 구름으로 둘러싸여 있다. 가장 높은 고도를 차지하고 있는 것부터 말하자면 암모니아, 암모니아 수황화물, 그리고 물 구름이다. 진한 붉은색이 대적점과 기타 조그만 점들에서만 보이는 이유에 대해서는 고도가 그 해답의 열쇠를 갖고 있을 거라고 과학자들은 생각하고 있다. "대적점이 특히 엄청나게 크죠" 하고 베인즈가 설명한다. '대적점의 구름이 다른 어떤 구름보다 고도가 높습니다.' 연구자들은 대적점의 높은 고도가 붉은 색조의 농도를 증가시키는 것으로 보고 있다. 바람이 암모니아 얼음 알갱이들을 대기권 상층부로 불어 올리면 알갱이들은 태양의 자외선에 더욱 많이 노출되는 것이다. 더욱이 대적점의 소용돌이가 얼음 알갱이들의 탈출을 막음으로써 대적점의 구름 상층부는 비정상적으로 진한 붉은 색조를 띠게 되는 것이다. 이와는 달리 목성의 다른 부분은 오렌지색과 갈색, 어두운 적색이 뒤섞인 팔레트처럼 보인다. 목성 상공에는 밝고 엷은 구름이 덮인 부분이 있는데, 그 구름을 통해서 보면 대기층 깊숙이 더욱 다채로운 물질이 있는 것을 볼 수 있다고 베인즈는 밝힌다. 목성의 대적점은 격렬한 폭풍의 일종이다. 태양계에서 가장 큰 이 폭풍의 눈은 옅은 노란색과 오렌지색, 흰색의 층으로 둘러싸여 있다. 폭풍권 안에서 부는 바람의 속도는 시간당 수백 마일에 달한다고 나사의 과학자는 말한다. 사진= 위에서부터 목성의 대적점은 지구 크기의 두 배다. 북미대륙을 대적점 옆에다 놓으면 껌딱지처럼 보인다. 두번째 사진은 목성의 대적점만 포착한 모습. 목성 상층부 대기가 햇빛에 의해 분해된 단순 화학물질이라고 전문가들은 보고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

유럽의 우주 탐사선이 인류 역사상 처음으로 혜성 표면에 착륙하는 데 성공했다. 유럽우주국(ESA) 관제센터는 혜성 탐사선 로제타호의 탐사 로봇 '필레'(Philae)가 12일 오후(세계 표준시 기준) 혜성 '67P/추류모프-게라시멘코'(이하 67P)에 성공적으로 착륙했다고 발표했다. 탐사 로봇 필레는 혜성에서 수집한 상당량의 데이터를 지구로 전송하기 시작했지만 착륙 당시 고정장치인 작살 2개가 제대로 발사되지 않아 아직 화성 표면에 몸체를 고정하지는 못했다고 ESA가 밝혔다. 2005년 7월 미국 항공우주국(나사)이 우주탐사선 딥 임팩트호의 충돌체를 혜성 템펠 1호에 충돌하는 실험을 한 적은 있지만, 혜성 표면에 탐사 로봇을 착륙시켜 조사하기는 이번이 처음이다. ESA는 "필레가 표면에 고정되지 않았고 아직 어떤 상황인지 완전히 파악된 것은 아니다"라며 무선 신호가 불안정한 것으로 보아 필레가 부드러운 모래 위에 착륙했거나 살짝 튀어 올랐다가 다시 내려앉았을 수 있다"고 밝혔다. ESA는 현재 필레와 로제타호 간 무선 연결이 끊어진 상태지만 이는 예견된 것이라면서 13일 연결이 정상화되면 더 많은 것을 알 수 있다고 덧붙였다. 무게가 100㎏가량 되는 필레는 중력이 거의 없는 67P에 착륙함과 동시에 튕겨 나가지 않도록 드릴 장치와 작살을 이용해 표면에 몸체 고정을 시도했다. 현재 지구에서 5억1천만㎞ 떨어진 67P 혜성은 마치 고무 오리 장난감처럼 2개의 큰 덩이가 목으로 연결된 모습이어서 '오리 혜성'으로도 부른다. 태양 주위를 6년 반에 한 바퀴씩 돈다. 필레는 혜성에 착륙하고서 곧바로 주변 사진을 촬영해 보낼 예정이다. 또 표면에서 30㎝가량 아래에 있는 토양을 채취해 화학적으로 분석하는 등 최소 3개월가량 탐사 작업을 벌일 예정이다. 필레가 기온이 낮은 67P에서 얼마나 오래 정상적으로 작동할지는 예상이 어렵다. 필레는 2∼3일가량 자체 에너지를 이용해 작동하고 이후에는 몸체를 둘러싼 태양전지판으로 충전한다. 필레와 함께 로제타호도 67P 궤도를 돌면서 혜성 관찰을 계속한다. 혜성은 약 46억 년 전 태양계 형성 당시 모습을 유지하고 있어 로제타호와 필레가 보내오는 자료는 태양계 진화 역사와 나아가 생명의 기원을 밝히는데 실마리를 제공할 것으로 기대된다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

[로제타 혜성 착륙] 사상 최초 쾌거…어떻게 성공했나 혜성 착륙 영상 유럽의 우주 탐사선이 인류 역사상 처음으로 혜성 표면에 착륙하는 데 성공했다. 지난 2004년 3월 프랑스령 기아나 우주센터에서 발사된 지 10년 8개월 만이다. 독일 다름슈타트에 있는 유럽우주국(ESA) 관제센터는 혜성 탐사선 로제타호의 탐사 로봇 ‘필레’(Philae)가 12일 오후(세계 표준시 기준) 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P)에 성공적으로 착륙했다고 발표했다. 안드레아 아코마조 ESA 비행 책임자는 “필레가 표면에 도달했다는 착륙 신호를 보내왔다”고 확인했다. 2005년 7월 미국 항공우주국(나사)이 우주탐사선 딥 임팩트호의 충돌체를 혜성 템펠 1호에 충돌하는 실험을 한 적은 있지만, 혜성 표면에 탐사 로봇을 착륙시켜 조사하기는 이번이 처음이다. 장 자크 도르댕 ESA 사무총장은 “혜성 착륙은 우리가 제일 먼저 했다”며 기뻐했다. 탐사 로봇 필레는 혜성에서 수집한 상당량의 데이터를 지구로 전송하기 시작했지만 착륙 당시 고정장치인 작살 2개가 제대로 발사되지 않아 아직 화성 표면에 몸체를 고정하지는 못했다고 ESA가 밝혔다. ESA는 “필레가 표면에 고정되지 않았고 아직 어떤 상황인지 완전히 파악된 것은 아니다”라며 무선 신호가 불안정한 것으로 보아 필레가 부드러운 모래 위에 착륙했거나 살짝 튀어 올랐다가 다시 내려앉았을 수 있다”고 밝혔다. ESA는 현재 필레와 로제타호 간 무선 연결이 끊어진 상태지만 이는 예견된 것이라면서 13일 연결이 정상화되면 더 많은 것을 알 수 있다고 덧붙였다. 필레는 세계 표준시 기준으로 이날 오전 8시 35분 모선인 로제타호를 떠나 약 22.5km를 낙하하고서 7시간 만에 이 혜성 표면 ‘아질키아’에 안착했다. 무게가 100㎏가량 되는 필레는 중력이 거의 없는 67P에 착륙함과 동시에 튕겨 나가지 않도록 드릴 장치와 작살을 이용해 표면에 몸체 고정을 시도했다. 아질키아는 67P 혜성에서 상대적으로 평평한 지역이라 지난 9월 착륙 지점으로 확정됐다. 현재 지구에서 5억1천만㎞ 떨어진 67P 혜성은 마치 고무 오리 장난감처럼 2개의 큰 덩이가 목으로 연결된 모습이어서 ‘오리 혜성’으로도 부른다. 태양 주위를 6년 반에 한 바퀴씩 돈다. 필레는 혜성에 착륙하고서 곧바로 주변 사진을 촬영해 보낼 예정이다. 