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  • ‘생각만’으로 전투기 조종 가능한 사지마비 여성

    ‘생각만’으로 전투기 조종 가능한 사지마비 여성

    뇌에 이식한 전극을 통해 ‘생각만’으로 로봇 팔을 자유자재로 움직일 수 있는 사지마비 여성이 이제는 스텔스 전투기를 조종해 자유롭게 하늘을 날 수 있게 됐다. 미국 워싱턴포스트에 따르면, 미 국방부 청사 펜타곤에서는 방위고등연구계획국(DARPA)과 피츠버그대학 병원이 ‘획기적인 신경신호 연구’라는 프로젝트를 추진하고 있다. 프로젝트의 중심인물은 잔 슈에르만(55)이라는 여성으로, 양손과 양다리 모두 움직일 수 없는 사지마비 환자다. 프로젝트팀은 슈에르만을 대상으로 ‘생각만’으로 지금까지 움직일 수 없었던 획기적인 보철물을 개발하는데 임하고 있다. 슈에르만은 2012년 뇌 표면에 임플란트 두 개를 이식받는 수술을 받았다. 여기에는 전극 192개가 달려 있고 한 번에 뉴런 270개의 활동을 기록할 수 있는데 인간의 뇌에서 동시에 측정되는 뉴런 수로는 사상 가장 높은 수치다. 이를 통해 슈에르만은 ‘생각만’으로 로봇 팔을 자유자재로 움직이는데 성공했다. 슈에르만이 프로젝트에 참가하게 된 계기는 휠체어에 앉은 인간이 ‘생각만’으로 자유자재로 움직이는 영화를 본 것에 있었다. 휠체어까지는 아니지만 슈에르만은 새로운 로봇 팔을 위아래나 앞뒤로 움직여 물건을 잡는 등 자신이 하고 싶은 행동을 할 수 있게 됐다. 물론 슈에르만이 처음부터 로봇 팔을 자유자재로 움직일 수 있던 것은 아니다. 수술한지 11일 경과한 2012년 2월 21일부터 슈에르만은 뇌파로 직접 로봇 팔을 움직이는 실험에 참가했다. 당시 그녀의 조작은 서투르고 불안정했지만 그해 3월엔 책상 위에 놓인 작은 조각도 집어 원하는 위치까지 움직일 수 있었다. 그 밖에도 주먹 크기의 입방체나 잡기 어려운 물체까지 손쉽게 잡을 수 있었다. 심지어 원통형 종이까지 모양을 망가뜨리지 않고 움직이는 데도 성공했다. 마침내 그녀는 혼자 초콜릿과 같은 음식을 먹는 것도 성공해냈다. 슈에르만은 마비의 범위가 점차 확장돼 가는 매우 드문 유전 질환을 갖고 있다. 증상은 2003년부터 나타나 2012년에 사지 모두가 마비됐다. 슈에르만의 뇌에 삽입된 전극은 뇌의 대뇌피질에 있는 운동 제어 영역인 왼쪽 운동피질에 이식돼 있다. 왼쪽 운동피질은 오른손의 움직임을 제어하는 영역으로 인식돼있다. 하지만 슈에르만은 왼쪽 운동피질에 포함된 전극을 사용해 오른손과 왼손을 본뜬 로봇 팔을 모두 움직이는 실험에도 성공해 연구팀 역시 놀랄 수밖에 없었다고 한다. 슈에르만은 2012년 로봇 팔을 자유롭게 조작할 수 있게 됐다. 하지만 DARPA와 피츠버그대 의료센터가 하는 실험은 인간의 보철에 관한 것만이 아니다. 프로젝트는 새로운 신경신호에 관한 혁신적인 실험도 하고 있다. 슈에르만도 이 실험에 참가하고 있는데 미국이 개발중인 스텔스 전투기 F-35를 ‘생각만’으로 비행하는데 성공한 것이다. 물론 그녀가 F-35에 직접 탑승해 비행한 것이 아니라 전용 시뮬레이터에서 성공했다는 것이다. 이는 미군의 정식 조종사들이 사용하는 시뮬레이터로, 슈에르만은 손과 발 등을 일절 사용하지 않고 ‘생각만’으로 자유자재로 F-35와 다른 비행기를 조종하는 데 성공했다. DARPA의 아라티 프라하카르 국장은 “그녀는 시뮬레이터에서 정말 날고 있는 것”이라고 말했다. 슈에르만은 평소 시뮬레이터를 사용하는 정규 조종사들과 달리 조종간으로 비행기를 조종하는 것이 아니라, 비행기 전체를 직접 제어해 비행에 성공하고 있다. 실제로 슈에르만이 F-35를 날리는 시뮬레이터의 영상을 보면, 비행하고 있는 것은 보통의 비행기다. 그녀는 몇 차례나 비행기의 기수를 조정하면서 비행했다. 한 번이라도 실수하면 대파해버릴 듯한 좌우 절벽 사이에서도 여유롭게 비행했다. 다음 날에는 첫 번째 비행기보다 8배 빠른 속도로 비행하는 F-35였다. 그녀는 이 비행기 역시 놀라운 솜씨로 조종하는데 마치 에어쇼를 하듯 자유롭게 궤도를 그렸다. 프라하카르 국장은 “이 연구결과로, 우리는 미래의 뇌를 ‘몸’이라는 제한에서 해방할 수 있는 미래를 그릴 수 있다”고 말했다. DARPA의 생물기술실(DTO)의 제프리 리드 실장은 “닐 암스트롱이 달 표면을 걷는 모습을 TV에서 봤을 때와 마찬가지로 슈에르만이 로봇 팔을 움직이는 모습을 볼 때 매우 감동했다”고 말했다. 슈에르만의 실험결과를 보철 및 군사 기술에 응용하려면 아직 갈 길이 멀지만, DARPA는 미 국방부의 실험기관으로 미지의 연구를 추진할 것이다. 프라하카르 국장은 “우리는 안전한 길만 갈 수는 없다. 그런 행위는 우리에게 임무 방해가 될 것”이라고 말했다. 사진=DARPA, 피츠버그대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • NASA가 5년간 찍은 태양 4분 편집 영상으로 보다

    NASA가 5년간 찍은 태양 4분 편집 영상으로 보다

    이보다 아름다운 태양 이미지는 없을 듯하다. 미국항공우주국(NASA)의 태양활동관측위성(SDO)가 지난 5년간에 걸쳐 촬영한 태양의 모습을 독일의 한 영상 제작자가 아름답게 표현해 주목받고 있다. 독일 퀠른의 영상 제작자인 미하엘 쾨니히는 2011년부터 2015년까지 SDO가 관측한 데이터에서 태양의 아름다운 모습을 선정해 하나의 영상으로 제작했다. 지난 5년간 태양에서 일어난 사건 중 하이라이트만 뽑아 단 4분으로 편집한 것. 영상은 동영상 공유 사이트 비메오에 ‘SUN’(태양)이라는 매우 간단한 제목으로 6일 공개됐다. 이를 보면, 그동안 태양 표면에 일어난 사건을 차례로 볼 수 있는데 태양 표면에서 뾰족하게 튀어나오는 ‘스피큘’부터 다량의 에너지를 방출하는 ‘플레어’, 덩굴손이나 뱀처럼 길게 뻗어 나오는 ‘필라멘트’까지 태양의 전반적인 광경을 볼 수 있다. 영상의 하이라이트 장면은 바로 태양 표면에서 엄청나게 크고 밝은 필라멘트가 뿜어져 나오는 모습. 이는 홍염이라고도 불린다. 또 다른 환상적인 장면은 태양 표면에서 자기장이 활동적인 밝은 영역으로 마치 혼돈 상태를 보는 듯하다. 이뿐만이 아니라 영상은 지구나 금성, 달이 태양을 통과해 지나가는 모습도 볼 수 있다. 러브조이라는 이름의 혜성도 태양을 통과하는 데 이 사건은 지난 2011년 12월 일어난 것이다.이 밖에도 태양 표면에서는 필라멘트 밑으로 비처럼 내리는 코로나 물질도 볼 수 있다. 이 때문에 이런 현상은 ‘코로나 비’로 불리는 데 태양 코로나 근처에 있는 플라스마가 식으면 다시 태양 표면으로 떨어지는 것이다. 태양 표면에서 엄청난 양의 에너지를 분출하는 태양 플레어와 코로나 질량 방출(CME)도 볼 수 있다. 영상 속 CME는 거대한 파도처럼 보인다. 이는 지구 궤도 상에 있는 위성이나 지구 상의 전자 장비에 위협이 될 수 있다. 이 모든 현상을 하나의 아름다운 영상으로 표현한 쾨니히는 “이는 극자외선 상에 있는 이미지를 4K 풀 디스크의 화질로 만든 영상”이라고 설명했다. 사진=NASA/미하엘 쾨니히영상=비메오(https://vimeo.com/124139626) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • NASA가 5년간 찍은 태양을 4분간 하이라이트로

    NASA가 5년간 찍은 태양을 4분간 하이라이트로

    이보다 아름다운 태양 이미지는 없을 듯하다. 미국항공우주국(NASA)의 태양활동관측위성(SDO)가 지난 5년간에 걸쳐 촬영한 태양의 모습을 독일의 한 영상 제작자가 아름답게 표현해 주목받고 있다. 독일 퀠른의 영상 제작자인 미하엘 쾨니히는 2011년부터 2015년까지 SDO가 관측한 데이터에서 태양의 아름다운 모습을 선정해 하나의 영상으로 제작했다. 지난 5년간 태양에서 일어난 사건 중 하이라이트만 뽑아 단 4분으로 편집한 것. 영상은 동영상 공유 사이트 비메오에 ‘SUN’(태양)이라는 매우 간단한 제목으로 6일 공개됐다. 이를 보면, 그동안 태양 표면에 일어난 사건을 차례로 볼 수 있는데 태양 표면에서 뾰족하게 튀어나오는 ‘스피큘’부터 다량의 에너지를 방출하는 ‘플레어’, 덩굴손이나 뱀처럼 길게 뻗어 나오는 ‘필라멘트’까지 태양의 전반적인 광경을 볼 수 있다. 영상의 하이라이트 장면은 바로 태양 표면에서 엄청나게 크고 밝은 필라멘트가 뿜어져 나오는 모습. 이는 홍염이라고도 불린다. 또 다른 환상적인 장면은 태양 표면에서 자기장이 활동적인 밝은 영역으로 마치 혼돈 상태를 보는 듯하다. 이뿐만이 아니라 영상은 지구나 금성, 달이 태양을 통과해 지나가는 모습도 볼 수 있다. 러브조이라는 이름의 혜성도 태양을 통과하는 데 이 사건은 지난 2011년 12월 일어난 것이다.이 밖에도 태양 표면에서는 필라멘트 밑으로 비처럼 내리는 코로나 물질도 볼 수 있다. 이 때문에 이런 현상은 ‘코로나 비’로 불리는 데 태양 코로나 근처에 있는 플라스마가 식으면 다시 태양 표면으로 떨어지는 것이다. 태양 표면에서 엄청난 양의 에너지를 분출하는 태양 플레어와 코로나 질량 방출(CME)도 볼 수 있다. 영상 속 CME는 거대한 파도처럼 보인다. 이는 지구 궤도 상에 있는 위성이나 지구 상의 전자 장비에 위협이 될 수 있다. 이 모든 현상을 하나의 아름다운 영상으로 표현한 쾨니히는 “이는 극자외선 상에 있는 이미지를 4K 풀 디스크의 화질로 만든 영상”이라고 설명했다. 사진=NASA/미하엘 쾨니히영상=비메오(https://vimeo.com/124139626) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 태양빛 받아 항해...NASA, ‘솔라 세일’ 태양광 우주선 공개

    [아하! 우주] 태양빛 받아 항해...NASA, ‘솔라 세일’ 태양광 우주선 공개

    바람을 받아 항해하는 범선처럼 우주선도 태양광을 받아 추진력을 얻을 수 있다. 태양 에너지를 반사해 추진력을 얻는 '솔라 세일'(Solar Sail)을 사용하면 된다. 태양 에너지는 끊임없이 공급되기 때문에 솔라 세일을 이용하면 연료 없이 장거리 우주여행에 필요한 속도를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 단점은 약간의 추진력을 얻기 위해서 거대한 솔라 세일이 필요하다는 것이다. 지구 궤도 근방에서 가로세로 1km에 달하는 대형 솔라 세일을 이용해도 추진력은 9N(뉴턴)에 불과하다. 따라서 아주 크고 가벼운 솔라 세일을 장기간 펼쳐야 충분한 속도를 얻을 수 있다는 것이 큰 단점이다. 이런 이유로 아직 솔라 세일은 널리 사용되지 못하고 있다. 하지만 미국, 유럽, 일본 등 주요 우주 선진국들은 차세대 경량 신소재를 이용하여 솔라 세일의 구상을 현실로 옮기고 있다. 이미 일본은 금성 탐사선인 '이카로스'(IKAROS: Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun)에서 솔라 세일을 사용했다. 이는 솔라 세일을 행성 간 여행에 사용한 첫 번째 사례로 기록되었다. 미국 항공우주국(NASA)은 솔라 세일의 상용화란 측면에서 일본보다 뒤졌지만, 새롭게 만회할 기회를 엿보고 있다. 2008년 NASA는 '나노세일-D'(NanoSail-D)라는 실험용 솔라 세일을 저지구궤도(LEO)에 올려보내기 위해 발사했으나 실패했다. 2010년에 이르러 나노세일-D2가 발사되어 마침내 궤도에 진입했는데, 이는 NASA가 성공한 첫 솔라 세일이었다. 나노세일은 10X10X30cm에 불과한 작은 위성에 탑재되었는데, 펼쳐지면 크기는 10 제곱미터에 달한다. 이 나노세일은 240일간 궤도에서 성공적으로 테스트 되었다. NASA는 2018년 회심의 대작인 오리온 우주선을 차세대 거대 로켓인 SLS(Space Launch System)에 탑재해 발사할 예정이다. 오리온 우주선은 달을 한 바퀴 선회한 후 지구로 귀환하게 되는데, SLS가 아주 강력한 로켓이기 때문에 사실은 더 많은 화물을 실을 수 있다. NASA는 SLS의 자투리 공간에 11개의 작은 미니 우주선을 탑재한다는 계획을 세우고 있다. 그리고 그중 2개에 솔라 세일을 적용할 예정이다. 첫 번째는 지구 근접 소행성 정찰(Near-Earth Asteroid Scout) 임무로 작은 우주선에 솔라 세일을 달아 지구 근방의 소행성까지 탐사하는 계획이다. 두 번째는 더 특이한 임무인데, 솔라 세일을 이용해서 추진력을 얻는 게 목적이 아니라 태양 빛을 반사해 달의 크레이터 내부에 존재하는 영구 그림자 지역을 비추는 게 목적이다. 그러면 여기에 있는 물질이 증발해서 물이나 다른 물질들의 증거를 확인할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 임무는 루나 플래쉬라이트(Lunar Flashlight)라고 명명되었다. 남은 시간이 많지 않지만 이미 나노세일을 개발하면서 얻은 기술이 있으므로 아마 개발 자체는 어렵지 않을 것으로 예상하고 있다. 이 미니 우주선들은 각각의 무게가 11kg에 불과할 정도로 작아서 솔라 세일을 이용해 우주를 항해할 만큼 속도를 얻을 수 있다. 과연 21세기 우주가 새로운 형태의 우주 범선의 시대가 될지 주목된다. [동영상 보기; https://www.youtube.com/watch?v=oGKry-AmV-c ] 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 21세기 우주 범선?...태양빛으로 항해하는 미니 우주선 공개