또 표면에서 30㎝가량 아래에 있는 토양을 채취해 화학적으로 분석하는 등 최소 3개월가량 탐사 작업을 벌일 예정이다. 필레가 기온이 낮은 67P에서 얼마나 오래 정상적으로 작동할지는 예상이 어렵다. 필레는 2∼3일가량 자체 에너지를 이용해 작동하고 이후에는 몸체를 둘러싼 태양전지판으로 충전한다. 필레와 함께 로제타호도 67P 궤도를 돌면서 혜성 관찰을 계속한다. 혜성은 약 46억 년 전 태양계 형성 당시 모습을 유지하고 있어 로제타호와 필레가 보내오는 자료는 태양계 진화 역사와 나아가 생명의 기원을 밝히는데 실마리를 제공할 것으로 기대된다. 로제타호는 2004년 지구를 떠나 11년가량 지구-태양 거리의 42배가 넘는 65억㎞를 비행해 67P 혜성에 도착했다. 로제타호는 항해 도중 2008년 9월 스타인스 소행성과 2010년 7월 루테시아 소행성을 근접 촬영하는 데 성공했다. 이후 로제타호는 에너지 소모를 줄이고자 2011년 6월 동면에 들어가 비행하다가 올해 1월 2년 반 넘는 동면을 끝내고 작동을 재개했다. 이어 지난 8월에는 67P의 궤도에 성공적으로 진입했다. 로제타호의 이름은 이집트 ‘로제타석’에서, 필레는 이집트 나일강 지역의 ‘필레 오벨리스크’에서 따온 것으로 고대 이집트 상형문자 해독의 열쇠가 됐던 로제타와 필레처럼 혜성 탐사를 통해 태양계의 비밀을 밝히려는 열망이 표현돼 있다. 네티즌들은 “로제타 혜성 사상 최초 착륙, 대단하다”, “로제타 혜성 사상 최초 착륙, 어떻게 이런 일이”, “로제타 혜성 사상 최초 착륙, 정말 멋있다” 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

‘사상 최초 혜성 착륙’　 유럽의 우주 탐사선이 인류 역사상 처음으로 혜성 표면에 착륙하는 데 성공했다. 독일 다름슈타트에 있는 유럽우주국(ESA) 관제센터는 혜성 탐사선 로제타호의 탐사 로봇 ‘필레’(Philae)가 12일 오후(세계 표준시 기준) 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P)에 성공적으로 착륙했다고 발표했다. 2005년 7월 미국항공우주국(나사)이 우주탐사선 딥 임팩트호의 충돌체를 혜성 템펠 1호에 충돌하는 실험을 한 적은 있지만, 혜성 표면에 탐사 로봇을 착륙시켜 조사하기는 이번이 처음이다. 필레는 세계 표준시 기준으로 이날 오전 8시35분 모선인 로제타호를 떠나 약 22.5km를 낙하하고서 7시간 만에 이 혜성 표면 ‘아질키아’에 안착했다. 필레는 혜성에 착륙하고서 곧바로 주변 사진을 촬영해 보낼 예정이다. 또 표면에서 30㎝가량 아래에 있는 토양을 채취해 화학적으로 분석하는 등 최소 3개월가량 탐사 작업을 벌일 예정이다. 혜성은 약 46억 년 전 태양계 형성 당시 모습을 유지하고 있어 로제타호와 필레가 보내오는 자료는 태양계 진화 역사와 나아가 생명의 기원을 밝히는데 실마리를 제공할 것으로 기대된다. 한편 우주 탐사 역사의 가장 큰 도박 가운데 하나로 꼽히는 이번 혜성 탐사에는 총 13억 유로(한화 약 1조 7800억원)가 들었고 준비와 항해에 20년 이상이 걸렸다. 사상 최초 혜성 착륙 소식에 네티즌들은 “사상 최초 혜성 착륙, 유럽우주국의 쾌거”, “사상 최초 혜성 착륙, 우주의 신비 풀어줄까”, “사상 최초 혜성 착륙, 우주인 없을까”, “사상 최초 혜성 착륙, 인터스텔라가 생각나네” 등 반응을 보였다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

- 중력 10만분의1 혜성에 '소형 냉장고' 크기 필레 안착 유럽 우주국 (ESA) 의 숙원 사업이었던 로제타(Rosetta) 프로젝트가 이제 클라이맥스에 도달했다. 착륙선 필레가 현지시간으로 11월 12일 드디어 역사적인 혜성 착륙에 성공한 것이다. 이날을 위해서 유럽 우주국은 수십 년을 기다렸다고 할 수 있다. 더 상세한 내용은 발표를 기다려야 하겠지만 10년간의 노력과 16억 달러 규모의 막대한 비용이 투자된 우주 탐사가 성공을 거둔 것이다. 필레는 지구 중력의 10만분의 1 수준인 낮은 중력의 천체 표면에 달라붙어야 하기 때문에 사실 간단한 문제라고는 할 수 없다. 필레는 특수한 다리 3개와 2개의 작살로 표면에 안정적으로 붙어 있기 위해 최선의 노력을 할 것이다. 사실 혜성이 태양에 다가가면서 표면에서 가스가 분출될 수 있는 데다 중력도 낮고, 표면도 경사가 있기 때문에 성공 여부는 그야말로 손에 땀을 쥐게 하는 초미의 관심사였다. 작은 냉장고 만한 (1X1X0.8m) 크기의 우주선을 혜성에 착륙시키기까지의 우여곡절과 역사를 소개한다. - 시작부터 좌초될 위기의 혜성 탐사계획 로제타 계획의 뿌리는 1986년 지구에 멋진 혜성 쇼를 보여준 핼리 혜성으로까지 거슬러 올라간다. 이때 천문학자들은 이 유서 깊은 혜성에서 여러 가지 귀중한 과학적 데이터를 얻는데 성공했다. 그러나 다른 한편으로 혜성에 좀 더 가까이 다가가야 한다는 사실도 깨닫게 된다. 유럽 우주국은 1986년 3월 13일 핼리 혜성에서 596km 떨어진 지점에 탐사선 지오토(Giotto)를 보내는 데 성공했다. 지금 생각하면 꽤 멀리 떨어진 위치 같지만 사실 그때까지 먼지와 가스를 뿜어내는 혜성의 핵에 가장 가까이 다가간 것이었다. 여러 가지 과학적 정보를 알아낸 것은 물론이다. 과학자들이 생각한 대로 혜성은 '더러워진 눈사람'이었다. 하지만 혜성을 구성하는 물질에 대한 구체적인 데이터는 부족했다. 혜성은 대부분 태양계 초창기에 생성된 후 변화 없이 지내던 천체다. 따라서 혜성을 가리켜 '태양계의 타임캡슐'이라고 부르곤 한다. 만약 그 타임캡슐에 보존된 정보를 막힘 없이 꺼낼 수만 있다면 태양계가 어떻게 형성되었는지, 지구는 어떻게 형성되었는지에 대한 결정적인 단서들을 알아낼 수 있다. 일부 과학자들은 더 나아가서 혜성이 생명탄생에 결정적인 역할을 했다고 믿고 있다. 이후 유럽 우주국은 물론 미국의 나사(NASA)는 혜성을 탐사하는데 서로 협력하기로 했다. 유럽 우주국은 혜성 핵 샘플 리턴 미션(Comet Nucleus Sample Return (CNSR) mission)을 추진했고 나사는 동시에 혜성 랑데부 소행성 플라이바이 미션(Comet Rendezvous Asteroid Flyby (CRAF) mission)을 계획했다. 전자가 혜성의 핵에 착륙해 샘플을 채취해 돌아오는 위험한 미션을 맡은 반면 후자는 혜성 근방에서 물질을 채취하고 데이터를 수집하는 일을 담당했다. 그리고 양측은 같은 디자인의 우주선(Mariner Mark II)을 기반으로 미션을 진행하기로 합의했다. 그런데 1992년이 되자 나사 측이 예산상의 이유로 이 계획에서 빠지게 되면서 전체 계획이 위기를 맞이했다. 훗날 나사는 취소된 CRAF 대신 딥 임팩트(Deep Impact)를 비롯한 다른 미션으로 대부분의 계획을 달성했다. 그러나 여기에 혜성 착륙해서 샘플을 가지고 지구로 귀환하는 목표는 들어있지 않았다. 유럽 우주국은 중대한 결단을 내려야 하는 상황에 직면했다. 나사라는 든든한 파트너 없이 혼자 샘플 리턴 프로젝트를 진행할 것인가, 아니면 계획을 수정할 것인가? 그것도 아니라면 아예 계획을 백지화할 것인가? 유럽 우주국이 내린 결단은 계획을 수정하는 것이었다. 샘플 리턴 계획은 유럽 우주국 혼자의 힘으로는 성공 가능성이 높지 않다는 결론이 나왔던 것이다. 가능하면 샘플을 가지고 지구로 돌아오면 좋겠지만 그러려면 지구까지 귀환을 고려, 훨씬 큰 우주선이 필요했고 유럽 우주국이 가진 예산으로는 거의 성공 가능성이 없었다. 그래서 수정된 계획이 바로 현재의 로제타 프로그램이다. 탐사선 로제타는 혜성에 근접, 혜성의 인공 위성이 되어 혜성의 표면을 자세히 관측한다. 그리고 착륙선을 내려보내 혜성 표면에서 상세한 관측을 시행한다. 사실 이것만으로도 이제까지 시도된 적이 없었던 야심 찬 계획이었다. - '태양계의 타임캡슐' 혜성으로 출발하기까지 탐사선의 명칭은 로제타로 지어졌는데 이는 이집트 성형 문자 해독에 결정적 기여를 한 로제타석에서 유래되었다. 착륙선인 필레(Philae) 역시 문자 해독에 중요한 자료를 제공한 오벨리스크가 있는 나일 강의 섬에서 유래했다. 참고로 착륙 예정 지점인 아질키아는 이 필레섬 유적이 아스완 댐 건설로 침수될 상황에 놓이자 유적을 옮겨놓은 섬 이름이다. 본래 로제타는 46P/Wirtanen(이하 46P) 혜성을 목표로 삼았다. 발사는 유럽 우주국이 가진 가장 큰 로켓인 아리안 5를 사용하기로 결정했다. 그러나 여기서 예기치 않았던 사건이 발생한다. 본래 발사 일정은 46P 혜성의 공전 궤도를 감안 2003년 1월 12일에 발사해서 20011년에 이 혜성에 도달하는 것이었다. 하지만 2002년, 아리안 5 로켓 발사가 실패하면서 아리안 5 로켓의 발사가 중단되게 된다. 결국, 일정이 연기되면서 46P 혜성은 도달할 수 없는 목표가 되고 말았다. 다행히 너무 늦지 않게 대타를 찾을 수 있었는데 그것이 바로 현재 로제타가 탐사 중인 67P/Churyumov–Gerasimenko(추류모프-게라시멘코, 이하 67P) 혜성이다. 결국 2004년 3월 2일, 로제타의 발사 일정에 맞출 수 있는 최적의 혜성으로 선택된 67P 를 향해서 성공적인 발사가 이뤄졌다. 이후 10년 이상의 대장정의 막이 오른 것이다. -강산도 변한다는 10년간 우주를 날고 날아서... 로제타는 발사 시 중량이 2,900kg 정도 되는 대형 탐사선으로 1,670kg 중량의 연료를 제외하고도 1,230kg 이나 되는 무게를 가지고 있다. 두 개의 거대한 태양전지 패널은 총 64 제곱미터의 면적으로 태양에서 멀리 떨어진 위치에서 로제타가 필요한 전력을 공급할 수 있었다. 착륙선인 필레의 무게는 약 100kg 이다. 이렇게 든든하게 준비를 하고 출발했지만 67P 은 아주 멀리 떨어진 혜성이다. 태양에서 가장 가까워지는 위치(원일점)는 약 8억 5000만km 정도이고 태양에서 가장 가까워지는 지점(근일점)은 1억 8600만km 정도인데 거리도 거리지만 이 혜성에 랑데부하기 위해서는 혜성과 같은 속도로 가속할 필요가 있었다. 문제는 그렇게 가속하기에는 연료가 부족하다는 것이었다. 연료를 더 탑재하면 되지 않느냐고 반문할 수 있지만 그렇게 되면 비용이 천정부지로 뛰게 된다. 이미 예산이 16억 달러 규모로 커진 상태였다. 이 문제를 해결하기 위해서 로제타는 고전적이지만 효과적인 방법인 중력도움(gravity assist, 혹은 swing-by나 flyby라고도 한다)을 받기로 한다. 쉽게 말해 다른 천체에서 에너지를 빌려서 가속을 하는 것이다. 우선 로제타는 2005년에 지구에 근접해 중력도움을 얻고 2007년에는 화성표면에서 불과 250km 에 불과한 위치에서 궤도를 수정한다. 다시 2007년에 지구에서 두 번째 중력도움을 받은 후 2008년에는 소행성 2867 스테인스에서 중력도움을 얻었다. 다시 2009년에 지구에서, 2010년에 소행성 21 루테티아에서 중력도움을 얻은 후 2011년에는 동면에 들어가게 된다. 오랜 여정 끝인 2014년 초, 로제타는 동면상태에서 깨어났다. 그리고 다시 혜성에 접근하기 위한 복잡한 일련의 과정을 수행한 후 마침내 혜성 67P에 근접해서 혜성 주위를 공전하게 된 것이 2014년 8월이다. 로제타는 성공적으로 혜성 주변을 공전하면서 데이터를 수집하기 시작했다. 로제타가 보내온 혜성의 근접 사진은 많은 이들을 경탄시켰는데 지금까지 혜성에 대해서 막연히 가지고 있던 상상을 초월하는 독특한 구조였다. - 로제타가 지금까지 벗긴 혜성의 비밀들 로제타는 이후 수개월에 걸쳐 혜성의 모습을 다각도에서 촬영했다. 그런데 혜성 67P는 점차 태양으로 다가서고 있었다. 최초로 혜성이 태양에 근접해서 물질을 증발시키는 장면을 근접 관측할 기회가 생긴 것이다. 과학자들은 지금까지 혜성이 얼음, 드라이아이스, 먼지 등으로 구성되어 있으며 태양에 가까워지면 이를 증발시켜 거대한 꼬리를 만든다고 알고 있었다. 그런데 실제로 그 장면을 가까이에서 본 적은 없었다. 2014년 9월 26일, 로제타는 혜성에서 뿜어져 나오는 가스의 제트를 선명하게 관측했다. 혜성이 아직 물질을 증발시키기 전부터 추적하면서 점차 태양에 가까워지며 꼬리를 만들어가는 과정을 생생하게 추적하게 된 것이다. 로제타의 상세한 관측 결과를 토대로 유럽 우주국의 과학자들은 신중하게 착륙 후보지를 선택했다. 두 번의 기회는 없기 때문이었다. 5개의 후보 지역 가운데 최종적으로 J라고 명명된 지역이 1차 착륙 후보지로 결정되었는데 앞서 이야기했듯이 '아질키아'라는 명칭이 붙었다. 혜성 착륙에 성공한 필레를 통해 앞으로 수많은 데이터 수집 과정이 남아 있으며 이 데이터를 분석하는 과정은 다시 몇 년 이상의 시간이 필요할 것이다. 로제타 프로젝트는 이미 과거에는 상상할 수 없는 중요한 정보들을 수집하는 데 성공했다. 앞으로의 연구 성과가 기대되는 이유다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