    21세기 우주 범선?...태양빛으로 항해하는 미니 우주선 공개

    바람을 받아 항해하는 범선처럼 우주선도 태양광을 받아 추진력을 얻을 수 있다. 태양 에너지를 반사해 추진력을 얻는 '솔라 세일'(Solar Sail)을 사용하면 된다. 태양 에너지는 끊임없이 공급되기 때문에 솔라 세일을 이용하면 연료 없이 장거리 우주여행에 필요한 속도를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 단점은 약간의 추진력을 얻기 위해서 거대한 솔라 세일이 필요하다는 것이다. 지구 궤도 근방에서 가로세로 1km에 달하는 대형 솔라 세일을 이용해도 추진력은 9N(뉴턴)에 불과하다. 따라서 아주 크고 가벼운 솔라 세일을 장기간 펼쳐야 충분한 속도를 얻을 수 있다는 것이 큰 단점이다. 이런 이유로 아직 솔라 세일은 널리 사용되지 못하고 있다. 하지만 미국, 유럽, 일본 등 주요 우주 선진국들은 차세대 경량 신소재를 이용하여 솔라 세일의 구상을 현실로 옮기고 있다. 이미 일본은 금성 탐사선인 '이카로스'(IKAROS: Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun)에서 솔라 세일을 사용했다. 이는 솔라 세일을 행성 간 여행에 사용한 첫 번째 사례로 기록되었다. 미국 항공우주국(NASA)은 솔라 세일의 상용화란 측면에서 일본보다 뒤졌지만, 새롭게 만회할 기회를 엿보고 있다. 2008년 NASA는 '나노세일-D'(NanoSail-D)라는 실험용 솔라 세일을 저지구궤도(LEO)에 올려보내기 위해 발사했으나 실패했다. 2010년에 이르러 나노세일-D2가 발사되어 마침내 궤도에 진입했는데, 이는 NASA가 성공한 첫 솔라 세일이었다. 나노세일은 10X10X30cm에 불과한 작은 위성에 탑재되었는데, 펼쳐지면 크기는 10 제곱미터에 달한다. 이 나노세일은 240일간 궤도에서 성공적으로 테스트 되었다. NASA는 2018년 회심의 대작인 오리온 우주선을 차세대 거대 로켓인 SLS(Space Launch System)에 탑재해 발사할 예정이다. 오리온 우주선은 달을 한 바퀴 선회한 후 지구로 귀환하게 되는데, SLS가 아주 강력한 로켓이기 때문에 사실은 더 많은 화물을 실을 수 있다. NASA는 SLS의 자투리 공간에 11개의 작은 미니 우주선을 탑재한다는 계획을 세우고 있다. 그리고 그중 2개에 솔라 세일을 적용할 예정이다. 첫 번째는 지구 근접 소행성 정찰(Near-Earth Asteroid Scout) 임무로 작은 우주선에 솔라 세일을 달아 지구 근방의 소행성까지 탐사하는 계획이다. 두 번째는 더 특이한 임무인데, 솔라 세일을 이용해서 추진력을 얻는 게 목적이 아니라 태양 빛을 반사해 달의 크레이터 내부에 존재하는 영구 그림자 지역을 비추는 게 목적이다. 그러면 여기에 있는 물질이 증발해서 물이나 다른 물질들의 증거를 확인할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 임무는 루나 플래쉬라이트(Lunar Flashlight)라고 명명되었다. 남은 시간이 많지 않지만 이미 나노세일을 개발하면서 얻은 기술이 있으므로 아마 개발 자체는 어렵지 않을 것으로 예상하고 있다. 이 미니 우주선들은 각각의 무게가 11kg에 불과할 정도로 작아서 솔라 세일을 이용해 우주를 항해할 만큼 속도를 얻을 수 있다. 과연 21세기 우주가 새로운 형태의 우주 범선의 시대가 될지 주목된다. [동영상 보기; https://www.youtube.com/watch?v=oGKry-AmV-c ] 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [아하! 우주] 도착 100일 앞...뉴허라이즌스, 행성에서 쫓겨난 명왕성 비밀 풀까​

    [아하! 우주] 도착 100일 앞...뉴허라이즌스, 행성에서 쫓겨난 명왕성 비밀 풀까​

    -가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • ‘D-100’ 뉴허라이즌스가 풀어야 할 명왕성의 비밀들​

    ‘D-100’ 뉴허라이즌스가 풀어야 할 명왕성의 비밀들​

    -가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 카시니호가 촬영한 토성위성 ‘레아’의 얼굴 (NASA)

    카시니호가 촬영한 토성위성 ‘레아’의 얼굴 (NASA)

    토성 위성 레아의 생생한 모습을 담은 근접 사진이 온라인을 통해 공개됐다. 지난 30일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성의 위성 레아의 생생한 모습을 홈페이지를 통해 사진으로 공개했다. 이 사진은 지난 2월 9일 토성 탐사선 카시니호가 약 5만~8만 km 거리에서 촬영한 것으로 우리 눈에 잘 보이게 하기 위해 색이 일부 가공됐다. 우리에게 다소 생소한 위성인 레아(Rhea)는 직경이 1,528㎞로 지금까지 발견된 '달부자' 토성의 위성 중 타이탄에 이어 두 번째로 크다. 우리의 달처럼 얼굴 곳곳에 흉터(크레이터) 자국이 가득하지만 대부분 표면이 암석과 얼음으로 이루어져 있는 것이 특징. 특히 타이탄과 레아 등에서 생명체의 흔적을 찾고 있는 카시니호는 지난 2010년 레아의 대기에서 지구 바깥에선 처음으로 산소의 존재를 확인해 세상을 깜짝 놀라게 만들었다. NASA에 따르면 레아는 산소 70%와 이산화탄소 30%로 이루어진 대기층을 가지고 있다. 한편 NASA와 유럽우주기구(ESA), 이탈리아 우주기구(Italian Space Agency)의 합작품인 카시니-하위헌스(Cassini-Huygens)는 지난 1997년 발사돼 2004년 토성 궤도에 진입했다. 그간 카시니호는 토성을 비롯 위성인 타이탄, 레아 등에 수차례 접근해 촬영한 14만장의 화상을 지구로 전송했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 뉴호라이즌스, 7월 명왕성 지나면 ‘다음 정거장’은?

    뉴호라이즌스, 7월 명왕성 지나면 ‘다음 정거장’은?

    -카이퍼 띠의 두 천체가 새로운 행선지 명왕성을 향해 10년을 날아간 미국항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스는 명왕성 궤도를 돌면서 머물지는 않고 1만km 떨어진 지점을 스쳐 지나갈 예정이다. ​ 이에 따라 명왕성 미션을 끝내면 뉴호라이즌슨를 어디로 보내야 하는가에 대해 과학자들은 숙고를 거듭하고 있다. 행선지는 두 개의 얼음 천체 중 하나일 것으로 보인다. NASA는 이미 뉴호라이즌스의 임무 연장을 위한 예산을 확보해둔 상태다. 뉴호라이즌스 팀은 지난 여름 허블 우주망원경을 이용해 카이퍼 띠에 있는 소행성들 중 뉴호라이즌스의 예상 경로에 있는 적당한 천체를 찾아내는 작업에 들어갔다. 45일 동안 작업을 한 결과 5개의 후보 천체가 최종적으로 선정되었다. 그리고 지난해 10월에 추가 관측을 한 후 마침내 두 개의 목표물이 정해졌다. 물론 뉴호라이즌스가 엔진 점화를 위한 연료량을 감안한 결정이었다고 NASA 달-행성과학협의회의 과학자들이 이번 주에 밝혔다. 새로운 목표물 중 하나는 2014 MT69라는 이름의 천체로, 지름은 60km, 태양으로부터의 궤도 거리는 지구의 44.3배에 달한다. 만약 새로운 행선지가 이 천체로 결정된다면, 뉴호라이즌스가 이 MT69 에 도착하는 시간은 2019년 1월 1일이라는 계산서가 나와 있다. "그것은 아주 어둡고 또 그다지 크지 않은 천체다. 만약 동반 천체가 있거나 한다면 크기는 더욱 작아질 가능성도 있다"고 천문학자인 사이먼 포터 뉴호라이즌스 팀원이 밝혔다. MT69이 보다 유리한 점은 뉴호라이즌스가 최소 연료로 갈 수 있다는 장점이다. 경쟁 후보인 2014 MT70에 비해 3개월 먼저 닿을 수 있는 거리에 있다. 그러나 MT70은 MT69에 비해 더 밝고 덩치도 더 커서 지름이 76km나 되는 만큼 과학적인 측면에서는 더 나은 후보라고 포터 박사는 설명한다. 이 둘 중 연료 문제를 감안해서 엔지니어들이 선호하는 MT69가 선정될 가능성이 더 높지만, MT69가 더 어둡기 때문에 접근하는 데 침로 변경을 위해 더 많은 연료를 소비할 수 있다는 단점도 있다. 뉴호라이즌스의 연장된 미션에는 카이퍼 띠의 천체들을 되도록 많이 관측하는 것도 포함되어 있다. 2006년 1월에 지구를 떠난 뉴호라이즌스는 현재 지구- 태양 간 거리보다 더 가까이 명왕성에 다가가 있다. 오는 7월 14일이면 명왕성에서 1만km 거리까지 접근하게 된다. 새로운 행선지인 MT69에 최대한 가까이 접근하기 위해서는 올해 10월쯤 침로를 변경하는 기동을 해야 한다. 과연 뉴호라이즌스가 둘 중 어느 쪽으로 가야 하는가 하는 문제는 올해 8월에 최종결정되어 발표될 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com 
  • [아하! 우주] 뉴호라이즌스 “명왕성 이후...나는 또 어디로 갈까”

    [아하! 우주] 뉴호라이즌스 “명왕성 이후...나는 또 어디로 갈까”

    -카이퍼 띠의 천체가 새 행선지 될 듯 명왕성을 향해 10년을 날아간 미국항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스는 명왕성 궤도를 돌면서 머물지는 않고 1만km 떨어진 지점을 스쳐 지나갈 예정이다. ​ 이에 따라 명왕성 미션을 끝내면 뉴호라이즌슨를 어디로 보내야 하는가에 대해 과학자들은 숙고를 거듭하고 있다. 행선지는 두 개의 얼음 천체 중 하나일 것으로 보인다. NASA는 이미 뉴호라이즌스의 임무 연장을 위한 예산을 확보해둔 상태다. 뉴호라이즌스 팀은 지난 여름 허블 우주망원경을 이용해 카이퍼 띠에 있는 소행성들 중 뉴호라이즌스의 예상 경로에 있는 적당한 천체를 찾아내는 작업에 들어갔다. 45일 동안 작업을 한 결과 5개의 후보 천체가 최종적으로 선정되었다. 그리고 지난해 10월에 추가 관측을 한 후 마침내 두 개의 목표물이 정해졌다. 물론 뉴호라이즌스가 엔진 점화를 위한 연료량을 감안한 결정이었다고 NASA 달-행성과학협의회의 과학자들이 이번 주에 밝혔다. 새로운 목표물 중 하나는 2014 MT69라는 이름의 천체로, 지름은 60km, 태양으로부터의 궤도 거리는 지구의 44.3배에 달한다. 만약 새로운 행선지가 이 천체로 결정된다면, 뉴호라이즌스가 이 MT69 에 도착하는 시간은 2019년 1월 1일이라는 계산서가 나와 있다. "그것은 아주 어둡고 또 그다지 크지 않은 천체다. 만약 동반 천체가 있거나 한다면 크기는 더욱 작아질 가능성도 있다"고 천문학자인 사이먼 포터 뉴호라이즌스 팀원이 밝혔다. MT69이 보다 유리한 점은 뉴호라이즌스가 최소 연료로 갈 수 있다는 장점이다. 경쟁 후보인 2014 MT70에 비해 3개월 먼저 닿을 수 있는 거리에 있다. 그러나 MT70은 MT69에 비해 더 밝고 덩치도 더 커서 지름이 76km나 되는 만큼 과학적인 측면에서는 더 나은 후보라고 포터 박사는 설명한다. 이 둘 중 연료 문제를 감안해서 엔지니어들이 선호하는 MT69가 선정될 가능성이 더 높지만, MT69가 더 어둡기 때문에 접근하는 데 침로 변경을 위해 더 많은 연료를 소비할 수 있다는 단점도 있다. 뉴호라이즌스의 연장된 미션에는 카이퍼 띠의 천체들을 되도록 많이 관측하는 것도 포함되어 있다. 2006년 1월에 지구를 떠난 뉴호라이즌스는 현재 지구- 태양 간 거리보다 더 가까이 명왕성에 다가가 있다. 오는 7월 14일이면 명왕성에서 1만km 거리까지 접근하게 된다. 새로운 행선지인 MT69에 최대한 가까이 접근하기 위해서는 올해 10월쯤 침로를 변경하는 기동을 해야 한다. 과연 뉴호라이즌스가 둘 중 어느 쪽으로 가야 하는가 하는 문제는 올해 8월에 최종결정되어 발표될 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com 
  • [아하! 우주] 달이 점점 지구에서 멀어져 간다 - 1년에 3.8cm 이동

    [아하! 우주] 달이 점점 지구에서 멀어져 간다 - 1년에 3.8cm 이동

    달이 언제 어떻게 생겨났느냐에 대해서는 대체로 잘 알려져 있다. 태양계 초기인 45억 년 전, 화성 크기만한 천체가 초속 15km의 속력으로 지구를 들이받아 만들어졌다는 설이 대략 자리를 잡았다. 이른바 ‘거대 충돌설’이다. 이름 붙이기를 좋아하는 학자들은 그 난데없는 천체에다 ‘테이아’라는 멋진 이름까지 붙였다. 테이아란 그리스 신화에서 달의 여신 셀레네의 어머니다. 그후 45억 년 동안 지구와 마주 보며 서로 껴안듯이 돌았던 이 달이 지구에 끼친 영향이란 참으로 엄청난 것이었다. 하루가 24시간이 된 것도, 지구 바다의 밀물 썰물도 다 달로부터 비롯된 것이다. 뿐만 아니라 지구 자전축을 23.5도로 안정되게 잡아줘 사계절이 있도록 한 것도 오로지 달의 공덕이다. 그런데 영원히 지구랑 같이 갈 것 같던 이 달이 지구로부터 점점 멀어져가고 있다는 사실을 아는 사람은 그리 많지 않은 것 같다. 더욱이 그 속도가 갈수록 빨라지고 있다고 한다. 얼마나 빨리 멀어져가고 있다는 말인가? 수십 년에 걸친 측정 결과 1년에 3.8cm의 비율로 멀어지고 있음이 밝혀졌다. 이 벼룩꽁지만한 길이를 어떻게 쟀는가 하면, 1971년 아폴로 15호의 승무원이 달에 설치한 레이저 역반사 거울이 그 답이다. 역반사 거울은 빛이 온 방향 그대로 반사시켜주는 특별한 반사체다. 지구에서 달까지 왕복 거리는 약 80만 km고, 지구에서 쏘는 레이저빔이 이 반사거울까지 갔다가 되돌아오는 시간이 약 2.7초다. 반사되어 돌아오는 레이저광의 시간을 지구에서 달까지의 거리를 1mm 오차도 없이 정밀하게 잴 수 있다. 그 측정 결과가 일년에 3.8cm씩 달이 지구로부터 멀어져가고 있다는 사실을 명확히 보여주고 있는 것이다. 밀물과 썰물이 달을 밀어낸다 그런데 대체 달은 왜 멀어져가는 걸까? 달도 이젠 인간들이 난리치는 지구가 지겹다는 건가? 이유는 달리 있다. 달이 만드는 지구의 밀물과 썰물 때문이다. 풀이하자면, 이 밀물과 썰물이 지표와의 마찰로 지구 자전 운동에 약간 브레이크를 걸어 감속시키고, 그 반작용으로 달은 지구에서 에너지를 얻어 앞으로 약간 밀리게 된다. 원운동하는 물체를 앞으로 밀면 그 물체는 더 높은 궤도, 더 큰 원을 그리게 되는 이치와 같다. 달이 그 힘을 받아 해마다 3.8cm씩 지구와의 거리를 넓혀가고 있는 것이다. 작지만, 이 3.8cm의 뜻은 심오하다. 티끌 모아 태산이라고, 이것이 차곡차곡 쌓이다 보면 10억 년 후에는 달까지 거리의 10분의 1인 3만 8000km가 되고, 100억 년 후에는 38만km가 된다. 달이 지구에서 2배나 멀어지게 되는 셈이다. 아니, 그 전인 10억 년 후 달이 지금 위치에서 10% 더 벌어져 44만 km만 떨어져도 지구는 일대 혼란 속으로 빠져들게 된다. 그 동안 자전축을 잡아주어 23.5도를 유지하게 해서 계절을 만들어주던 달이 사라진다면, 자전축이 어떻게 기울지 알 수가 없다. 만약 태양 쪽으로 기울어진다면 지구에 계절이란 건 다 없어지고, 북극, 남극 빙하들이 다 사라져, 동식물의 멸종을 피할 수 없을 거라고 과학자들은 전망한다. 이처럼 달이 없는 지구는 상상하기조차 힘들다. 달이 지구로부터 멀어지면 지구는 대재앙을 피할 길이 없을 것이다. 기온은 극단적으로 변해 물을 증발시키고 얼음을 녹여 해수면이 수십m 상승하게 된다. 또한, 흙먼지 폭풍과 허리케인이 수 세대 동안 이어지게 된다. 달의 보호가 없다면 결국 지구의 생명체는 완전히 사라지게 될지도 모른다. 15억 년 후 목성이 달을 떼어내 간다 15억 년 쯤 후, 달은 지구에서 상당히 멀어져 목성의 중력이 지구와 달을 떼어낼 것이다. 최악의 상황은 지구의 자전축이 90도로 기울어지는 것이다. 그러면 어떤 일이 일어나는가? 극점이 정확히 태양을 바라보게 되어 양극의 빙원이 녹아버리고, 지구의 반이 얼고 나머지 반은 사막이 된다. 똑바로 내리쬐는 태양은 지구의 상당 부분을 사막으로 만들고 모든 것을 모래로 뒤덮어 지구의 10분의 1을 없애버린다. 그리고 햇빛 부족으로 전에 없던 엄청난 겨울을 경험할 것이다. 식물들은 고사하거나 동사하고, 뒤이어 동물들은 대량 멸종의 나락으로 떨어지게 된다. 하지만 이런 혼돈은 시작에 불과하다. 달이 멀어졌을 때 지구의 움직임은 예측 불가지만, 한 가지 분명한 것은 그 시기가 분명히 다가오고 있으며 점점 빨라지고 있다는 사실이다. 그러면 결국엔 어떻게 되는가? 확실한 것은 언제가 되든 달이 결국은 지구와 이별할 거라는 점이다. 그후 태양 쪽으로 날아가 태양에 부딪쳐 장렬한 최후를 맞을 것인지, 아니면 외부 태양계 쪽으로 날아가 광대한 우주 바깥을 헤맬 것인지, 그 행로야 알 수 없지만. 문제는 45억 년이란 장구한 세월 동안 지구와 같이 껴안고 같이 돌던 달도 언제까지나 그렇게 있을 존재는 아니라는 얘기다. 오늘밤이라도 바깥에 나가 하늘의 달을 보라. 우리 지구의 동생인 저 달도 언젠가는 형과 작별을 고할 것이다. 회자정리(會者定離)다. 여기에는 사람은 물론, 천제들에도 예외가 없다. 그런 생각으로 달을 바라보면 더 유정(有情)하고 더 아름답게 느껴질 것이다. 달이 떠난 후에도 지구에 생명이 살 수 있을까? 100억 년 사는 별에 비하면 100년도 못사는 인생이 몇 억, 몇십억 년 후의 일을 걱정한다는 것은 부질없는 일일지도 모르겠다. 이광식 통신원 joand999@naver.com 
  • 세레스의 미스터리 하얀 점 정체는 ‘얼음 화산’?