‘사상 최초 혜성 착륙’　 유럽의 우주 탐사선이 인류 역사상 처음으로 혜성 표면에 착륙하는 데 성공했다. 독일 다름슈타트에 있는 유럽우주국(ESA) 관제센터는 혜성 탐사선 로제타호의 탐사 로봇 ‘필레’(Philae)가 12일 오후(세계 표준시 기준) 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P)에 성공적으로 착륙했다고 발표했다. 2005년 7월 미국항공우주국(나사)이 우주탐사선 딥 임팩트호의 충돌체를 혜성 템펠 1호에 충돌하는 실험을 한 적은 있지만, 혜성 표면에 탐사 로봇을 착륙시켜 조사하기는 이번이 처음이다. 필레는 세계 표준시 기준으로 이날 오전 8시35분 모선인 로제타호를 떠나 약 22.5km를 낙하하고서 7시간 만에 이 혜성 표면 ‘아질키아’에 안착했다. 필레는 혜성에 착륙하고서 곧바로 주변 사진을 촬영해 보낼 예정이다. 또 표면에서 30㎝가량 아래에 있는 토양을 채취해 화학적으로 분석하는 등 최소 3개월가량 탐사 작업을 벌일 예정이다. 혜성은 약 46억 년 전 태양계 형성 당시 모습을 유지하고 있어 로제타호와 필레가 보내오는 자료는 태양계 진화 역사와 나아가 생명의 기원을 밝히는데 실마리를 제공할 것으로 기대된다. 한편 우주 탐사 역사의 가장 큰 도박 가운데 하나로 꼽히는 이번 혜성 탐사에는 총 13억 유로(한화 약 1조 7800억원)가 들었고 준비와 항해에 20년 이상이 걸렸다. 사상 최초 혜성 착륙 소식에 네티즌들은 “사상 최초 혜성 착륙, 유럽우주국의 쾌거”, “사상 최초 혜성 착륙, 우주의 신비 풀어줄까”, “사상 최초 혜성 착륙, 우주인 없을까”, “사상 최초 혜성 착륙, 인터스텔라가 생각나네” 등 반응을 보였다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

황소자리 별들이 제트를 분출하거나 거품을 일으키고 빛을 폭발시키는 내부 광경을 허블 우주망원경이 포착했다고 유럽남방천문대(ESO)가 6일(현지시간) 발표했다. 허블 망원경을 운영하는 나사(NASA, 미국항공우주국)와 에사(ESA, 유럽우주기구)의 관련 천문학자들은 지구로부터 황소자리 방향으로 약 450광년 거리에 있는 다중성계 황소자리 XZ(XZ Tauri)와 그 이웃 황소자리 HL(HL Tauri), 그리고 그 근처에 있는 몇몇 젊은 항성체의 인상적 모습을 관측했다. 공개된 이미지 가운데 바로 왼쪽에는 녹이 슨 듯한 빛깔의 구름 속에 황소자리 XZ가 있다. 이 천체는 강력한 폭풍과 제트를 방출해 뜨거운 가스 거품을 주변의 우주 공간으로 불어내고 있는데 주변 공간을 밝히면서 환상적인 장면을 연출한다. 이 천체는 거대한 암흑운 LDN 1551의 북동쪽 부분에 있다. 두 별이 쌍성을 이루는 이중성계로 알려졌던 이 천체는 사실 다수의 별로 구성돼 있는데 세 별 중 두 별이 이중성계를 이루고 있다고 한다. 사실 황소자리 XZ는 1995년부터 2000년 사이에 이미 관측됐으며 당시 다중성계 바깥쪽으로 팽창하는 뜨거운 가스 거품이 촬영됐다. 이 거품은 이 천체의 왼쪽 위 바로 가까이에 작은 오렌지빛 구체로 보인다. 이 가스는 매우 빠른 속도로 이 다중성계로부터 벗어나고 있으며 수백억 km까지 퍼진 흔적을 남겨놓고 있다. 이 거품이 이보다 천천히 움직이는 물질들과 충돌할 때 빛의 파동을 촉발하면서 충격파의 잔물결을 일으키게 된다. 황소자리 XZ의 상단 우측으로는 또 하나의 웅장한 모습이 펼쳐진다. 진홍색 다발들이 오른쪽의 푸른색으로 물든 덩어리들을 찢어내는 듯 보인다. 이 밝은 푸른색 천체는 허빅-아로 천체 HH 150과 연관된 황소자리 HL(HL Tauri)로 알려진 별을 품고 있다. 허빅-아로 천체들은 갓 태어나거나 이제 막 형성된 별들에 의해 뜨거운 가스를 우주공간으로 쏟아내며 LDN 1551의 경우는 특별히 이런 극적인 천체를 많이 가지고 있다. 이미지 아래 오른쪽으로는 HH 30이라고 알려진 또 다른 허빅-아로 천체가 보이는데 이는 황소자리 V1213(V1213 Tauri)이라는 변광성과 관련 있다. 이 별은 검은 선에 의해 반이 갈라져 있는 평평하고 밝은 먼지 원반 안에 숨겨져 있다. 이 먼지는 황소자리 V1213으로부터 쏟아져나오는 빛을 차단하고 있지만 별은 반사광과 우주공간으로 쏟아져나오는 뚜렷하고 복잡한 제트를 통해 볼 수 있다. 허블은 1995년과 2000년 사이 광시야행성카메라2(WFPC2)를 이용해 황소자리 XZ와 함께 HH 30을 관측한 바 있다. 당시 관측은 5년에 걸친 원반의 밝기와 제트의 강도에 관한 변화를 연구하기 위한 것이었다. 황소자리 V1213의 강력한 자기장은 원반으로부터 가스를 불러모아 제트를 형성하고 있으며 이를 별의 자기극점을 따라 가속하면서 폭이 좁은 2개의 제트 빔을 만들어낸다. 또한 유럽남방천문대(ESO)는 알마(ALMA) 전파망원경으로 황소자리 HL 주변에서 행성을 형성 중인 원반을 관측 사상 가장 세밀한 데이터를 획득했다. 이 새로운 관측으로 원시행성의 원반이 어떻게 발달하고 행성을 형성하는지를 알아가는 데 있어 하나의 거대한 발걸음이 될 것이라고 천문학자들은 말했다. 사진=ESA/Hubble and NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이중으로된 먼지띠에 둘러싸인 항성계가 발견됐다. 이는 초기 우리 태양계와 매우 흡사한 것으로, 이런 항성계 내에는 행성 형성에 관한 비밀을 품고 있다고 천문학자들은 말한다. 미국 애리조나대학의 천문학자 케이트 수 박사가 이끄는 국제 연구팀이 나사(NASA, 미국항공우주국)의 스피처 우주망원경과 에사(ESA, 유럽우주기구)의 허셜 우주망원경이 관측한 적외선 정보를 사용해 HD 95086이라는 항성계가 우리 태양계의 초기 모습과 매우 비슷한 것임을 밝혀냈다. 지구로부터 용골자리 방향으로 약 295광년 거리에 있는 이 항성계에는 행성 탄생의 재료가 되는 먼지로 이뤄진 거대 헤일로가 두 개의 먼지띠로 이뤄져 있는 것으로 밝혀졌다. 이중 모성(HD 95086)에 더 가까운 먼지띠는 태양계의 소행성대(帶)처럼 덥고, 멀리 떨어진 먼지띠는 카이퍼대처럼 더 차갑다. 케이트 수 박사는 “다른 항성계를 연구함으로써 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지 종합해 볼 수 있다”고 말한다. 이처럼 두 먼지띠 사이에는 행성들이 존재하는데 우리 태양계에는 목성과 토성, 천왕성, 해왕성이 있다. 항성계 HD 95086은 단지 우리 태양계보다 규모가 더 클 뿐 상당히 비슷하다고 천문학자들은 말한다. 이미 이 항성계의 차가운 먼지띠 내에는 우리 목성보다 5배 정도 큰 행성이 존재하는 것으로 알려졌다. 따라서 먼지띠 사이에는 다른 거대 행성들이 존재할 것으로 기대되고 있다. 