    세레스의 미스터리 하얀 점 정체는 ‘얼음 화산’?

    화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 세레스(Ceres)에서 발견된 하얀 점(white spot)의 정체가 '얼음 화산'일 가능성이 제기됐다. 최근 독일 막스 플랑크 태양계 연구소 수석 연구원 안드레아스 나튜스는 이 하얀 점의 정체가 얼음 화산의 활동이나 혜성의 꼬리처럼 얼어있는 세레스 표면이 태양빛에 녹아 발생하는 현상일 수 있다는 주장을 펼쳤다. 학계를 들썩이게 만든 세레스의 하얀 점은 지난 1월 미 항공우주국(NASA)의 무인탐사선 던(Dawn)을 통해 처음 세상에 알려졌다. 이후 던이 세레스에 가까이 접근하면서 사진의 해상도가 높아지자 이 점이 1개가 아닌 2개라는 사실이 확인됐다. 역시나 학계의 관심은 이 점의 정체로 이번 나튜스 박사의 추측처럼 얼음 화산일 가능성에 무게감이 쏠리고 있다. 다소 낯선 단어인 얼음 화산은 액체성분의 물질이 화산처럼 분출하는 것을 말한다. 이는 천체의 표면온도가 극히 낮은 경우에 가능하기 때문에 지구에는 얼음 화산이 없다. 이같은 얼음 화산의 존재는 결과적으로 세레스 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있다는 학계의 추측에 힘을 실어준다. 특히 이는 외계 생명체 존재 가능성으로도 연결돼 인류 역사의 페이지를 다시 쓰는 계기가 될 수도 있다. 그러나 그 궁금증은 1달 후 정도면 풀릴 전망이다. 지난 6일 던이 세레스 궤도에 성공적으로 진입하면서 본격적인 탐사 활동이 시작돼 세세한 표면 모습을 지구로 전송하고 있기 때문이다.  한편 지름이 950km에 달해 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했던 세레스는 행성에 오르기는 커녕 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 학자들이 세레스에 관심을 갖는 이유는 역시 태양계 탄생 당시의 상태를 그대로 유지해 초기 역사의 비밀을 풀어줄 것으로 기대되기 때문이다. NASA 측은 "장도에 오른지 7년 5개월 만에 무사히 세레스 궤도 진입에 성공했다" 면서 “왜소행성에 우주선이 방문한 것은 사상 처음으로 앞으로 16개월 간 세레스에 머물면서 관련 데이터를 지구로 전송할 것” 이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주]“달이 행성보다 생명체 살기에 더 적합”

    [아하! 우주]“달이 행성보다 생명체 살기에 더 적합”

    우주에서 생명체가 살기 적합한 후보로 행성보다 오히려 달이 더 적합할 수 있다는 주장이 나왔다. 최근 미국 워싱턴 대학 천문학자 사라 발라드 박사는 한 방송과의 인터뷰를 통해 "우주에서 생명체가 살기 좋은 지구형 행성을 찾는것 보다 외계 위성을 찾는 것이 더 적절할 수 있다"고 밝혔다. 일반적으로 우리 지구가 달을 위성으로 거느린 것처럼 태양계 내 다른 행성들도 많은 위성을 거느리고 있다. 마찬가지로 태양계 밖 외계행성도 수많은 위성을 거느렸을 것으로 추측되는데 어렵지 않게 발견되는 것이 '태양계의 큰형님' 목성처럼 덩치가 큰 '가스형 행성'이다. 문제는 수소와 헬륨으로 가득찬 가스형 행성에는 생명체가 존재할 확률이 낮다는 것이다. 그러나 그 가스형이 거느리고 있을 위성을 연구대상에 올리면 이야기가 달라진다. 지구처럼 항성과의 거리가 가깝지도 멀지도 않아 생명체가 살기 적합한 '골디락스존'(Goldilocks zone)의 위치에 있는 가스형 행성, 그리고 그 행성(모성)과 적절한 거리를 유지하고 있는 위성이라면 생명체 서식 가능성이 높다는 추측이 가능하다. 발라드 박사가 특히 주목하고 있는 행성은 지구에서 44광년 떨어진 곳에 위치한 안드로메다 자리 웁실론d(Upsilon d)다. 웁실론d는 목성의 질량보다 10배나 큰 행성으로 특히 항성과 적절한 거리를 유지하고 있는 골디락스존에 속해있다. 그러나 가스형으로 추정돼 생명체가 살 확률은 낮지만 그 궤도의 위성이 지구와 비슷한 질량을 가진 암석형이라면 생명체가 존재할 확률은 그만큼 높아진다. 발라드 박사는 "만약 당신이 그 위성 위에서 하늘을 본다면 아마 활발하게 움직이는 구름을 볼 수도 있을 것" 이라면서 "이같은 위성이 생명체를 위한 우주의 지배적인 위치일수 있다"고 설명했다. 그러나 문제는 외계위성이 너무 작아 찾아내기 힘들다는 점에 있다. 인류가 케플러 우주망원경 덕에 발견한 외계행성은 지금까지 확인된 것만 1000개를 넘어섰다. 확인을 위해 기다리는 후보도 4000개가 넘어 그간 수많은 성과를 올렸으나 아직 외계 위성은 발견하지 못했다. 이 때문에 천문학자들은 수명이 끝난 케플러 우주망원경 대신 오는 2017년 발사될 차세대 행성 사냥꾼 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)에 대한 기대감을 숨기지 않고 있다.   박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • “뉴허라이즌스! 명왕성 지위를 찾아줘”

    “뉴허라이즌스! 명왕성 지위를 찾아줘”

    명왕성은 다시 태양계 행성으로 격상될 수 있을까. 미국항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선 던(Dawn)호가 6일 왜행성 세레스에 도달하면서 오는 7월 명왕성 궤도에 도착할 ‘뉴허라이즌스’호도 함께 주목받고 있다. 두 탐사선은 모두 세레스와 명왕성이라는 두 왜행성이 실제로 어떤 천체인지를 밝힐 수 있는 데다가 이번 결과에 따라 두 왜행성의 지위가 바뀔 수 있기 때문이다. ■ 명왕성 탐사하는 ‘뉴허라이즌스’ 현재 태양계 행성의 정의는 ‘태양의 주위를 돌고 있어야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 되어야 하고, 자신보다 작은 이웃 천체가 없어야 한다’고 돼 있다. 즉, 수성·금성·지구·화성·목성·토성·천왕성·해왕성의 8개를 가리키는 것. 명왕성은 1930년 발견 이후 오랫동안 태양계의 9번째 행성이라고 여겨져 왔다. 하지만 외부 항성계에서 비슷한 크기의 천체가 잇따라 발견됐을 뿐만 아니라 지구 위성인 달보다 작았으며 질량도 지구의 약 500분의 1밖에 되지 않아 2006년 국제천문연맹(IAU)의 결정에 따라 명왕성은 왜행성으로 격하됐고, 화성과 목성 사이 소행성 세레스는 왜행성으로 지위를 올렸다. 하지만 이런 자리매김은 지금도 의견이 분분한 것이 현실이다. 행성 분류를 지름 크기 별로 살펴보면, 행성(최소 4,800km) > 달 (3,400km) > 왜행성(예 : 명왕성 2,306km) ≧ 세레스(950km) > 소행성 순이다. 만약 이번 탐사에서 명왕성의 정확한 지름이 달 이상으로 판명된다면 행성으로의 ‘격상’을 검토하는 논의가 다시 나오게 된다. 또 아직도 애매한 왜행성의 정의가 앞으로 논의에서 재검토될 가능성도 있다. 이번 탐사에서 뉴허라이즌스는 명왕성의 지형과 최대의 위성 카론 대한 자료를 수집하게 되며, 지구에서 관측이 어려운 불명확한 명왕성 표면의 모습을 자세히 관찰할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 그뿐만 아니라 뉴허라이즌스는 올해 7월부터 약 6개월에 걸쳐 명왕성 탐사를 종료한 뒤 해왕성 궤도 바깥에 있는 카이퍼 벨트에 있는 다른 천체들을 통과하는 관측도 진행할 계획이다. 카이퍼 벨트는 46억 년 전 태양계 탄생 시의 잔해에서 형성된 거대한 고리 모양의 영역으로 명왕성에서 약 15억 km 거리에 있는 3개의 천체 관측 후보에 올라 있다. ■ 세레스 궤도에 도착한 ‘던’ 이와 달리 던 호는 화성과 목성 사이에 있는 세레스를 관측한다. 세레스의 발견은 명왕성보다 빠른데 1801년 이탈리아 천문학자 주세페 피아치가 소행성으로 처음 발견한 천체이다. 이런 세레스 표면에는 아주 적은 대기와 서리가 있고 내부에는 얼음 맨틀이 확산하고 있다는 추측도 있다. 발견 당시에는 새로운 ‘행성’으로 간주하고 있었지만, 그 역시 근처의 궤도에 유사한 천체(소행성)가 속속 발견됐고 행성이라고 하기에는 너무 작다(수성 약 5분 1)는 등의 이유로 곧 ‘소행성’으로 분류됐다. 그래도 소행성 중에서는 상당히 컸기에 한 세기 이상에 걸쳐 ‘태양계 최대 소행성’으로 불렸다. 세레스는 명왕성과 마찬가지로 2006년 채택된 태양계 천체의 정의에 따라 ‘왜행성’으로 분류됐다. 던호는 지난달부터 NASA에 이미지를 보내기 시작했으며, 세레스가 자전하고 있는 표면에 음영이 찍혀 분화구의 그림자나 심지어 수수께끼의 광원으로 보이는 것으로 알려졌다. 현재 던호는 세레스 궤도에 진입해 가장 가까이 접근한 뒤 탐사를 통해 자료 수집을 하고 있다. NASA에 따르면 세레스는 아직 성장하는 별로 표면의 모습과 구조를 자세히 관찰하면, 태양계가 탄생했을 무렵의 상태를 알게 될 가능성이 있는 것으로 기대된다. 뉴허라이즌스호와 던호가 지구를 출발한 시점은 각각 2006년과 2007년. 올해 각각의 목표에 도달하기까지 무려 8~9년이나 걸린 장기 탐사 계획이다. 태양계 역사를 알 수 있는 중요 단계가 될 것으로 기대되는 이번 탐사를 통해 인류가 수수께끼의 답에 접근할 수 있을지 기대가 모인다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 외계위성(달)이 행성보다 생명체 살기에 더 적합

    외계위성(달)이 행성보다 생명체 살기에 더 적합

    우주에서 생명체가 살기 적합한 후보로 행성보다 오히려 달이 더 적합할 수 있다는 주장이 나왔다. 최근 미국 워싱턴 대학 천문학자 사라 발라드 박사는 한 방송과의 인터뷰를 통해 "우주에서 생명체가 살기 좋은 지구형 행성을 찾는것 보다 외계 위성을 찾는 것이 더 적절할 수 있다"고 밝혔다. 일반적으로 우리 지구가 달을 위성으로 거느린 것처럼 태양계 내 다른 행성들도 많은 위성을 거느리고 있다. 마찬가지로 태양계 밖 외계행성도 수많은 위성을 거느렸을 것으로 추측되는데 어렵지 않게 발견되는 것이 '태양계의 큰형님' 목성처럼 덩치가 큰 '가스형 행성'이다. 문제는 수소와 헬륨으로 가득찬 가스형 행성에는 생명체가 존재할 확률이 낮다는 것이다. 그러나 그 가스형이 거느리고 있을 위성을 연구대상에 올리면 이야기가 달라진다. 지구처럼 항성과의 거리가 가깝지도 멀지도 않아 생명체가 살기 적합한 '골디락스존'(Goldilocks zone)의 위치에 있는 가스형 행성, 그리고 그 행성(모성)과 적절한 거리를 유지하고 있는 위성이라면 생명체 서식 가능성이 높다는 추측이 가능하다. 발라드 박사가 특히 주목하고 있는 행성은 지구에서 44광년 떨어진 곳에 위치한 안드로메다 자리 웁실론d(Upsilon d)다. 웁실론d는 목성의 질량보다 10배나 큰 행성으로 특히 항성과 적절한 거리를 유지하고 있는 골디락스존에 속해있다. 그러나 가스형으로 추정돼 생명체가 살 확률은 낮지만 그 궤도의 위성이 지구와 비슷한 질량을 가진 암석형이라면 생명체가 존재할 확률은 그만큼 높아진다. 발라드 박사는 "만약 당신이 그 위성 위에서 하늘을 본다면 아마 활발하게 움직이는 구름을 볼 수도 있을 것" 이라면서 "이같은 위성이 생명체를 위한 우주의 지배적인 위치일수 있다"고 설명했다. 그러나 문제는 외계위성이 너무 작아 찾아내기 힘들다는 점에 있다. 인류가 케플러 우주망원경 덕에 발견한 외계행성은 지금까지 확인된 것만 1000개를 넘어섰다. 확인을 위해 기다리는 후보도 4000개가 넘어 그간 수많은 성과를 올렸으나 아직 외계 위성은 발견하지 못했다. 이 때문에 천문학자들은 수명이 끝난 케플러 우주망원경 대신 오는 2017년 발사될 차세대 행성 사냥꾼 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)에 대한 기대감을 숨기지 않고 있다.   박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 화성에서 본 지구...저기에 70억 명 중 당신이 있다!

    [아하! 우주] 화성에서 본 지구...저기에 70억 명 중 당신이 있다!