스피처와 허셜 정보로 나온 이런 성과는 여러 지상망원경의 지원으로 확인됐다. 이런 기술로 이미 지난해에 이 항성계 속에 행성이 존재하는 것을 발견했다. 관측한 이미지는 이런 행성이 매우 희미하고 멀리 있어 선명하지 않지만 행성계의 전체적 구조에 관한 새로운 정보를 밝혀냈다. 연구에 참여한 애리조나대학의 박사과정 사라 모리슨 연구원은 “이 항성계 내에 알려진 행성의 특성을 더해 그 먼지띠에 대해 아는 것으로 우리는 거기에 다른 행성들이 더 존재할 수 있다는 것을 알 수 있었다”고 말했다. 모리슨 연구원은 이 항성계 내에 얼마나 많은 행성이 존재할 수 있는지 추정하는 컴퓨터 모델링을 시행했다. 모리슨은 “우리는 이 항성계 내에 단 하나의 행성이 존재하는 것이 아니라 여러 행성이 있다는 것을 알 수 있었다”고 말했다. 이 항성계의 구조를 더 정확히 알기 위해 천문학자들은 HR 8799라고 불리는 비슷한 항성계를 주목했다. 이 항성계 역시 큰 헤일로에 의해 둘러싸여 내외각에 먼지띠를 갖고 있으며 그 사이에는 4개의 행성이 존재하는 것으로 알려졌다. 이런 두 항성계를 비교하는 것으로 HD 95086에도 여러 행성이 존재할 가능성이 큰 것으로 나타났다. 또한 지상 망원경은 그와 비슷한 행성을 관측할 수 있다. 두 항성계 모두 우리 태양계보다 훨씬 젊고 행성 탄생의 재료가 되는 먼지를 다량 보유하고 있다. 행성계가 젊어 아직 형성 단계에 있으면 성장하는 행성체 혹은 소행성, 혜성 간의 충돌은 먼지를 일으킨다. 이런 먼지의 일부는 융합해 점차 행성이 되고 다른 일부는 띠를 형성하며 나머지는 헤일로 내에 잔류하거나 항성에 흡수된다. 허셜과 스피처는 적외선 파장을 발하는 그런 항성계를 찾아낼 수 있어 그 내부의 먼지 구조를 연구하는데 적합하다. 이번 연구성과는 8일부터 15일까지 미국 애리조나주(州) 투손에서 열리고 있는 미국 천문학회(AAS)의 행성학분과(DPS) 회의에서 발표됐다. 사진=NASA/JPL-Caltech 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-"그리운 지구로" 캡슐 타고 3시간 반동안 하강... 외부는 까맣게 타 유럽우주국(ESA)의 발표에 따르면, 10일 아침 3시 58분(그리니치 표준시) 국제우주정거장(이하 ISS)의 세 우주인이 지구로 무사 귀환했다고 발표했다. 러시아, 미국, 독일 국적의 이들 세 우주인은 모두 5개월 반에 걸친 ISS 근무를 끝마치고 소유즈 TMA-13M 캡슐을 타고 대기권을 지나 낙하산을 펼친 후 무사히 카자흐스탄에 안착했다. ISS의 사령을 맡았던 러시아 우주국의 막심 수라에프는 나사의 레이드 와이즈먼과 유럽우주국 소속의 독일인 조종사 알렉산더 게르스트와 함께 지난밤 수유즈 캡슐을 타고 지구 궤도를 벗어났다. 전날 밤 ISS에서 분리된 후 약 3시간 반에 걸쳐 지상으로의 하강을 계속한 끝에 소유즈 캡슐은 10일 새벽 4시경 아르칼리크 북쪽의 얼어붙은 스텝 지역에 착륙했다. 카자흐스탄의 이른 아침 기온은 영하 5도를 기록했다. 나사 TV의 미션 해설자 로브 내비어스는 생방송을 통해 이들의 귀환 과정을 전 세계에 전했다. -지구서 화물 받고 보내고... 나는야 우주 배달원! 세 우주인이 캡슐에서 나올 때 지상 요원들이 이들을 보좌했다. 이 소유즈 캡슐은 그들이 지난 5월 28일 ISS로 갈 때 탔던 바로 그 우주선이다. 이들은 지난 몇 주 동안 ISS에서 무척이나 바쁜 일정을 보냈다. 스페이스 X 사에서 ISS로 보낸 드라곤 화물 캡슐을 다시 돌려보내는 한편 러시아에서 올려보낸 화물을 받는 등 눈코 뜰 새 없는 일과를 치러야만 했다. "이제 저는 지구로 귀환하겠지만, 여기서 보낸 165일은 저에게 큰 영광이자 특혜였습니다" 라고 와이즈먼은 임무 교대 후 ISS를 떠나는 소감을 나사 TV에서 밝혔다. -우주 삶이 뼈와 근육에 미치는 영향 '생체실험중' 지구 상공 418km 높이에서 지구 궤도를 도는 1000억 달러짜리(한화 약 109조3800억 원) 실험실에는 이제 2명의 러시아 우주인과 ISS 사령에 새로 임명된 나사의 배리 부치 윌모어가 남게 되었다. 2000년 11월 2일부터 유인 궤도 비행을 계속해온 ISS는 15개국이 공동으로 운영하고 있는 우주 실험실이다. 유럽우주국 소속의 독일인 조종사 알렉산더 게르스트는 "ISS는 인류가 만든 것 중 가장 복잡한 기계라고 할 수 있다"며 "반년 가까이 여기서 머물렀지만, 아직까지도 이 기계가 실제로 어떻게 작동하는지 가늠하기가 어렵다"고 밝혔다. 세 승무원들이 ISS에서 수행한 임무는 지구에 대한 다양한 관측을 비롯해, 오랜 우주공간 체제가 인체의 뼈와 근육에 미치는 영향에 대한 연구와 실험 등이었다. -2주내 차기 3명 보내... 새 미션은 '3D 프린터' 장기간에 걸친 우주 여행 동안 인체의 건강 유지를 위한 가장 중요한 실험 계획은 2015년에 시작될 예정이다. '원정 41(Expedetion 41)'이라고 명명된 이 실험 계획은 일년 동안 ISS에 머무르는 두 명의 우주인에 대해 나사와 로스코스코스(Roscosmos; 러시아연방우주청)가 집중적으로 관찰, 연구를 진행시키는 작업이다. ISS는 이러한 실험실 기능에 덧붙여, 신기술 개발에도 새로운 무대가 되고 있다. '원정 41' 기간 중 3D 프린터가 ISS에 반입되어 최초로 우주 공간에서 시험 작동될 예정이다. 이것은 우주 공간에서 필요할 때마다 즉각적인 기계 제작으로 나아가는 첫걸음이 될 것이다. 이는 심우주 여행에서 반드시 필요한 기술이다. 나사의 배리 윌모어의 지휘 하에 이제 '원정 41'이 ISS에서 돛을 올렸다. 윌모어와 그의 동료 알렉산더 사모쿠티예프, 그리고 로스코스모스의 엘레나 세로바는 2주 안에 새로운 세 명의 동료들을 맞을 것이다. 그들은 나사의 테리 버츠, 로스코스모스의 샤카플레로프, 그리고 Esa의 사만다 크리스토포레티다. 사진= 지구 귀환의 대가? 캡슐의 심하게 거을린 표면은 대기중에서 낙하할 때 탄 자국이다. 착륙 직후 국제우주정거장(ISS)의 지상 요원들이 소유즈 TMA-13M 캡슐을 살펴보고 있다.(첫번째 사진) 두번째 사진은 ISS의 세 승무원이 착륙 후 휴식을 취하고 있는 모습. 약 반년에 걸친 무중력 상태에서의 생활은 이들의 뼈 조직을 약화시켜 상당 기간 적응과정을 거쳐야 한다. 이들의 이동도 모두 지상 요원들에 의해 이루어진다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