    -탐사 로버 큐리오시티가 찍은 사진 붉은 행성 화성에서 인간이 살 수 있는 공간을 찾아내라는 사명을 띠고 화성 땅에 내려앉은 후 1년 반 동안 화성 지표를 헤집고 다녔던 미 항공우주국(NASA)의 큐리오시티가 마침내 카메라 렌즈를 돌려 70억 인구가 살고 있는 지구를 처음으로 찍었다. 화성 땅의 지평선 너머로 해가 진 직후 큐리오시티의 카메라 렌즈에 담긴 지구의 모습은 우리가 지구에서 보는 금성과 별로 다를 것이 없이 한 개 점으로 보인다. 다만 지구 옆에 바짝 붙어 있는 달이 좀 낯설게 느껴질 따름이다. "저 놀라운 광경을 보라. 화성 땅에서 지구를 찍은 나의 첫 사진이다"라고 큐리오시티는 그날 트위터에 글을 올렸다. 당신이 바로 저기에 있다! 붉은 행성의 게일 분화구(사진) 안에 있는 딩고 갭에서 찍은 저 놀라운 사진에서 당신의 모습을 찾아보라.​ 승용차 크기의 큐리오시티가 찍은 이 철학적인 사진에서 지구는 화성의 어둑한 하늘에서 하나의 저녁 별로 보인다. 촬영 시간은 2014년 1월 31일, 해지고 80분이 지났을 때다. 잘 보면 지구 아래에 빛나는 점 하나가 바짝 붙어 있는데, 바로 지구의 동생 달이다. ​'딩고 갭'이라 불리는 화성의 모래 언덕에 있는 1톤짜리 화성 착륙선 큐리오시티가 찍은 지구는 화성의 저물녘 하늘에서 찬란하게 빛나는 저녁 별이다. 지구에서 금성을 보는 것도 비슷한 느낌을 준다. "만약 화성에서 일몰 후 동쪽 하늘을 본다면 '저녁 별'인 지구와 달이 유난히 반짝이는 광경이 금방 눈에 띌 것입니다" 하고 NASA는 사진 설명을 붙이고 있다. 만약 당신이 화성에서 본 지구의 모습을 보고 싶다면 요즘 저물녘 7시 반쯤 서쪽 하늘을 보면 된다. 아름답게 반짝이는 금성의 모습과 지구가 크게 다르지 않기 때문이다. 쌍안경이 있다면 바로 옆에 붙어 있는 천왕성도 볼 수 있다. 이번 수요일이 마침 천왕성이 0.5도인 보름달 크기​보다 가까운 0.3도까지 접근하는 때이다. 큐리오시티의 이 사진처럼 심우주에서 지구를 찍은 사진은 여럿 있다. 그증에서도 보이저 1호가 지구에서 60억km 떨어진 명왕성 궤도 부근에서 찍은 '창백한 푸른 점'이 가장 유명한 사진이다.​ 한편 큐리오시티가 있는 곳에서 반대되는 화성 땅에는 자매 탐사 로보인 오퍼튜니티가 두 번째 10년을 맞아 탐사활동을 벌이고 있다. 최근에는 화성 정착촌 건설 사업에 뛰어든 네덜란드의 민간회사인 마스원이 2025년 화성에 정착민 1진을 보낸다는 계획아래 화성인 후보 100명을 선발하기도 해, 이래저래 화성에 대한 인류의 관심은 계속 높아가고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • “’외계위성’이 행성보다 생명체 살기에 더 적합”

    “’외계위성’이 행성보다 생명체 살기에 더 적합”

    우주에서 생명체가 살기 적합한 후보로 행성보다 오히려 달이 더 적합할 수 있다는 주장이 나왔다. 최근 미국 워싱턴 대학 천문학자 사라 발라드 박사는 한 방송과의 인터뷰를 통해 "우주에서 생명체가 살기 좋은 지구형 행성을 찾는것 보다 외계 위성을 찾는 것이 더 적절할 수 있다"고 밝혔다. 일반적으로 우리 지구가 달을 위성으로 거느린 것처럼 태양계 내 다른 행성들도 많은 위성을 거느리고 있다. 마찬가지로 태양계 밖 외계행성도 수많은 위성을 거느렸을 것으로 추측되는데 어렵지 않게 발견되는 것이 '태양계의 큰형님' 목성처럼 덩치가 큰 '가스형 행성'이다. 문제는 수소와 헬륨으로 가득찬 가스형 행성에는 생명체가 존재할 확률이 낮다는 것이다. 그러나 그 가스형이 거느리고 있을 위성을 연구대상에 올리면 이야기가 달라진다. 지구처럼 항성과의 거리가 가깝지도 멀지도 않아 생명체가 살기 적합한 '골디락스존'(Goldilocks zone)의 위치에 있는 가스형 행성, 그리고 그 행성(모성)과 적절한 거리를 유지하고 있는 위성이라면 생명체 서식 가능성이 높다는 추측이 가능하다. 발라드 박사가 특히 주목하고 있는 행성은 지구에서 44광년 떨어진 곳에 위치한 안드로메다 자리 웁실론d(Upsilon d)다. 웁실론d는 목성의 질량보다 10배나 큰 행성으로 특히 항성과 적절한 거리를 유지하고 있는 골디락스존에 속해있다. 그러나 가스형으로 추정돼 생명체가 살 확률은 낮지만 그 궤도의 위성이 지구와 비슷한 질량을 가진 암석형이라면 생명체가 존재할 확률은 그만큼 높아진다. 발라드 박사는 "만약 당신이 그 위성 위에서 하늘을 본다면 아마 활발하게 움직이는 구름을 볼 수도 있을 것" 이라면서 "이같은 위성이 생명체를 위한 우주의 지배적인 위치일수 있다"고 설명했다. 그러나 문제는 외계위성이 너무 작아 찾아내기 힘들다는 점에 있다. 인류가 케플러 우주망원경 덕에 발견한 외계행성은 지금까지 확인된 것만 1000개를 넘어섰다. 확인을 위해 기다리는 후보도 4000개가 넘어 그간 수많은 성과를 올렸으나 아직 외계 위성은 발견하지 못했다. 이 때문에 천문학자들은 수명이 끝난 케플러 우주망원경 대신 오는 2017년 발사될 차세대 행성 사냥꾼 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)에 대한 기대감을 숨기지 않고 있다.   박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 소행선 탐사선 던 호, 세레스 궤도 진입에 성공

    [아하! 우주] 소행선 탐사선 던 호, 세레스 궤도 진입에 성공

    -최초로 소행성 궤도에 진입한 '역사적인 쾌거' ​'왜소행성의 해'가 시작되었다. 미국항공우주국(이하 NASA)의 소행선 탐사선 던(Dawn)이 6일 오후 9시 39분(한국시간) 왜소행성 세레스의 궤도 진입에 성공했다고 NASA가 발표했다. 던 호는 세레스로부터 61,000km 떨어진 곳에서 세레스의 중력에 잡혔다. 이로써 던 호는 왜소행성 궤도를 도는 최초의 우주선이 되었다. 앞으로 16개월에 걸쳐 이루어질 던의 관측활동은 발견된 지 2세기 넘도록 베일에 가려졌던 세레스의 비밀을 밝혀줄 것으로 기대된다. 던 미션 책임자 마크 레이먼은 "1801년 세레스가 발견된 이래 세레스는 행성으로 간주되었지요. 그런 다음 소행성으로 강등되었다가 마침내 행성과 소행성의 중간단계인 왜소행성으로 낙착했다“면서 "이제 7년 반 동안 49억㎞를 여행한 끝에 마침내 던이 세레스에 도착해 역사적인 궤도 진입에 성공한 것이디. 던은 세레스를 고향이라 부른다"고 설명했다.​ 화성과 목성 사이 소행성대에 존재하며, 내 태양계에서 가장 큰 미지의 천체로 알려진 세레스는 1801년 이탈리아의 천문학자 주세페 피아치가 처음 발견했다. NASA의 던 미션 요원들은 오늘 10시 39분(한국시간) 궤도를 돌고 있는 던 호로부터 '건강'하게 잘 있다는 안부를 전해 받았다. 이번 역사적인 던 호의 왜소행성 궤도 진입에 뒤이어 우주 탐사의 한 이정표가 될 사건이 몇 달 후 다시 인류를 기다리고 있다. 바로 명왕성을 향해 10년째 날아가고 있는 뉴호라이즌스가 7월 14일 명왕성 도착을 눈앞에 두고 있는 것이다. 뉴호라즌스가 명왕성에 도착하면 명왕성의 명확한 모습과 그 둘레를 도는 5개 위성의 생생한 이미지를 보내줄 것으로 기대되고 있다. ​ 4억 7300만 달러(한화 약 5000억 원)가 투입된 던 미션은 왜소행성 세레스와 소행성 베스타(Vesta)를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 던 호가 장도에 오름으로써 시작되었다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로서, 베스타는 지름이 530㎞, 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던 호는 베스타에 도달한 최초의 우주선으로, 2011년 7월 16일에 궤도에 진입했으며, 2012년 후반까지 14개월에 걸쳐 베스타 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 다음 목적지인 세레스로 침로를 돌렸다. 과학자들은 세레스의 성분 20%가 얼음물이라고 보고 있는데, 지난해 초 유럽우주국(ESA)이 허셜 우주망원경을 통해 세레스에서 수증기가 분출되는 것이 포착되기도 했다. 던은 앞으로 16개월 동안 세레스 궤도를 돌면서 지난해 12월 포착된 크레이터에서 나오는 두 개의 밝은 빛줄기에 대한 탐사를 포함, 세레스가 형성 당시의 물을 얼음 형태로 간직하고 있는지에 대해 집중적인 조사를 할 계획이며, 아울러 생명체 존재가 가능했던 환경인지도 살펴볼 예정이다. 과학자들은 또한 이번 세레스 탐사에서 태양계 생성의 단서를 찾을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 던 호는 2016년 6월까지 차츰 세레스의 근접 궤도로 바꿔가면서 보다 정밀한 관측활동을 할 계획이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 은하계 가장 빠른 별 발견…초속 1200km로 은하계 벗어나는 중

    은하계 가장 빠른 별 발견…초속 1200km로 은하계 벗어나는 중

    ‘은하계 가장 빠른 별’ 은하계 가장 빠른 별이 발견돼 관심을 모으고 있다. 이 별은 무려 1초에 1200km를 이동하는 것으로 나타났다. 이는 지구에서 달까지 5분 만에 주파할 수 있는 속도다. 이런 속도라면 2500만년 후에는 이 별이 은하계에서 벗어나게 될 것이라고 연구진은 분석했다. 5일(현지시간) 뉴욕타임즈에 따르면 ‘유럽 남부관측소’ 천문학자 슈테판 가이어 등 연구진은 사이언스지에 발표한 논문에서 ‘US 708’로 명명된 초당 1200km 속도로 이동하는 별을 발견했다. 이처럼 빠른 속도로 이동하는 별이 US 708이 처음은 아니다. 다만 그 동안 발견된 초고속도 별은 은하수 중심부인 블랙홀에 가까이 다가갔다가 발생한 추동력으로 속도가 빨라진 반면 US 708은 짝꿍 별의 폭발로 추동력을 갖게 됐다는 점에서 차이가 있다. 연구진은 이 별의 속도, 궤도, 회전 양상을 분석한 결과 US 708이 서로의 궤도를 도는 한 쌍의 별 중 하나였다는 것을 알게 됐다고 설명했다. US 708은 적색 거성이고 짝꿍 별은 백색 왜성이었다. 두 행성의 궤도가 매우 가까워지자 US 708의 헬륨 성분이 짝꿍 별로 옮겨갔고 옮겨간 헬륨이 응축되면서 짝꿍 별이 폭발하게 된 것이다. 결국 이때 발생한 폭발력에 의해 US 708은 우주를 돌진하게 됐다. 이번 연구 결과는 별이 수명을 다해 폭발하는 초신성 폭발 발생 원인에 대해 더 많은 단서를 제공할 것으로 기대된다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 지구 비밀 품은 ‘제2의 달’ 크뤼트네 아십니까

    [아하! 우주] 지구 비밀 품은 ‘제2의 달’ 크뤼트네 아십니까

    -지구 생성의 비밀 알려줄까? 지구의 밤하늘에 뜨는 달 외에도 또 하나의 달이 더 있다면 어떨까? 대부분의 사람들은 놀라겠지만, 또 개중에는 멋진 일이라고 손뼉치는 이들도 있을 것이다. 그런데 제2의 달이 정말로 있다. 1997년 10월 10일 영국의 아마추어 천문가 던컨 월드런이 발견한 '크뤼트네'(3753 Cruithne)가 바로 그 주인공이다. 지름 5km의 소행성 크뤼트네의 궤도는 달과는 달리 지구를 중심으로 말굽 모양처럼 구부러져 있다. 지구와 궤도 공명을 하는 때문인데, 이런 이유로 지구의 2번째 위성이라고도 하지만, 지구 주변을 공전하지 않고 주변 천체의 영향을 쉽게 받기 때문에 엄밀히 말하면 위성이라고 볼 수 없다. 그래서 크뤼트네는 준위성이라 불린다. 크뤼트네가 언제부터 지구와 궤도 공명을 했는가는 알 수 없지만, 주변 천체들과 지구의 인력에 의해 지금과 같은 궤도를 공전하게 된 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 크뤼트네의 궤도는 심하게 찌그러진 타원을 그리는데, 금성 궤도와 화성 궤도에까지 걸쳐져 있으며, 1994년부터 2015년까지 매년 11월 지구에 접근한다. 공전 주기의 변동에 따라 지구에 가장 가까이 근접할 때의 거리는 1,200만km이며, 2058년 화성에 1,360만km까지 접근한다 이런 크뤼트네가 최근 과학자들에게 주목을 받고 있는 이유는 그 기묘한 궤도가 행성의 형성에 관한 비밀을 알려줄지도 모른다는 기대감 때문이다. 크뤼트네는 달처럼 지구를 중심으로 멋진 타원형을 그리며 도는 것이 아니라, 지구가 태양의 둘레를 도는 것과 같은 비율로 말굽 모양의 궤도를 그리며 돌고 있다. 우리의 시선을 지구에 고정시키고 본다면, 지구 둘레를 도는 말굽 모양의 궤도에서 크뤼트네는 지구에 가까워졌다가 멀어지기를 반복하고 있다. 그런데 이러한 말굽 궤도는 사실 태양계 위성들에서 드물지 않게 볼 수 있는 것이다. 일례로, 토성의 위성 중 두 개가 이 같은 말굽 궤도를 도는 것으로 알려져 있다. 이러한 궤도를 천체 역학에서 공명궤도라 하는데, 공전 운동을 하는 두 천체가 서로에게 규칙적이고 주기적인 중력을 미치는 결과 두 천체의 공전주기가 간단한 정수비로 됨으로써 일어나는 현상이다. 크뤼트네의 특이한 움직임은 말굽 궤도를 비틀거리면서 돈다는 점이다. 말굽 궤도 역시 기형적으로 찌그러진 모양을 하고 있는데, 만약 태양계 위에서 크뤼트네의 궤도를 본다면 그것이 금성과 화성 궤도까지 침범한다는 사실을 알 수 있을 것이다. 과학자들은 이러한 크뤼트네의 움직임에서 초기 태양계가 만들어질 때 지구 같은 행성들이 중력의 영향으로 어떻게 뭉쳐지게 되었는가 하는 단서를 얻을 수 있을 것으로 생각하고 있다. 이러한 말굽 궤도가 존재한다는 것은 크뤼트네의 발견으로 20세기 말에 와서야 알게 된 사실로, 태양계 초기에 많은 천체들이 이 같은 궤도를 돌다가 서로 충돌하여 행성들을 만들었을 것임을 시사해주는 것이다. 언젠가 인류가 이런 소행성에 착륙해서 지구에서 희귀한 광물들을 채취할 수 있을지도 모른다. 만약 크뤼트네가 지구와 충돌한다면 백악기 말에 일어났던 소행성 대충돌에 버금가는 생물 멸종의 대재앙을 가져올 수도 있다. 하지만 과학자들이 시뮬레이터를 이용해 검토해본 결과, 다행히도 크뤼트네의 궤도면이 행성의 공전궤도면과 많이 어긋나 있어 충돌 가능성이 극히 낮은 것으로 나왔다. 크뤼트네가 지구와 가장 가까워지는 것은 2,750년 후이다. 어쨌든 제2의 달 크뤼트네가 우리에게 알려주는 것은 이 태양계가 영원하지 않다는 사실이다. 그 속에 사는 우리 역시 마찬가지다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
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