-나사, 핵심 5가지 문답 공개 11월 12일. 인류 역사상 최초의 혜성 착륙이 이틀 앞으로 다가왔다. 지구촌의 우주 과학자들과 우주 마니아들이 숨을 죽이고 지켜보는 가운데 유럽우주국(에사, Esa)은 착륙선 필라이를 로제타에서 분리, 67P 혜성 표면에 내려놓을 만반의 준비에 착수했다. 총 16억 달러라는 막대한 예산과 10년의 시간을 투입한 로제타 미션이란 과연 어떤 것인가에 대해 지구촌의 관심이 높아가는 가운데, 나사(NASA)에서는 5개의 핵심 사항에 대한 질문과 답을 나사 홈페이지에 올려놓아 궁금증을 해소하는 데 도움을 주고 있다. 질문에 대한 대답에는 이번 로제타 미션에 참여한 과학자들이 참여했다. 1. 엄청난 돈과 시간을 들여가면서 굳이 그 혜성까지 간 이유는 뭔가요? "혜성이 거기 있기 때문이죠. 바로 우리 우주 뒤뜰에 혜성이 와 있습니다. 그래서 우리는 그것이 어떻게 생긴 건지, 또 무엇으로 이루어져 있는지 알고 싶은 거죠. 무엇보다 혜성에 물이 있는지, 그리고 그 물이 우리 지구의 바다와 어떤 관계가 있는지 알기 위한 거랍니다. 만약 관계가 있다면, 혜성의 유기물질을 조사해 원시 지구로 흘러들어왔을 유기물에 대한 정보를 얻고 그것을 연구하려는 거죠."(이언 라이트, 행성과학자) 2. 착륙선 필라이에 달려 있는 작살의 용도는 무엇이죠? "두 개의 작살이 장착돼 있는데, 우주 공간에서 작살을 사용하는 건 이번이 최초랍니다. 혜성의 중력이 너무나 약해서 작살을 혜성에다 박아넣어 착륙선을 단단히 고정시키기 위한 장치죠. 물론 착륙할 때는 사용하지 않습니다. 하지만 착륙선의 임무 수행 중에는 반드시 필요하죠. 혜성의 지각운동이 활발하고 가스 등이 분출되는 경우가 있는데, 이럴 때 작살로 고정돼 있지 않으면 착륙선이 튕겨나갈지도 모릅니다."(앤드류 모스, 미션 담당 과학자) 3. 로제타에 오븐을 실어간 이유는 뭔가요? "오븐을 여러 개 갖고 갔죠. 땅을 파는 드릴 뒤에 오븐들이 장착돼 있습니다. 오픈 유니버시티의 장비로 톨레미라는 게 있는데, 바로 질량 분석계죠. 혜성의 가스를 분석해야 그 성분을 알아낼 수 있는데, 드릴로 혜성 토양을 채취해 오븐에다 넣어 가열시키면 가스가 나옵니다. 즉, 가스를 채취하기 위해 오븐이 필요한 거죠. 톨레미 질량 분석계는 착륙선 내부에 장착돼 있는데, 오븐에서 발생한 가스가 관을 타고 분석계에 공급되도록 돼 있습니다. "(사이먼 셰리단, 프로젝트 담당 과학자) 4. 착륙하다 실패하면 어떻게 되죠? 충돌해서 장비들이 망가지는 경우 말입니다. "톨레미를 비롯한 모든 장비들은 충분한 대비를 갖추고 있기 때문에 혜성 위에서 어떤 상황을 맞더라도 끄떡없을 겁니다. 톨레미는 말하자면 오픈 유니버시티에 있는 실험실의 축소판 같은 거죠."(지레인트 모건, 프로젝트 담당 과학자) 5. 이 로제타 미션이 지구를 구할 수 있나요? "직접적으로 지구를 구하지는 못합니다. 하지만 간접적으로는 구할 수도 있죠. 혜성들은 어느 때고 내부 태양계로 들어올 수 있답니다. 어떤 것들은 지구에 아주 근접할 때도 있죠. 옛날에는 지구에 충돌한 혜성들도 있었지요. 혜성에 대한 지식, 곧 혜성의 성분이나 그 위험성, 견고성 등에 대해 우리가 더 많이 알수록 혜성의 위험으로부터 지구를 잘 구할 수 있게 되는 거죠. 지구에 충돌하려는 혜성의 진로를 변경시키든가 해서 말입니다. 공상과학 소설같이 들릴는지도 모르지만, 지구가 혜성 충돌로 파멸 직전에 놓인다면 우리가 선택해야 할 사항 중의 하나죠."(모니카 그래디, 항성과학자) 이제 로제타 호와 미션 참여 과학자들의 행운을 빌 시간이 다가오고 있다. 사진=로제타 호의 착륙선 파일리가 혜성에 안착한 상상도 이광식 통신원 joand999@naver.com

-나사, 핵심 5가지 문답 공개 11월 12일. 인류 역사상 최초의 혜성 착륙이 이틀 앞으로 다가왔다. 지구촌의 우주 과학자들과 우주 마니아들이 숨을 죽이고 지켜보는 가운데 유럽우주국(에사, Esa)은 착륙선 필라이를 로제타에서 분리, 67P 혜성 표면에 내려놓을 만반의 준비에 착수했다. 총 16억 달러라는 막대한 예산과 10년의 시간을 투입한 로제타 미션이란 과연 어떤 것인가에 대해 지구촌의 관심이 높아가는 가운데, 나사(NASA)에서는 5개의 핵심 사항에 대한 질문과 답을 나사 홈페이지에 올려놓아 궁금증을 해소하는 데 도움을 주고 있다. 질문에 대한 대답에는 이번 로제타 미션에 참여한 과학자들이 참여했다. 1. 엄청난 돈과 시간을 들여가면서 굳이 그 혜성까지 간 이유는 뭔가요? "혜성이 거기 있기 때문이죠. 바로 우리 우주 뒤뜰에 혜성이 와 있습니다. 그래서 우리는 그것이 어떻게 생긴 건지, 또 무엇으로 이루어져 있는지 알고 싶은 거죠. 무엇보다 혜성에 물이 있는지, 그리고 그 물이 우리 지구의 바다와 어떤 관계가 있는지 알기 위한 거랍니다. 만약 관계가 있다면, 혜성의 유기물질을 조사해 원시 지구로 흘러들어왔을 유기물에 대한 정보를 얻고 그것을 연구하려는 거죠."(이언 라이트, 행성과학자) 2. 착륙선 필라이에 달려 있는 작살의 용도는 무엇이죠? "두 개의 작살이 장착돼 있는데, 우주 공간에서 작살을 사용하는 건 이번이 최초랍니다. 혜성의 중력이 너무나 약해서 작살을 혜성에다 박아넣어 착륙선을 단단히 고정시키기 위한 장치죠. 물론 착륙할 때는 사용하지 않습니다. 하지만 착륙선의 임무 수행 중에는 반드시 필요하죠. 혜성의 지각운동이 활발하고 가스 등이 분출되는 경우가 있는데, 이럴 때 작살로 고정돼 있지 않으면 착륙선이 튕겨나갈지도 모릅니다."(앤드류 모스, 미션 담당 과학자) 3. 로제타에 오븐을 실어간 이유는 뭔가요? "오븐을 여러 개 갖고 갔죠. 땅을 파는 드릴 뒤에 오븐들이 장착돼 있습니다. 오픈 유니버시티의 장비로 톨레미라는 게 있는데, 바로 질량 분석계죠. 혜성의 가스를 분석해야 그 성분을 알아낼 수 있는데, 드릴로 혜성 토양을 채취해 오븐에다 넣어 가열시키면 가스가 나옵니다. 즉, 가스를 채취하기 위해 오븐이 필요한 거죠. 톨레미 질량 분석계는 착륙선 내부에 장착돼 있는데, 오븐에서 발생한 가스가 관을 타고 분석계에 공급되도록 돼 있습니다. "(사이먼 셰리단, 프로젝트 담당 과학자) 4. 착륙하다 실패하면 어떻게 되죠? 충돌해서 장비들이 망가지는 경우 말입니다. "톨레미를 비롯한 모든 장비들은 충분한 대비를 갖추고 있기 때문에 혜성 위에서 어떤 상황을 맞더라도 끄떡없을 겁니다. 톨레미는 말하자면 오픈 유니버시티에 있는 실험실의 축소판 같은 거죠."(지레인트 모건, 프로젝트 담당 과학자) 5. 이 로제타 미션이 지구를 구할 수 있나요? "직접적으로 지구를 구하지는 못합니다. 하지만 간접적으로는 구할 수도 있죠. 혜성들은 어느 때고 내부 태양계로 들어올 수 있답니다. 어떤 것들은 지구에 아주 근접할 때도 있죠. 옛날에는 지구에 충돌한 혜성들도 있었지요. 혜성에 대한 지식, 곧 혜성의 성분이나 그 위험성, 견고성 등에 대해 우리가 더 많이 알수록 혜성의 위험으로부터 지구를 잘 구할 수 있게 되는 거죠. 지구에 충돌하려는 혜성의 진로를 변경시키든가 해서 말입니다. 공상과학 소설같이 들릴는지도 모르지만, 지구가 혜성 충돌로 파멸 직전에 놓인다면 우리가 선택해야 할 사항 중의 하나죠."(모니카 그래디, 항성과학자) 이제 로제타 호와 미션 참여 과학자들의 행운을 빌 시간이 다가오고 있다. 사진=로제타 호의 착륙선 파일리가 혜성에 안착한 상상도 이광식 통신원 joand999@naver.com

5일 오후 6시 47분, 태양이 M7.9등급 플레어를 방출했다. 이번 플레어의 세기는 중간 정도로 그리 걱정할 정도는 아니다. 나사(NASA, 미국항공우주국)는 7일 공식 웹사이트와 트위터를 통해 격렬한 우주 날씨 소식을 전했다. 이 소식은 나사의 에스디오(SDO, 태양활동관측위성)가 관측한 데이터로, 관련 연구팀은 에스디오로 관측한 극자외선(EUV) 데이터를 붉은색과 황금색으로 표현했다. 이번 플레어는 지난 3일 방출된 플레어와 같은 위치인 ‘AR 12205’라는 활동 영역에서 목격됐다. 태양 플레어는 방사선의 강력한 방출을 말한다. 이 유해한 방사선은 지구의 대기를 거의 통과할 수 없지만, GPS 등의 통신장비에 영향을 주므로 예의주시할 필요가 있다. 이번 플레어는 M7.9등급으로 분류된다. 여기서 M이라는 표기는 가장 강력한 X등급의 10분의 1 수준을 의미한다. 그 옆에 있는 아라비아 숫자는 수치가 증가할수록 강도가 배가 되는 것을 뜻하는데 예를 들어 M2등급은 M1등급의 2배이며, M3등급은 M1등급의 3배가 되는 식으로 상세한 정보를 제공한다. 사진=NASA/SDO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

화성에서 용암이 흐른 흔적이 있는 수수께끼의 충돌 분화구가 포착됐다. 나사(NASA, 미국항공우주국)의 화성 탐사선인 ‘화성 정찰위성’(MRO)이 지난달 29일(현지시간)에 촬영한 이 화성 사진은 엘리시움 평원(Elysium Planitia)이라는 지역에 있는 한 충돌 분화구의 모습으로, 한쪽에 용암이 흐른 듯한 흔적이 남아 있다. 나사에 따르면 용암이 흐른 이 충돌 분화구는 용암 흔적보다 훨씬 고도가 낮은 위치에 있다. 그렇다면 이 용암 흔적은 어떻게 비탈을 오르면서 밖으로 흘러내린 것일까. 이는 처음 이 분화구 내에 용암이 흘러들어와 쌓였고 마치 뜨거운 틀에 넣어둔 밀가루 반죽처럼 부풀어 올라 팽창했던 것으로 추정된다고 관련 연구팀은 설명했다. 결과적으로, 그 높이가 점점 상승함에 따라 일부 용암이 한쪽으로 흐르게 됐다는 것이다. 이후 온도가 급속도로 떨어져 분화구 내에 있는 용암은 구운 과자가 식은 것처럼 수축한 다음 약간의 흔적만 남아 이런 수수께끼로 남게 됐다는 것이다. 한편 공개된 이미지는 이 위성에 장착된 ‘하이라이즈’(HiRISE·고해상도 과학실험 촬영기) 카메라로 촬영된 것으로 알려졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

컴퓨터 바탕화면에 어울리는 환상적인 사진이 공개됐다. 지난 3일(현지시간) 유럽우주기구(ESA)는 토성의 위성 레아가 타이탄의 품에 폭 안긴듯한 아름다운 사진을 공개했다. 사진 속 금색으로 빛나는 위성이 토성의 가장 큰 달인 타이탄(Titan)이다. 지름이 무려 5,150㎞에 달하는 타이탄은 태양계 전체 위성 중 목성의 가니메데(지름 5,262㎞) 다음으로 크다. 우리의 달과 비교하면 두배 정도 큰 크기. 타이탄 앞 우리의 달처럼 얼굴 곳곳에 흉터(크레이터) 자국이 가득한 위성이 바로 레아(Rhea)다. 레아는 토성의 위성 중 타이탄 다음으로 크지만 지름은 1528㎞로 작은 편. 재미있는 점은 두 위성이 크기부터 색깔까지 완전히 달라 보이지만 암석과 얼음으로 이루어져 성분이 비슷하다는 사실. 그러나 타이탄의 색깔이 금빛처럼 보이는 이유는 대기의 특징 때문이다. 타이탄은 지구처럼 질소가 대기의 주성분을 이루고 있으며 메탄가스가 일부 포함돼 있다. 또한 태양계에서 메탄과 에탄으로 이루어진 바다를 가진 유일한 천체이기 때문에 전문가들은 생명체가 있을 가능성이 가장 높은 곳으로 타이탄을 꼽고있다. ESA 측은 "이 이미지는 나사와 ESA가 공동으로 개발한 토성탐사선 카시니호가 두 위성이 일렬이 됐을 때 촬영한 것" 이라면서 "'달부자' 토성은 무려 60개가 넘는 위성을 가지고 있지만 각각 모양과 나이가 다르다"고 설명했다. 한편 카시니호는 1997년 지구를 떠나 2004년 토성 궤도에 안착해 선회비행을 반복하면서 탐사 활동을 진행 중이다. 그간 카시니호는 토성과 위성 타이탄에 다가가 촬영한 14만장의 화상을 지구로 송신했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

"당신의 나선 팔에서 먼지를 털어내고, 당신의 팽대부를 더욱 살찌게 하라." 일반 사람은 이게 무슨 말인지 전혀 모르겠지만, 천문학 책을 읽고 우주에 나름대로 관심이 깊은 사람이라면, 이게 무슨 뜻인지 금방 알 수 있다. 나선 팔은 나선은하에 달린 팔을 말하며(여기서 별들이 태어난다), 팽대부는 운하의 중심에 부풀어오른 부분을 말한다(여기엔 대개 블랙홀이 똬리를 틀고 있다). 어쨌든 위와 같은 문구를 내걸고 독자의 우주 IQ를 테스트한다는 11문제의 퀴즈가 나사(NASA) 사이트에 올라와 있다. 로켓 발사와 우주 탐사계획 수립, 탐사선과 우주 망원경 운용에만도 정신이 없을 나사 사람들이 이런 여유로운 기사를 올릴 수도 있구나 싶어 웃음짓게 하는 글이다. 재미있는 내용이라 다음에 소개한다. 당신의 은하수 낚시 솜씨가 어떤지 한번 도전해볼 용의가 있는가? 11문항 중 10~11개를 맞히면 나사가 공인하는 '은하 천재(galactic genius)'가 될 수 있다. 이젠 당신의 내부에 있는 은하로 눈길을 돌릴 때다. 1) 우리은하는 어떤 형태인가? 1. 막대나선은하2. 타원은하 3. 나선은하 2) 우리은하에 가장 가까운 거대 은하는? 1. 소용돌이 은하2. 밥(Bob) 은하3. 안드로메다 은하 3) 우리은하에는 대락 별이 몇 개나 있을까? 1. 100억 개2. 헐리우드 명예의 거리에 있는 스타 수만큼 된다.3. 2천억 개 4) 우리은하를 구성하는 것 중 가장 많은 질량을 차지하는 것은? 1. 가스와 먼지2. 별들3. 암흑물질 5) 우리은하 중심부에 있는 것으로 보이는 블랙홀의 이름은? 1. 대마젤란운2. 빅서커(Big Sucker)3. 궁수자리 A별(Sagittarius A*) 6) 바데의 창이란 무엇인가?1 . 밤하늘 은하수에서 가장 밝은 부분.2. 우리은하에서 특별히 별이 없는 영역3. 바데 주택의 전면 구조 7) 우리은하는 중심부에서 얼마나 멀리 떨어져 있나? 1. 3분의 12. 4분의 13. 3분의 2 8) 우리은하가 포함된 약 50개의 은하 집단을 무엇이라고 하는가? 1. 국부은하군2. 랫 팩(The Rat Pack)3. 중심 성단 9) 우리은하의 나이는? 1. 45억 년2. 132억 년3. 137억 년 10) 우리은하가 속해 있는 초은하단의 이름은? 1. 머리털자리 초은하단2. 슈퍼플라이 초은하단3. 궁수자리 초은하단 11) 밤하늘을 가로지르는 은하수에서 밝은 부분을 가리는 어두운 띠는 무엇 때문인가? 1. 짙은 먼지로 가려진 부분2. 별들이 성긴 부분3. 블랙홀이 있는 부분 <정답>은 1) 1 2) 3 3) 3 4) 3 5) 3 6) 1 7) 3 8) 1 9) 2 10) 1 11) 1 **10~11개를 맞추었다면 당신은 은하 천재입니다.**8~10개를 맞추었다면 당신은 은하 수재입니다.**그 이하라면 안드로메다로 가시기를 권합니다.^^ 이광식 통신원 joand999@naver.com

컴퓨터 바탕화면에 어울리는 환상적인 사진이 공개됐다. 지난 3일(현지시간) 유럽우주기구(ESA)는 토성의 위성 레아가 타이탄의 품에 폭 안긴듯한 아름다운 사진을 공개했다. 사진 속 금색으로 빛나는 위성이 토성의 가장 큰 달인 타이탄(Titan)이다. 지름이 무려 5,150㎞에 달하는 타이탄은 태양계 전체 위성 중 목성의 가니메데(지름 5,262㎞) 다음으로 크다. 우리의 달과 비교하면 두배 정도 큰 크기. 타이탄 앞 우리의 달처럼 얼굴 곳곳에 흉터(크레이터) 자국이 가득한 위성이 바로 레아(Rhea)다. 레아는 토성의 위성 중 타이탄 다음으로 크지만 지름은 1528㎞로 작은 편. 재미있는 점은 두 위성이 크기부터 색깔까지 완전히 달라 보이지만 암석과 얼음으로 이루어져 성분이 비슷하다는 사실. 그러나 타이탄의 색깔이 금빛처럼 보이는 이유는 대기의 특징 때문이다. 타이탄은 지구처럼 질소가 대기의 주성분을 이루고 있으며 메탄가스가 일부 포함돼 있다. 또한 태양계에서 메탄과 에탄으로 이루어진 바다를 가진 유일한 천체이기 때문에 전문가들은 생명체가 있을 가능성이 가장 높은 곳으로 타이탄을 꼽고있다. ESA 측은 "이 이미지는 나사와 ESA가 공동으로 개발한 토성탐사선 카시니호가 두 위성이 일렬이 됐을 때 촬영한 것" 이라면서 "'달부자' 토성은 무려 60개가 넘는 위성을 가지고 있지만 각각 모양과 나이가 다르다"고 설명했다. 한편 카시니호는 1997년 지구를 떠나 2004년 토성 궤도에 안착해 선회비행을 반복하면서 탐사 활동을 진행 중이다. 그간 카시니호는 토성과 위성 타이탄에 다가가 촬영한 14만장의 화상을 지구로 송신했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

"오늘도 태양은 어김없이 떠오른다" 지난 29일(이하 현지시간) 국제우주정거장(ISS)을 향해 발사된 안타레스(Antares) 로켓이 폭발한 다음날 한 우주인의 의미있는 트윗이 올라와 눈길을 끌었다. 미 항공우주국 나사(NASA) 소속으로 현재 ISS에 머물고 있는 리드 와이즈먼은 우주에서 촬영한 환상적인 일출 사진과 함께 심경을 밝힌 글을 게재했다. 와이즈먼은 트위터에 "어제는(폭발사고 당일) 정말 힘들었다. 매일 편하지는 않다"고 적었다. 직접적으로 로켓 폭발을 언급하지는 않았으나 와이즈먼은 이에대한 심경을 고백한 것으로 풀이된다. 특히 우주화물선 시그너스를 탑재한 안타레스는 약 2.2톤의 실험 자재, 장비, 식량 등을 ISS에 운반할 예정이었다. 현재 ISS에는 약 4개월 분의 식량이 비축되어 있어 이번 발사 실패로 큰 영향을 받는 것은 아니지만 전문가들은 이번 사고가 향후 우주 개발 사업에 어떤 영향을 미칠 지 주목하고 있다. 엎친데 덮친 격으로 안타레스 로켓 폭발 사고가 난지 이틀 후에는 영국 상업우주여행사 버진 갤럭틱사가 개발한 ‘스페이스쉽2’ 가 시험비행 중 폭발해 2명의 사상자를 냈다. 이에 민간을 상대로 한 우주관광 상업화라는 원대한 계획 역시 일정정도 타격이 불가피 하다는 것이 현지언론의 전망이다. 　 　 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한줄기 선명한 빛을 발하는 한 은하의 옆모습이 허블 우주망원경에 포착됐다. 나사(NASA, 미국항공우주국)는 3일 에사(ESA, 유럽우주기구)와 함께 운영하고 있는 허블 우주망원경이 관측한 은하 NGC 4762의 이미지를 공개했다. 지구로부터 처녀자리 방향으로 약 5800만 광년 거리에 있는 이 은하는 처녀자리 은하단에 속한다. 이 은하단에는 약 2500개의 은하가 포함돼 있는데 천문학자들은 이를 목록화하고 있고 여기서 이 은하는 VCC 2095라는 명칭을 갖고 있다. 처녀자리 은하단은 실로 중요한 위치에 있는데 처녀자리 초은하단의 중심에 있기 때문이다. 이 초은하단은 우리 은하를 포함하고 있어 국부 초은하단이라고도 불린다. 이전에 막대나선은하로 여겨졌던 NGC 4762는 나선은하와 타원은하의 중간 형태인 렌즈상은하인 것으로 밝혀졌다. 이 은하는 측면밖에 볼 수 없는 특성으로 실제 그 형태를 아는 데는 어려움이 있었다. 하지만 천문학자들은 해당 은하에서 네 가지 주요 특징을 발견했다. 이는 은하 중심의 팽대부(central bulge)와 막대(bar), 두꺼운 원반(thick disk), 외부 고리(outer ring)이다. 이 은하의 원반은 비대칭이며 비틀려 있다. 이는 이 은하가 과거에 더 작은 규모의 은하와 충돌한 것으로 설명될 수 있다. 충돌한 소은하의 잔해는 이 은하의 원반 내에 안착했고 재분배하는 과정에서 원반의 형태를 바꿔놨다. 또 이 은하는 중심에 고에너지를 가진 라이너(Liner)형 활동은하핵(AGN)을 포함한다. 이 핵은 천문학자들이 은하 영역의 구조를 측정하는 데 쓰는 일종의 ‘원자 지문’(atomic fingerprint)인 특정 스펙트럼선의 방출로 발견할 수 있었다. 한편 허블 우주 망원경은 지상으로부터 약 610km 상공의 대기권 밖에서 지구 주위를 하루 14번 이상 공전하며 광활한 우주를 관찰하고 있다. 사진=NASA/ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr