혜성에 외계의 미생물이 존재할 수 있다고 영국의 천문학자들이 6일(현지시간) 밝혔다. AFP통신에 따르면, 영국 카디프대 맥스 월리스 박사가 영국왕립천문학회(RAS)에 발표한 성명에서 지금까지 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P) 혜성 표면에 나타난 여러 특징은 미생물이 존재하는 환경과 일치한다고 밝혔다. 67P 혜성은 유럽우주국(ESA)의 혜성탐사로봇인 ‘필레’가 착륙한 천체로, ESA의 혜성탐사선 로제타가 함께 탐사연구 중인 곳이다. 이를 통해 천문학자들은 이 혜성에 커다란 암석이 흩어져 있고 평평한 크레이터(화구)가 곳곳에 있으며 최근 가스 분출 관측을 통해 표면 밑에 얼음 호수가 있을 것으로 추정하고 있다. 이런 특징을 통해 연구팀은 이 혜성이 단지 얼어붙은 비활동성 천체가 아니라 계속 지형적 변화를 겪고 있음을 시사하고 있다. 초속 32.9km의 속도로 우리 태양을 향해 접근하고 있는 이 혜성의 환경은 “지구 상의 남·북극보다 미생물이 생존하는데 적합할 수 있다”고 연구팀은 설명한다. 맥스 월리스 박사와 공동 연구자인 찬드라 위크라마싱 영국 버킹엄대 우주생물학센터 교수가 이끈 연구팀은 이날 영국 웨일스 랜디드노에서 열린 RAS 연례회의에서 위와 같은 내용을 담은 새로운 학설을 발표했다. 로제타호가 혜성 표면에서 관측한 놀라울 정도로 어두운 부분은 빛에 대한 반사가 적은 것으로 유기체로 추정되고 있는데 이런 복잡한 유기물질은 “생명체의 증거가 된다”고 연구팀은 지적했다. 또 최근 관측된 가스 분출을 두고 위크라마싱 교수는 이 혜성은 아직 태양에서 멀리 떨어져 있으므로 (고체가 액체를 거치지 않고 기체로 변하는) 승화 현상은 아니라고 설명했다. 위크라마싱 교수에 따르면 혜성 표면 밑에 실제로 미생물이 존재하면 고압의 가스주머니가 만들어져 그 위에 있던 얼음을 깨는 등의 이유로 유기입자가 방출했던 것일 수 있다. 미생물이 혜성에 서식지를 만들고 있다면 액체 상태의 물을 사용하고 있을 수 있다. 우주를 여행하는 67P 혜성이 태양에 접근하면서 따뜻해지는 기간에는 이런 물이 얼음에 균열을 만들어 ‘눈’(Snow)을 형성할 수 있다고 한다. 또 이런 유기체는 어는 것을 막는 염분을 포함할 수 있어 특히 이런 상황에 적응하는 능력이 뛰어나며 이 중에는 영하 40도의 극저온 상태에서도 활동할 수 있는 것도 있다고 한다. 67P 혜성이 태양으로부터 약 5억 km 거리에 도달한 지난해 9월에는 이미 빛이 닿는 부분에 약한 가스 기류가 방출되기도 했다. 태양을 타원 궤도로 돌고 있는 이 혜성이 태양에 접근해 온도가 높아지면 앞서 말한 승화 과정이 일어나고 이로 인해 혜성에는 멋진 꼬리가 형성된다. 67P 혜성은 다음 달 13일쯤 태양에서 가장 가까운 거리인 근일점을 통과하게 된다. 그 거리는 약 1억 8500만 km로 앞으로 근일점을 통과할 때까지 미생물이 점점 활동할 것이라고 연구팀은 추측하고 있다. 운이 좋다면 이런 미생물이 활동하는 모습이 로제타나 필레에 의해 생중계될지도 모른다고 연구팀은 기대감을 나타내고 있다. 사진=ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인류의 첫 탐사로봇이 내려앉은 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P)에서 싱크홀이 발견됐다. 최근 독일 막스 플랑크 연구소등 국제공동연구팀은 혜성 67P에서 지구의 것과 유사한 모습의 거대 싱크홀을 발견했다는 논문을 유명 과학저널 '네이처'(Nature)에 발표했다. 이번에 연구팀이 확인한 싱크홀은 지름 200m, 깊이 180m로, 실감나게 비교하면 서울 여의도 만한 땅 덩어리에 피라미드 하나 쯤 삼킬만한 큰 구덩이가 생긴 것이다. 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소 폴 와이즈만 박사는 "작은 혜성에서 거대 구덩이가 발견된 것은 정말 놀라운 일" 이라면서 "어떻게 혜성이 형성되고 진화했는지 알 수 있는 좋은 연구자료가 될 것" 이라고 설명했다. 그렇다면 이 싱크홀은 어떻게 생성된 것일까? 일반적으로 지구에서 자연적으로 생기는 싱크홀은 석회석 지층이 지하수 등 물과 화학적으로 반응해 침식되며 발생한다. 연구팀은 혜성 67P의 경우 태양과 가까워지면 혜성 내부에 있던 얼음 상태의 물질이 녹아 우주 먼지와 가스로 터져나오는 소위 '제트'를 분출하는데 이 과정에서 싱크홀이 생긴 것으로 추정하고 있다. 맥스 플랑크 연구소 장-밥티스트 빈센트 박사는 "혜성의 구덩이 안 벽에서 제트가 일어나는 것이 목격됐다" 면서 "다른 혜성 표면에서도 이와 유사한 모양의 구덩이가 발견된 적이 있다" 고 밝혔다. 한편 현재 혜성 67P 궤도를 돌고있는 유럽우주국(ESA)의 로제타호는 지난 2004년 3월 인류 최초로 혜성에 우주선을 착륙시킨다는 목표로 발사됐다. 무려 10년을 쉬지않고 날아간 로제타호는 지난해 8월 목적지인 혜성 67P 궤도 진입에 성공했다. 로제타호가 지금까지 보내온 사진을 보면 혜성 표면의 균열이 보이며 과거 물이 흐른 것 같은 물결 무늬가 확인됐다. 이는 중력과 대기가 거의 존재하지 않는 혜성이 지구와 같은 역동적인 지질 특징을 가진 것으로 해석돼 학계의 큰 주목을 받았다. 특히 로제타호에 실렸던 탐사로봇 필레는 지난해 11월 혜성 표면에 착륙하는 '역사'를 썼으나 배터리가 방전돼 이후 대기모드에 들어갔다. 그러나 지난달 14일 태양열을 충전한 필레가 7개월 만에 '기지개'를 펴면서 다시 탐사를 재개했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인류의 첫 탐사로봇이 내려앉은 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P)에서 싱크홀이 발견됐다. 최근 독일 막스 플랑크 연구소등 국제공동연구팀은 혜성 67P에서 지구의 것과 유사한 모습의 거대 싱크홀을 발견했다는 논문을 유명 과학저널 '네이처'(Nature)에 발표했다. 이번에 연구팀이 확인한 싱크홀은 지름 200m, 깊이 180m로, 실감나게 비교하면 서울 여의도 만한 땅 덩어리에 피라미드 하나 쯤 삼킬만한 큰 구덩이가 생긴 것이다. 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소 폴 와이즈만 박사는 "작은 혜성에서 거대 구덩이가 발견된 것은 정말 놀라운 일" 이라면서 "어떻게 혜성이 형성되고 진화했는지 알 수 있는 좋은 연구자료가 될 것" 이라고 설명했다. 그렇다면 이 싱크홀은 어떻게 생성된 것일까? 일반적으로 지구에서 자연적으로 생기는 싱크홀은 석회석 지층이 지하수 등 물과 화학적으로 반응해 침식되며 발생한다. 연구팀은 혜성 67P의 경우 태양과 가까워지면 혜성 내부에 있던 얼음 상태의 물질이 녹아 우주 먼지와 가스로 터져나오는 소위 '제트'를 분출하는데 이 과정에서 싱크홀이 생긴 것으로 추정하고 있다. 맥스 플랑크 연구소 장-밥티스트 빈센트 박사는 "혜성의 구덩이 안 벽에서 제트가 일어나는 것이 목격됐다" 면서 "다른 혜성 표면에서도 이와 유사한 모양의 구덩이가 발견된 적이 있다" 고 밝혔다. 한편 현재 혜성 67P 궤도를 돌고있는 유럽우주국(ESA)의 로제타호는 지난 2004년 3월 인류 최초로 혜성에 우주선을 착륙시킨다는 목표로 발사됐다. 무려 10년을 쉬지않고 날아간 로제타호는 지난해 8월 목적지인 혜성 67P 궤도 진입에 성공했다. 로제타호가 지금까지 보내온 사진을 보면 혜성 표면의 균열이 보이며 과거 물이 흐른 것 같은 물결 무늬가 확인됐다. 이는 중력과 대기가 거의 존재하지 않는 혜성이 지구와 같은 역동적인 지질 특징을 가진 것으로 해석돼 학계의 큰 주목을 받았다. 특히 로제타호에 실렸던 탐사로봇 필레는 지난해 11월 혜성 표면에 착륙하는 '역사'를 썼으나 배터리가 방전돼 이후 대기모드에 들어갔다. 그러나 지난달 14일 태양열을 충전한 필레가 7개월 만에 '기지개'를 펴면서 다시 탐사를 재개했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

▲ 태양계 탄생의 비밀을 간직한 ‘우주의 방랑자’ '공포의 대마왕' 우주에는 그 규모나 내용에서 우리의 상상을 초월하는 엄청난 사건들이 일어나고 있지만, 사람의 눈으로 볼 수 있는 천체현상 중 최고의 장관은 단연 혜성 출현일 것이다. 어떤 장대한 혜성의 꼬리는 태양에서 지구까지 거리의 2배에 달하며, 그 주기가 수십만 년을 헤아리는 것도 있다 하니 참으로 상상하기조차 힘든 일이다. 혜성이 남기고 간 부스러기라 할 수 있는 별똥별을 보며 소원을 빌어온 우리에겐 입이 딱 벌어질 스케일이라 하겠다. 태양계의 방랑자, 혜성은 태양이나 큰 질량의 행성에 대해 타원이나 포물선 궤도를 도는 태양계에 속한 작은 천체를 뜻하며, 우리말로는 살별이라고 한다. 혜성(彗星)의 ‘혜(彗)’가 ‘빗자루’라는 뜻에서도 알 수 있듯이, 빛나는 머리와 긴 꼬리를 가지고 밤하늘을 운행하는 혜성은 예로부터 고대인들에 의해 많이 관측되었다. 연대가 확실한 가장 오랜 혜성관측 기록으로는 기원전 1059년, 중국의 ‘주 나라 때 빗자루별이 동쪽에서 나타났다’는 기록이다. 유럽에서는 기원전 467년 그리스 사람들이 혜성 기록을 남겼다. 그리스 어로 혜성을 코멧(Komet)이라 하는데, 머리털을 뜻한다. 묘하게도 동서양이 혜성에 대해서는 하나의 일치된 관념을 갖고 있었는데, 그것은 혜성 출현이 불길한 징조라는 것이다. 왕의 죽음이나 망국, 큰 화재, 전쟁, 전염병 등 재앙을 불러오는 별이라고 믿었다. 고대인에게 혜성은 ‘공포의 대마왕’으로 두려움의 대상이었던 것이다. 혜성의 시차를 측정하여 혜성이 지구 대기상에서 나타나는 현상이 아닌 천체의 일종임을 최초로 밝혀낸 사람은 16세기 덴마크의 천문학자 튀코 브라헤였다. 이는 아리스토텔레스의 우주관을 뒤엎은 대단한 발견이었다. 아리스토텔레스는 달을 경계로 삼아 지상과 천상의 세계를 엄격하게 나누었는데, 무상한 지상의 세계와는 달리 천상은 세계는 변화가 없는 완전한 세계라고 주장했던 것이다. 그러나 튀코의 이 발견으로 천상의 세계 역시 무상하다는 것이 밝혀진 셈이다. 혜성이 태양계의 구성원임을 입증한 사람은 17세기 영국 천문학자 에드먼드 핼리였다. 1682년, 핼리는 어느 날 혜성을 본 후, 옥스퍼드 대학 도서관에 있던 옛날 혜성기록을 뒤져본 결과, 1456년, 1531년, 1607년에 목격된 혜성이 자기가 본 것과 비슷하다는 점을 깨닫고, “이 혜성은 불길한 일을 예시하는 별이 아니라, 76년을 주기로 지구 주위를 타원궤도로 도는 천체로, 1758년 다시 올 것이다“라고 예언했다. 그는 자신의 예언을 확인하지 못하고 죽었지만, 과연 1758년 크리스마스 밤에 이 혜성이 나타난 것을 독일의 한 농사꾼 아마추어 천문가가 발견했다. 이로써 이 혜성이 태양을 끼고 도는 하나의 천체임이 증명되었고, 핼리의 업적을 기리는 뜻에서 ‘핼리 혜성’이라 이름지어졌다. ▲ 핼리 혜성에 얽힌 한 소설가의 슬픈 사연 이 핼리 혜성에는 한 소설가의 슬픈 사연이 얽혀 있다. '톰 소여의 모험', '허클베리 핀의 모험' 등으로 우리에게도 친숙한 마크 트웨인이 그 주인공으로, 그는 핼리 혜성이 온 1835년에 태어나서, 혜성이 다시 찾아온 1901년에 세상을 떠났다. 76년 주기인 혜성과 주기를 같이한 트웨인은 만년에 불우한 삶을 살았다. 70세 때 아내와 장녀인 수지가 같은 시기에 세상을 떠나고, 몇 년 후에는 셋째 딸마저 간질로 그 뒤를 따랐다. 남은 자식이라고는 둘째 딸 클라라뿐이었다. 그는 실의에 빠진 채 만년을 보냈는데, 유일한 즐거움은 과학책을 읽는 것이었다. "나는 1835년 핼리 혜성과 함께 왔다. 내년에 다시 온다고 하니 나는 그와 함께 떠나려 한다. 내가 만일 핼리 혜성과 함께 가지 못한다면 그것은 내 인생에서 가장 실망스러운 일이 될 것이다"라고 말했던 트웨인은 1910년 어느 날 밤 별이 뜰 무렵 둘째 달 클라라의 손을 잡고 “안녕, 클라라. 우린 꼭 다시 만날 수 있을 거야”라고 말을 남겼는데, 그때 핼리 혜성이 다시 지구를 찾아왔고, 트웨인은 그 이튿날 세상을 떠났다. 1910년 4월 21일이었다. 핼리 혜성이 가장 최근에 나타난 해는 1986년이었고, 다음 방문은 2061년으로 예약되어 있다. 필자뿐 아니라 현재 지구 행성에서 살고 있는 70억 인구 중 3분의 1은 그때 핼리 혜성이 태양을 향해 달려가는 장관을 볼 수 없을 것이다. 핼리 혜성은 7만 6000년 후에 수명을 다하게 된다. 핼리 혜성처럼 태양계 내에 붙잡혀 길다란 타원궤도를 가지고 주기적으로 태양을 도는 혜성을 주기 혜성이라 하고, 포물선이나 쌍곡선 궤도를 갖고 있어 태양에 딱 한 번만 접근하고는 태양계를 벗어나 다시는 돌아오지 않는 혜성을 비주기 혜성이라 한다. 주기 혜성은 200년 이하의 주기를 가지는 단주기 혜성과, 200년 이상 수십만 년에 이르는 주기를 가진 장주기 혜성으로 나누어진다. 혜성은 크게 머리와 꼬리로 구분된다. 머리는 다시 안쪽의 핵과, 핵을 둘러싸고 있는 코마로 나누어진다. 핵이 탄소와 암모니아, 메탄 등이 뭉쳐진 얼음덩어리라는 사실이 최초로 밝혀진 것은 1950년 미국의 천문학자 위플에 의해서였다. 그러니 혜성의 정체가 제대로 알려진 것은 반세기 남짓밖에 되지 않은 셈이다. 핵을 둘러싼 코마는 태양열로 인해 핵에서 분출되는 가스와 먼지로 이루어진 것으로, 혜성이 대개 목성궤도에 접근하는 7AU 정도 거리가 되면 코마가 만들어지기 시작한다. 우리가 혜성을 볼 수 있는 것은 이 부분이 햇빛을 반사하기 때문이다. 코마의 범위는 보통 지름 2만~20만km 정도로 목성 크기만 하기도 하고, 때로는 지구와 달까지 거리의 약 3배나 되는 100만km를 넘는 것도 있다. 혜성의 꼬리는 코마의 물질들이 태양풍의 압력에 의해 뒤로 밀려나서 생기는 것이다. 이 황백색을 띤 꼬리는 태양과 반대방향으로 넓고 휘어진 모습으로 생기며, 태양에 다가갈수록 길이가 길어진다. 꼬리가 긴 경우에는 태양에서 지구까지의 거리 2배만큼 긴 것도 있다니, 참으로 장관이 아닐 수 없겠다. 태양에 가까이 다가가면 두 개의 꼬리가 생기기도 하는데, 앞에서 말한 먼지꼬리 외에 가스 꼬리 또는 이온 꼬리라고 불리는 것이 생긴다. 태양 반대쪽으로 길고 좁게 뻗는 가스 꼬리는 이온들이 희박하여 눈으로는 잘 보이지 않지만, 사진을 찍어 보면 푸른색을 띤 꼬리가 길게 뻗어 있는 것을 볼 수 있다. 근래에 온 혜성으로 단연 화제를 모았던 것은 1994년 7월 16일 목성과 충돌한 슈메이커-레비9 혜성이었다. 21개로 쪼개어진 조각들이 목성의 남반구에 차례로 충돌했는데, 충돌 당시 전 세계의 관심을 모았으며, 방송에서는 큰 화제가 되기도 했다. 외계 물체 중 최초로 태양계의 물체에 충돌하는 장관을 실감나게 보여주었던 것이다. 혜성 탐사선으로는 미국의 스타더스트 호가 99년 2월에 발사되었다. 이 탐사선은 2004년 1월에 혜성 와일드 2로부터 표본을 채취해 지구로 돌아왔다. 또한 67P/추류모프-게라시멘코’ 혜성에 착륙을 시도하기 위한 유럽우주국의 로제타 호는 2004년 3월에 발사되었는데, 지난 2014년 11월 12일 로제타 호의 탐사 로봇 ‘필레’가 역사상 최초로 67P 혜성에 성공적으로 착륙했다. 현재 로제타 호는 태양에 접근해가는 혜성 궤도를 돌면서 같이 따라가고 있는 중이다. ▲ '혜성들의 고향' 혜성은 어디에서 오는가? 혜성의 고향을 알기 위해서는 먼저 그 기원을 알지 않으면 안된다. 널리 받아들여지는 혜성 기원론에 따르면, 혜성은 행성과 위성들이 만들어지고 남은 잔해이기 때문에 태양계만큼이나 오래된 천체라는 것이다. 이 잔해들이 해왕성 너머 30~50AU 공간에 납작한 원반 모양으로 분포하고 있는데, 이곳이 바로 단주기 혜성들의 고향으로 카이퍼 대라 한다. 장주기 혜성의 고향은 그보다 훨씬 멀리, 5만~15만AU 가량 떨어진 오르트 구름이다. 지름 약 2광년으로, 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름은 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 탄소가 섞인 얼음덩어리인 이 핵들이 가까운 항성이나 은하들의 중력으로 이탈하여 태양계 안쪽으로 튕겨들어 혜성이 되는 것이다. 이 혜성은 온도가 매우 낮은 태양계 바깥쪽에 있었기 때문에 태양계가 탄생할 때의 물질과 상태를 수십억 년 동안 그대로 지니고 있는 만큼 태양계 탄생의 비밀을 간직한 ‘태양계 화석’이라 할 수 있다. 단주기 혜성의 경우, 태양에서 목성과 해왕성 사이를 타원궤도를 그리며 운동한다. 태양계 내의 천체가 태양에서 가장 멀리 떨어져 있을 때의 거리를 원일점, 가장 가까이 있을 때의 거리를 근일점이라 하는데, 단주기 혜성은 원일점의 위치에 따라 목성족, 토성족, 천왕성족, 해왕성족으로 나누어진다. 예컨대, 가장 짧은 3.3년 주기의 엥케 혜성은 목성족, 76년 주기의 핼리 혜성은 해왕성족에 속한다. 장주기 혜성은 해왕성 바깥까지 갔다가 되돌아오는 길쭉한 타원궤도로, 대부분의 혜성이 이에 속한다. 원일점은 대략 1만~10만AU 정도 거리에 있다. 우주 속에 영원한 것이 어디 있으리오마는, 혜성의 경우는 더욱 극적이다. 태양의 인력에 이끌려 태양계 안으로 들어온 혜성들은 각기 다른 운명을 겪는데, 태양과 행성들의 인력에 따라 궤도가 달라져, 어떤 것은 태양계 밖으로 밀려나 다시는 돌아오지 못하고 우주의 미아가 되거나, 행성의 강한 인력으로 쪼개지기도 한다. 또 어떤 것은 태양이나 행성에 충돌하여 최후를 맞는 경우도 있다. 보통 혜성은 서울시만한 크기로, 혜성이 태양을 방문할 때마다 핵에서 약 1억 톤 가량의 물질을 방출하기 때문에 핵 표면이 약 3m씩 줄어든다고 한다. 엥케 혜성은 천 번 곧, 3,300년 후, 수백억 년을 사는 별에 비해서는 참으로 찰나의 삶을 사는 존재라 하겠다. 혜성은 궤도를 운행하면서 티끌이나 돌조각들을 궤도상에 흩뿌리는데, 이러한 혜성의 입자들이 혜성 궤도 주위에 모여 있는 것을 유성류(流星流)라 한다. 공전하는 지구가 이 유성류 속을 지날 때 지구 대기와의 마찰로 불타며 떨어지는데, 이것을 유성 또는 별똥별이라 하며, 많은 유성이 무더기로 떨어지는 것을 유성우(流星雨)라 한다. 유성우는 지구 대기권으로 평행하게 떨어지지만, 우리가 보기에는 하늘의 한 곳에서 떨어지는 것처럼 보인다. 이 중심점을 복사점이라 하고, 복사점이 자리한 별자리의 이름을 따라 유성우의 이름이 정해진다. 유성우 중에서는 특히 사자자리 유성우가 유명한데, 주기 33년의 템펠-터틀 혜성이 연출하는 것으로서, 매년 11월 17일과 18일을 전후하여 시간당 십수개에서 많은 경우 수십만 개의 유성이 떨어진다. 혜성이 지구가 형성되기 전부터 존재했다는 것은 알려져 있지만, 아직도 혜성의 많은 부분은 신비에 싸여 있다. 어떤 학자들은 혜성이 가져다준 물이 지구의 바다를 만들었다고 주장하기도 하고, 어떤 학자들은 지구에 생명의 씨앗과 생명의 물질을 공급해왔다는 주장도 한다. 한편, 중생대 말 공룡을 비롯한 지구상의 생물 대부분을 멸종시킨 거대한 재앙의 근원이 혜성 충돌 때문이라는 주장은 거의 정설로 굳어가고 있다. 만약 이러한 주장들이 사실이라면 혜성은 지구 생명의 창조자이자 파괴자이며, 인류의 미래와 운명에 직결되어 있는 존재인 셈이다. 마지막으로 장주기 혜성 하나. 1975년에 발견된 웨스트 혜성은 원일점이 13,560AU(1AU는 지구-태양 간 거리 1.5억km)로, 현재까지 가장 긴 주기를 가진 혜성의 하나로 기록되고 있는데, 그 주기가 무려 55만 8300년이다. 지난 75년에는 태양을 지나친 뒤 네 조각으로 쪼개지면서 장관을 연출했던 웨스트 혜성의 다음 도래년은 서기 569,282년이다. 우리 인류가 문명사를 엮어온 것이 고작 5000년인데, 과연 그때까지 이 지구 행성에서 살아남아, 웨스트 혜성이 태양을 향해 시속 34만km로 돌진해가는 장관을 다시 볼 수 있을까? 이광식 통신원 joand999@naver.com　

핼리 혜성에는 한 소설가의 슬픈 사연이 얽혀 있다. '톰 소여의 모험', '허클베리 핀의 모험' 등으로 우리에게도 친숙한 마크 트웨인이 그 주인공으로, 그는 핼리 혜성이 온 1835년에 태어나서, 혜성이 다시 찾아온 1901년에 세상을 떠났다. 76년 주기인 혜성과 주기를 같이한 트웨인은 만년에 불우한 삶을 살았다. 70세 때 아내와 장녀인 수지가 같은 시기에 세상을 떠나고, 몇 년 후에는 셋째 딸마저 간질로 그 뒤를 따랐다. 남은 자식이라고는 둘째 딸 클라라뿐이었다. 그는 실의에 빠진 채 만년을 보냈는데, 유일한 즐거움은 과학책을 읽는 것이었다. "나는 1835년 핼리 혜성과 함께 왔다. 내년에 다시 온다고 하니 나는 그와 함께 떠나려 한다. 내가 만일 핼리 혜성과 함께 가지 못한다면 그것은 내 인생에서 가장 실망스러운 일이 될 것이다"라고 말했던 트웨인은 1910년 어느 날 밤 별이 뜰 무렵 둘째 달 클라라의 손을 잡고 “안녕, 클라라. 우린 꼭 다시 만날 수 있을 거야”라고 말을 남겼는데, 그때 핼리 혜성이 다시 지구를 찾아왔고, 트웨인은 그 이튿날 세상을 떠났다. 1910년 4월 21일이었다. 핼리 혜성이 가장 최근에 나타난 해는 1986년이었고, 다음 방문은 2061년으로 예약되어 있다. 필자뿐 아니라 현재 지구 행성에서 살고 있는 70억 인구 중 3분의 1은 그때 핼리 혜성이 태양을 향해 달려가는 장관을 볼 수 없을 것이다. 핼리 혜성은 7만 6000년 후에 수명을 다하게 된다. 핼리 혜성처럼 태양계 내에 붙잡혀 길다란 타원궤도를 가지고 주기적으로 태양을 도는 혜성을 주기 혜성이라 하고, 포물선이나 쌍곡선 궤도를 갖고 있어 태양에 딱 한 번만 접근하고는 태양계를 벗어나 다시는 돌아오지 않는 혜성을 비주기 혜성이라 한다. 주기 혜성은 200년 이하의 주기를 가지는 단주기 혜성과, 200년 이상 수십만 년에 이르는 주기를 가진 장주기 혜성으로 나누어진다. 혜성은 크게 머리와 꼬리로 구분된다. 머리는 다시 안쪽의 핵과, 핵을 둘러싸고 있는 코마로 나누어진다. 핵이 탄소와 암모니아, 메탄 등이 뭉쳐진 얼음덩어리라는 사실이 최초로 밝혀진 것은 1950년 미국의 천문학자 위플에 의해서였다. 그러니 혜성의 정체가 제대로 알려진 것은 반세기 남짓밖에 되지 않은 셈이다. 핵을 둘러싼 코마는 태양열로 인해 핵에서 분출되는 가스와 먼지로 이루어진 것으로, 혜성이 대개 목성궤도에 접근하는 7AU 정도 거리가 되면 코마가 만들어지기 시작한다. 우리가 혜성을 볼 수 있는 것은 이 부분이 햇빛을 반사하기 때문이다. 코마의 범위는 보통 지름 2만~20만km 정도로 목성 크기만 하기도 하고, 때로는 지구와 달까지 거리의 약 3배나 되는 100만km를 넘는 것도 있다. 혜성의 꼬리는 코마의 물질들이 태양풍의 압력에 의해 뒤로 밀려나서 생기는 것이다. 이 황백색을 띤 꼬리는 태양과 반대방향으로 넓고 휘어진 모습으로 생기며, 태양에 다가갈수록 길이가 길어진다. 꼬리가 긴 경우에는 태양에서 지구까지의 거리 2배만큼 긴 것도 있다니, 참으로 장관이 아닐 수 없겠다. 태양에 가까이 다가가면 두 개의 꼬리가 생기기도 하는데, 앞에서 말한 먼지꼬리 외에 가스 꼬리 또는 이온 꼬리라고 불리는 것이 생긴다. 태양 반대쪽으로 길고 좁게 뻗는 가스 꼬리는 이온들이 희박하여 눈으로는 잘 보이지 않지만, 사진을 찍어 보면 푸른색을 띤 꼬리가 길게 뻗어 있는 것을 볼 수 있다. 근래에 온 혜성으로 단연 화제를 모았던 것은 1994년 7월 16일 목성과 충돌한 슈메이커-레비9 혜성이었다. 21개로 쪼개어진 조각들이 목성의 남반구에 차례로 충돌했는데, 충돌 당시 전 세계의 관심을 모았으며, 방송에서는 큰 화제가 되기도 했다. 외계 물체 중 최초로 태양계의 물체에 충돌하는 장관을 실감나게 보여주었던 것이다. 혜성 탐사선으로는 미국의 스타더스트 호가 99년 2월에 발사되었다. 이 탐사선은 2004년 1월에 혜성 와일드 2로부터 표본을 채취해 지구로 돌아왔다. 또한 67P/추류모프-게라시멘코’ 혜성에 착륙을 시도하기 위한 유럽우주국의 로제타 호는 2004년 3월에 발사되었는데, 지난 2014년 11월 12일 로제타 호의 탐사 로봇 ‘필레’가 역사상 최초로 67P 혜성에 성공적으로 착륙했다. 현재 로제타 호는 태양에 접근해가는 혜성 궤도를 돌면서 같이 따라가고 있는 중이다. (3편에 계속) 이광식 통신원 joand999@naver.com　

“안녕 지구! 내 말이 들려요?” 인류 최초로 혜성 표면에 착륙한 뒤 배터리가 방전돼 겨울잠에 빠졌던 혜성 탐사 로봇 ‘필레’가 7개월 만에 깨어나 지구에 이 같은 메시지를 14일(현지시간) 보내왔다고 영국 BBC방송·AFP통신 등이 보도했다. 필레는 혜성의 얼음과 바위를 분석하도록 설계돼 있고, 무게 100㎏ 정도이다. 프랑스 우주국(CNES)도 이날 “필레로부터 2분간 새로운 신호를 받았고, 40초 분량의 자료를 전송받았다”고 밝혔다. 독일 우주국(GAC)은 13일 밤 지상팀이 필레와 85초간 교신했다고 전했다. 유럽우주국(ESA)이 2004년 3월 발사한 혜성 탐사선 ‘로제타’는 10년 8개월간 65억 ㎞를 비행해 지난해 11월 시속 6만 6000㎞로 움직이는 혜성 67P(추류모프-게라시멘코)에 도착했다. 로제타호에 실렸던 필레는 지난해 11월 12일 67P 혜성의 표면에 안착, 인류 최초로 혜성 표면에 착륙하는 역사를 썼다. 필레는 그러나 그늘에 자리잡는 바람에 태양광 배터리가 방전돼 11월 15일부터 대기 모드에 들어갔다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

2015년 6월 14일, 독일 다름슈타트에 있는 독일 우주 센터(DLR)에는 놀라운 신호가 수신되었다. 그 신호는 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko•이하 67P)’에 착륙한 필레가 모선인 로제타호를 통해서 지구로 보내온 300 데이터 패킷(Data packets)의 자료였다. 이 자료를 분석한 프로젝트 매니저 스티븐 울라멕 박사(Dr. Stephan Ulamec)와 그의 동료들은 필레가 작동할 준비가 되었다는 사실을 깨달았다. 지난 11월 15일 배터리가 방전되어 연락이 끊긴 필레는 7개월 후 혜성이 태양 주변으로 공전하면서 다시 햇빛을 받아 태양전지로 전력을 생산할 수 있게 되었다. 혜성의 위치가 태양에 가까워지면서 필레에 들어오는 햇빛의 양이 늘어났기 때문이다. 현재 필레는 영하 35도의 추운 혜성 표면에서 24W의 전력을 생산할 수 있다고 한다. 참고로 필레와 로제타가 있는 67P 혜성은 지구에서 현재 3억 500만km 떨어져 있으며 태양과의 거리는 2억 1,500만km이다. 67P 혜성은 올해 8월 13일에 태양에 가장 가까워지기 때문에 필레가 충분한 전력을 생산해 작동할 가능성은 충분하다. 다만 앞으로 계속해서 교신에 성공할지는 아직 장담할 순 없다. 계속 교신을 시도해 봐야 확신할 수 있다. 유럽 우주국이 판단하기로는 현재 필레에는 8,000개의 데이터 패킷이 남아 있다고 한다. 여기에는 본래 지난 11월 얻고자 했던 귀중한 자료들이 들어있을 것이다. 7개월만에 잠에서 깨어난 필레에게 물어보고 싶은 것은 한둘이 아니지만, 가장 궁금한 것은 혜성 표면 아래 물질을 확보했는지 여부일 것이다. 본래 필레의 가장 중요한 목표는 SD2라고 명명된 드릴을 이용해서 혜성 표면을 뚫고 그 아래 있는 물질을 채취하는 일이었다. 왜냐하면, 이 물질이 태양계 초기의 역사를 고스란히 간직한 타입 캡슐이라고 생각되기 때문이다. 혜성은 태양계가 생성될 때 같이 생성된 것으로 생각된다. 하지만 혜성이 여러 차례 태양 주변을 공전하면 표면에 있는 물질들 가운데 쉽게 증발하는 것은 대부분 사라진다. 그것이 드릴을 뚫어 내부 물질을 얻고자 하는 이유다. 작년에 필레는 의도와는 다르게 평평한 지형이 아니라 울퉁불퉁한 지형에 착륙해 드릴이 제대로 표면을 뚫을 수 있을지 아무도 확신할 수 없었다. 드릴로 혜성 표면을 뚫으라는 명령을 수신한 후 필레는 연락이 끊겼다. 이제 유럽 우주국의 과학자들은 필레가 정말 혜성 표면을 뚫었는지, 그리고 내부 물질을 성공적으로 입수해서 분석했는지를 알아야 한다. 필레에는 혜성 물질을 분석하는 Ptolemy(안정 동위원소 탐사기로 혜성 내부 샘플의 동위원소 분석), COSAC(가스 크로마토그래피와 질량 분광기로 혜성 토양의 분석 및 휘발성 물질의 구성 비율 측정)라는 장비가 있어 이 샘플을 분석할 수 있다. 필레가 샘플 분석까지 마무리했는지, 아니면 입수만 하고 아직 분석은 못 했는지, 그것도 아니면 아예 실패했는지는 아직 알 수 없다. 만약 혜성 내부 물질의 분석까지 완료해서 그 자료를 보내준다면 과학계는 다시 한 번 크게 흥분하게 될 것으로 생각된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

지난해 11월 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P)에 불시착한 후 응답은 물론 정확한 위치도 모르는 말 그대로 '우주 미아'가 된 탐사로봇이 있다. 바로 탐사선 로제타호(Rosetta)에 실려 10년 간 무려 64억 km를 날아간 로봇 필레(Philae)다. 지난 11일(이하 현지시간) 유럽우주기구(ESA)가 '가출' 한 필레로 추정되는 사진을 공개해 관심을 끌고있다. 사진 속(동그라미) 태양빛에 반사된 물체가 필레로 추정되지만 사실 확실치는 않다. ESA 또한 "필레가 위치한 유력한 후보 지역" 이라고 밝힐 정도. ESA가 그 위치조차 정확히 파악하지 못하는 것은 세탁기만한 크기의 필레가 서울의 여의도만한 지역에 낙오돼 신호조차 보내오지 않기 때문이다. 또한 67P의 주위를 도는 로제타호 역시 혜성에서 흘러나오는 가스와 먼지 때문에 보다 가까이 접근하지 못하고 있다. ESA의 속을 태우고 있는 필레는 지난해 11월 12일 로제타호에서 분리돼 사상 처음으로 혜성 표면에 내려 앉았다. 그러나 태양빛을 에너지로 삼는 필레가 그늘에 불시착하면서 인류의 첫 혜성 착륙 시도는 절반의 성공으로 끝났다. 문제는 필레에 탑재된 배터리 지속 시간이 60시간에 불과하다는 점. 이에 필레는 태양빛을 조금이라고 더 받기위해 몸체를 35도 회전시키며 기를 썼지만 결국 배터리 방전으로 휴면상태에 들어갔다. 이후 ESA는 애타게 필레를 호출하고 있으나 아직은 묵묵부답이다. 그러나 아직 희망은 있다. 혜성이 태양에 가깝게 다가가는 시점인 7~8월 필레가 태양 에너지를 충전해 '기지개'를 펼 가능성이 있기 때문이다. 필레 프로젝트 매니저 스테판 올맥 박사는 "혜성이 태양에 점점 가깝게 접근하고 있어 필레를 깨우기 위한 좋은 조건이 되고 있다" 며 기대를 숨기지 않았다. 이에반해 로제타호는 혜성 표면 14㎞까지 접근해 지금도 생생한 표면 사진을 지구로 전송하고 있으며 향후 최대 5km까지 다가갈 예정이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

영하 160℃의 극저온 공간에서 잠시 ‘휴식’을 취하는 로제타 혜성 탐사선이 조만간 파이널 미션에 돌입할 것으로 기대된다. 유럽우주기구(ESA)는 지난 4월 로제타호가 추류모프-게라시멘코67P(67P) 혜성 궤도에 진입한 뒤 혜성 지표면 14㎞ 상공까지 다가가는데 성공했다고 밝힌 바 있다. ESA가 계획하는 파이널 미션은 로제타호에 실린 인류 최초의 혜성 탐사로봇 ‘필레’를 깨우고 혜성 ‘67P’의 자세한 면모를 살피는 것이다. 이 혜성은 지름 4㎞, 중력이 지구의 수십만분의1에 불과하며, 초속 38㎞의 속도로 태양 주위를 돌고 있다. 문제는 필레가 햇빛이 닿지 않는 그늘 지역에 불시착해 착륙 60시간 만에 작동을 멈췄다는 사실이다. 하지만 ESA는 포기하지 않고 꾸준히 필레를 깨울 방법을 찾고 있다. 또 필레가 작동을 멈추기 전 얼음을 뚫는 드릴이나 해머, 표면의 샘플을 채취할 수 있는 다양한 도구들의 배치를 효과적으로 마쳤기 때문에 추가적인 미션이 가능하다고 믿고 있다. 혜성이 태양에 가깝게 다가가는 시점인 8월은 필레가 태양열을 충전하기에 좋은 시기이며, 로제타호를 움직여 필레를 수직으로 세워 충전에 용이하도록 만들게 하는 방법도 고려되고 있다. 로제타와 필레의 수명은 2015년 12월 까지로 알려져 있었지만, ESA 전문가들은 2016년 말까지 실험을 계속할 예정이다. 약 1년 여 정도 남은 기간 내에 필레를 깨우고 혜성에 더욱 가깝게 접근하는 것이 로제타호에게 남은 파이널 미션이다. ESA 로제타 프로젝트를 이끄는 맷 테일러 박사는 “우리는 내년 쯤 로제타의 남은 연료를 이용해 혜성 지표면 5㎞ 상공까지 접근시키는 것이 목표”라면서 “로제타가 가능한 혜성 가까이에 다가간 뒤 표면에서 필레와 다시 만나는 것이 최고의 시나리오”라고 설명했다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

유럽우주기구(ESA)가 전세계인들을 위해 화끈한 팬서비스를 했다. 최근 ESA가 홈페이지를 통해 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P)의 사진을 창고 정리하듯 '대방출' 해 화제에 올랐다.　 총 1,776장에 달하는 이 사진은 지난해 9월 23일 부터 11월 21일 사이 로제타호에 장착된 오시리스(OSIRIS)등의 카메라로 촬영된 것들이다. 전체적으로 오리같은 모습을 띤 67P는 여의도 정도 크기에 불과해 공개된 수많은 사진을 보면 그 사진이 그 사진처럼 보일만큼 비슷하다. 그러나 돌 하나도 세세히 보일만큼 생생한 혜성 표면 모습이 한편으로는 경외감과 또 한편으로는 으스스한 느낌까지 주는 것이 사실. 로제타호는 혜성과 최대 8km 내에서 이 사진들을 촬영했으며 혜성 표면 내부에 있던 얼음 상태의 물질이 녹아 우주 먼지와 가스로 터져나오는 '제트'를 처음으로 포착한 바 있다. 사실 우리는 이 사진들을 공짜로 보지만 이를 찍기위해 로제타호는 탐사로봇 필레를 싣고 무려 10년을 날아갔다. 지난 2004년 3월 인류 최초로 혜성에 우주선을 착륙시킨다는 목표로 발사된 로제타호는 지난해 8월 목적지인 혜성 67P 궤도 진입에 성공해 지금도 탐사를 진행 중이다. 그러나 3개월 후 사상 첫 혜성 착륙에 나섰던 탐사로봇 필레는 햇빛이 닿지 않는 그늘에 불시착하면서 지금도 ‘겨울잠’을 자고있는 상태다. ESA가 공개한 이번 사진은 'imagearchives.esac.esa.int'서 볼 수 있다. 　 　 　　　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인류의 오랜 과학사에서 최대의 과학적 발견 하나를 꼽으라면 서슴없이 '우주팽창'을 드는 사람들이 적지 않다. 이 우주팽창의 증거를 발견하여 인류에 고함으로써 20세기 천문학의 최고 영웅이 된 사람은 허블 우주망원경, 허블 법칙 등으로 너무나 잘 알려진 미국의 에드윈 허블이다. 그는 여러 가지 면에서 문제적 인물이었다. -허풍스러운 태도의 '20세기 천문학 최고 영웅' 1889년 미국 미주리 주의 마시필드에서 태어난 허블은 한마디로 온갖 행운을 타고난 사람이었다. 아버지는 변호사이자 보험 대리인이라 유복한 어린 시절을 보냈다. 그는 부모로부터 높은 지능과 강건한 체질까지 물려받은데다 미남형이라 매력이 주체하지 못할 정도로 철철 흘렀다. 허블은 고등학교 시절 육상대표로 7종 경기에서 우승했고, 그밖에도 여러 대회, 여러 종목에서 메달을 수두룩하게 받았다. 공부도 잘했다. 명문 시카고 대학 법학과에 어렵잖게 진학했다. 말하자면 허블은 엄친아 대표선수였다. 대학에서도 발군의 성적을 보인 그는 로즈 장학금을 받고 영국 옥스퍼드 대학으로 유학을 갔다. 이 유학기간 3년이 허블에게 큰 영향을 미친 듯하다. 이때부터 허블은 늘 정장차림에다 파이프를 입에 물고 멋을 내며 허세를 부리기 시작했다. 그리고 허풍스러운 영국식 억양을 쓰기 시작했는데, 이 버릇은 평생 바뀌지 않았다. 천문학 하는 사람 중에 괴짜가 많긴 하지만, 허블도 그런 면에서는 전혀 꿀리지 않는 등급이었다. 아무튼 그런 허블이 어떻게 20세기 천문학계에서 최고의 영웅으로 등극하는 영예를 거머쥐게 되었을까? 가끔 세상에는 별로 힘들이지 않고도 손대는 일마다 떡 먹듯이 성공하는 그런 부류의 인간들이 있는 법이다. 불공평하게 보이고 배 아픈 노릇이지만, 어쩔 수 없는 일이다. 허블이 바로 그런 인간형이었다. 1913년 귀국해서 잠시 변호사 협회에 이름을 걸어놓은 허블은 얼마 후 돌연 하던 일을 접고 시카고 대학 천문학과에 들어갔다. 이에 대해 훗날 허블은 다음과 같이 말했다. “천문학은 성직과도 같다. 소명을 받아야 하기 때문이다. 나는 루이스빌에서 1년 동안 법률업무에 종사한 다음에야 비로소 그 소명을 받았다.” 뒤늦게 시작한 천문학이었지만 그는 뛰어난 머리와 약간의 노력으로 밀린 공부를 따라잡아 1917년 천문학 박사학위를 손에 쥐었다. 졸업 후 은사인 조지 헤일의 추천으로 윌슨 산 천문대에서 일하려던 허블의 계획은 뜻하지 않은 일로 취소되었다. 미국이 뒤늦게 1차대전에 뛰어들었던 탓이다. 육군 장교로 지원한 허블은 전투에서 오른팔에 부상을 입은 덕으로 소령으로 특진되었다. 그 역시 허블에게는 자랑거리였다. 평생 소령 칭호를 입에 달고 살았다니까. -무시받던 '희미한 빛뭉치'에 꽂히다 전선에서 돌아온 허블은 1919년 30살 때 짐을 꾸려서 윌슨 산으로 들어갔다. 말 그대로 입산이었다. 해발 1,800m 산꼭대기에 있는 윌슨 산 천문대에는 당시 세계 최대인 2.5m 후커 반사망원경이 설치되어 있었다. 그러나 노새가 이끄는 수레를 타고 한나절이나 걸려서야 도착할 수 있는 외진 곳이라 생활은 고행이었고, 일과는 고달팠다. 그럼에도 수십 명의 천문학자들이 연구를 위해 이곳에 둥지를 틀었다. 그들은 추운 겨울에도 관측대 위에 앉아 온밤을 지새웠다. 거대한 반사망원경을 조그마한 손잡이를 돌려 조절하며, 렌즈의 십자선을 응시하면서 최고 12시간을 버텨야 했다. 따뜻한 커피를 마실 수도, 난방기구를 이용할 수도 없었다. 망원경에 안 좋은 영향을 끼치기 때문이다. 연구원 숙소에 여자가 머무는 것은 금지되었기 때문에 연구원들은 그곳을 수도원이라 불렀다. '수도원 원장'인 조지 헤일은 천체물리학은 모든 잡념을 버린 남자만이 전념할 수 있는 분야라고 일찍이 설파했다. 윌슨 산 꼭대기에서 허블은 먼 우주에서 희미하게 빛나는 성운들을 향해서 망원경의 주경을 겨누고는, 사진을 찍고 스펙트럼을 찍기 시작했다. 그것은 때로는 열흘 밤을 꼬박 지새워야 하는 고된 작업이었다. 허블은 소년 시절에 할아버지의 망원경으로 별보기를 좋아했다. 그리고 할아버지가 좋아하던 퍼시벌 로웰의 화성 이야기를 들으며 우주로의 꿈을 키워왔다. 허블의 박사논문 주제는 ‘희미한 성운’이었다. 주류 천문학자들은 밝은 별과 행성, 혜성에 연구할 주제가 얼마든지 있는데 무엇하러 그런 희미한 빛뭉치를 연구한다 말인가 하고 의아해했다. 하지만 허블의 깊은 관심은 늘 그 희미한 빛뭉치인 성운에 있었다. ‘저 가스 구름들은 과연 우리 은하 안에 있는 것인가, 아니면 은하 바깥을 떠도는 별들의 도시인가?’ 라틴 어로 '안개'를 뜻하는 성운(nebula)은 20세기 초만 해도 정말 안개에 가려진 천체였다. 허블의 머리속에는 늘 성운에 대한 의문이 떠나질 않았다. 허블이 윌슨 산에 오자마자 대망원경의 주경을 성운 쪽으로 돌린 것은 당연한 노릇이었다. -건달에 가까운 노새 몰이꾼 휴메이슨 이 대목에서 우리는 또 한 사나이를 떠올리지 않을 수 없다. 허블의 조수였던 그 사내 역시 천문학사에서는 전설이 되어 있는 존재이다. 그는 원래 노새 몰이꾼이었다. 이름은 밀턴 휴메이슨, 나이는 허블보다 2살 아래였다. 윌슨 산 천문대로 장비나 생필품을 운반하는 잡일꾼으로 일했던 휴메이슨은 학교는 일찌감치 중2 때 때려치우고, 당구와 도박, 여자 후리기에 한가락하는 사내로, 좋게 말하면 한량, 나쁘게 말하면 건달이었다. 그런데 머리가 영리하고 호기심도 풍부한데다, 도박으로 다져진 눈썰미와 손재주, 머리회전에 힘입어, 천문대의 각종 장비와 기계에 대해 질문하고 익히고 하는 새에 어느덧 엔지니어 비슷한 수준까지 되었다. 그러던 어느 날, 야사가 전하는 바에 따르면 휴메이슨의 놀라운 변신이 펼쳐진다. 야간 관측 보조원이 병결했는데, 대타로 투입할 마땅한 사람이 없었다. 그렇다고 귀한 망원경을 놀릴 수도 없는 노릇이라, 천문대에서는 하룻밤 공칠 요량을 하고 휴메이슨에게 대타로 뛰어볼 용의가 없느냐고 제안했다. 그 업무는 거대한 덩치인 망원경을 다룰 뿐만 아니라 천체사진까지 찍어야 하는 일이었다. 그날 밤 휴메이슨은 임시직 관측 보조원이 되어 왕년에 트럼프 장 다루듯이 거대 망원경을 능숙하게 다루는 솜씨를 자랑했다. 그뿐인가, 천문대 연구원들은 휴메이슨이 찍어놓은 은하 스펙트럼들을 보고는 입을 다물지 못했다. 선명한 화질이 일급 전문가의 솜씨였던 것이다. 이 일로 그는 천문대 정식 직원으로 채용되어 허블의 조수가 되었다. 중학 중퇴로 천문대에 정식직원이 된 것은 전무후무한 일이었다. 이 중학 중퇴 건달과 허풍기 있는 천문학 박사는 만나자마자 악동들처럼 서로 죽이 잘 맞았다. 휴메이슨은 일을 시작하자 이내 양질의 은하 스펙트럼을 얻는 데 어떤 천문학자보다 뛰어난 역량을 발휘했고, 나중엔 '휴메이슨 혜성'을 발견하는 등 훌륭한 업적을 많이 남겨 완벽한 천문학자로 인정받게 되었다. 건달에서 천문학자로의 놀라운 변신이었다. 1923년 10월 어느 날 밤, 마침내 허블은 생애 최고의 사진을 찍었다. 그는 2.5m 반사망원경을 이용해 안드로메다 대성운으로 알려진 M31과 삼각형자리 나선은하 M33의 사진을 찍었다. 며칠 후 안드로메다 성운 사진 건판을 분석하던 허블은 갑자기 “유레카!” 하고 크게 외쳤다. 성운 안에 찍혀 있는 변광성을 발견한 것이다. 1912년 헨리에타 리빗이 변광성의 주기와 밝기가 밀접한 관계가 있음을 발견하고 이를 우주를 재는 표준 촛불로 삼아, 그때까지 알려지지 않았던 하늘의 잣대를 제공한 바 있었다. 리빗의 발견을 잘 알고 있던 허블은 안드로메다 변광성의 주기를 측정해본 결과 31.4일이라는 것을 알아냈다. 여기에다 리빗의 자를 들이대어 지구까지의 거리를 계산해보니 놀랍게도 93만 광년이란 답이 나왔다. 우리 은하 크기보다 10배나 멀리 떨어져 있는 게 아닌가! 단순히 나선 모양의 성운으로 알고 있었던 안드로메다는 사실 우리 은하를 까마득히 넘어선 곳에 있는 독립된 나선은하였다. 칸트의 섬우주론이 200 년 만에 완벽히 증명된 셈이었다. 이로써 인류 역사상 가장 먼 거리를 측정했던 허블은 새로운 우주공간의 문을 활짝 열어젖혔던 것이다. 당시 천문학계는 우리은하의 크기를 놓고 '대논쟁'을 벌이고 있었다. '우리은하가 우주 전체다', '우리은하 외에도 많은 은하들이 있을 것이다'는 두 진영으로 나뉘어 있었는데, 뒤늦게 나타난 신출내기 천문학자가 그 판정을 내려주었던 것이다. 어쨌든 이 하나의 발견으로 허블은 일약 천문학계의 영웅으로 떠올랐다. 나중에 알려진 사실이지만, 허블의 계산은 참값보다 큰 차이가 나는 것이었다. 현재 알려진 안드로메다 은하까지의 거리는 그 두 배가 넘는 250만 광년이다. 밤하늘에서 빛나는 모든 것들이 우리 은하 안에 속해 있다고 믿고 있던 사람들에게 이 발견은 청천벽력과도 같은 것이었다. 갑자기 우리 태양계는 조그만 웅덩이 정도로 축소되어버리고, 태양은 우주라는 드넓은 바닷가의 한 알갱이 모래에 지나지 않은 것이 되었다. 허블의 발견 이후 은하들 뒤에 다시 무수한 은하들이 늘어서 있는 무한에 가까운 우주임이 드러났다. 인류에게 이것은 근본적인 계시였다. -하늘도 불안정하다! 은하를 추적하는 허블의 망원경은 여기서 멈추지 않았다. 그후 6년 동안 허블과 그의 조수 휴메이슨은 은하들의 거리에 관한 데이터들을 모으느라 춥고 긴 밤을 지새우기 일쑤였다. 과학자들은 은하들이 제자리에 고정되어 있지 않다는 사실을 알고 있었다. 1912년, 로웰 천문대의 베스토 슬라이퍼는 은하 스펙트럼에서 적색이동을 발견하고, 은하들이 엄청난 속도로 지구로부터 멀어지고 있다는 사실을 처음으로 알아냈다. 허블은 슬라이퍼의 연구를 기초로 삼고, 그 동안 24개의 은하를 집요하게 추적해서 얻은 자신의 관측자료를 정리하여 거리와 속도를 반비례시킨 표에다가 은하들을 집어넣었다. 그 결과 놀라운 사실이 하나 드러났다. 멀리 있는 은하일수록 더 빠른 속도로 멀어져가고 있는 것이다. 은하는 후퇴하고 있다. 먼 은하일수록 후퇴속도는 더 빠르다. 그리고 은하의 이동속도를 거리로 나눈 값은 항상 일정하다. 이것이 허블 법칙이다.(사실 허블-휴메이슨 법칙이라 불러야 공평하다) 훗날 이 상수는 허블 상수로 불리며, 'H'로 표시된다. 허블 상수는 우주의 팽창속도를 알려주는 지표로서, 이것만 정확히 알아낸다면 우주의 크기와 나이를 구할 수 있다. 그래서 허블 상수는 우주의 로제타 석에 비유되기도 한다. 허블과 휴메이슨의 발견은 우주가 팽창하고 있음을 명백히 보여주는 것이었다. 또한 여러 세기 동안 과학자들을 괴롭혀왔던 올베르스의 역설도 이로써 우주팽창이라는 정답을 얻은 셈이었다. 그러나 당시에는 허블 자신까지 포함해서 이것이 우주의 기원과 연관되어 있으며, 모든 것의 근본을 건드리는 심오한 문제라고 확신하는 사람은 아무도 없었다. 묘하게도 죽이 잘 맞았던 이 덤앤더머 커플이 인류를 우주 기원의 순간으로 데려갈 이론적 토대를 닦았던 것이다. 이는 20세기 천문학사에서 가장 중요한 발견으로 받아들여졌다. 1929년, 이 사실이 발표되었을 때 엄청난 충격을 사람들에게 던져주었다. 이 우주가 지금 이 순간에도 무서운 속도로 팽창하고 있으며, 우리가 발붙이고 사는 이 세상에 고정되어 있는 거라곤 하나도 없다는 이 현기증 나는 사실에 사람들은 황망해했다. 최초로 인류가 지구상을 걸어다닌 이래 우리 인간사가 불안정하다는 것을 알고는 있었지만, 20세기에 들어서는 하늘조차도 불안정하다는 사실을 깨닫게 되었던 것이다. 그것은 제행무상(諸行無常)의 대우주였다. -허블의 유해는 어디에? 허블은 죽을 때까지 열성적으로 은하를 관측했다. 1953년 허블은 팔로마 산 천문대의 지름 5m의 거대 망원경 앞에서 며칠 밤을 새워 관측할 준비를 하던 중 갑자기 심장마비로 숨졌다. 대천문학자다운 열반이었다. 향년 64세. 코페르니쿠스 이후 천문학의 발전에 최대의 공헌을 한 허블의 업적은 노벨 상을 뛰어넘는 것이지만, 허블은 상을 받지 못했다. 노벨 물리학상이 천문학을 배제했기 때문이다. 그러나 뒤늦게 규정이 바뀌어 허블에게도 상을 주기로 결정했지만, 이번엔 상을 받을 사람이 없었다. 허블이 죽은 지 3개월 뒤였던 것이다. 노벨 상은 고인이 된 사람에게는 주지 않는 것이기 때문에, 상을 받으려면 업적 못지않게 수명도 중요한 변수라는 것을 새삼 일깨워주었다. 죽은 뒤에도 허블은 세간의 관심을 모았다. 허블의 유언에 따른 거라는 설도 있지만, 그의 부인 그레이스는 장례식과 추도회를 모두 거부했다. 그리고 남편의 유해를 어떻게 처리했는지에 대해서도 끝내 입을 열지 않았다. 그래서 20세기의 가장 위대한 천문학자였던 허블의 행방은 반세기가 지난 지금까지도 풀리지 않은 미스터리가 되는 바람에 허블을 추념하려면 우주공간에 떠 있는 허블 망원경을 바라볼 수밖에 없다. 1990년 우주 공간으로 쏘아올려진 우주망원경에 허블의 업적을 기리는 뜻에서 그의 이름이 붙여졌기 때문이다. 지금도 지구 중심 궤도를 95분마다 한 바퀴씩 돌며 먼 우주를 담아 보내고 있는 허블 우주망원경은 지난 4월 24일로 관측 25주년을 맞았으며, 2018년 제임스 웹 우주망원경이 발사될 때까지 계속 운용될 전망이다. 마지막 허블의 말로 이 글을 접기로 하자. “오감만 잘 갖춰져 있으면 인간은 우주가 무엇인지 탐험할 수 있으며, 그걸 모험과학이라 부른다.” ​이광식 통신원 joand999@naver.com

영하 160도의 극저온 공간에 죽은 듯 누워 있는 인류 최초의 혜성 탐사로봇 ‘필레’(Philae)가 오는 17일쯤이면 기나긴 잠에서 깨어날 것이란 전망이 나왔다. 세계적 과학저널인 ‘네이처’는 필레가 착륙한 혜성이 이달 중순 태양과 가까운 근일점에 위치하면서 17일쯤 태양 에너지를 공급받아 잠에서 깨어날 가능성이 높다고 최근호에서 보도했다. 혜성 착륙을 주도한 유럽우주기구(ESA) 과학자들은 올해 3월 중순 필레와 교신을 시도했다 실패했지만, 17일쯤에는 필레가 작동해 교신이 가능할 것으로 낙관하고 있다. ESA는 지난해 11월 12일 탐사선 ‘로제타’에 실린 필레를 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’에 착륙시켰다. 지름 4㎞, 중력이 지구의 수십만분의1에 불과한 혜성 67P는 초속 38㎞의 속도로 태양 주위를 돌고 있다. 필레를 실은 우주선 로제타는 혜성과 같은 속도로 이동하면서 세탁기 정도 크기에 무게 100㎏에 불과한 필레를 23㎞ 상공에서 혜성에 착륙시키는 데 성공했다. 그러나 혜성 표면에 탐사로봇을 고정하는 작살이 제대로 발사되지 않아 햇빛이 닿지 않는 그늘 지역에 불시착해 착륙 60시간 만에 작동이 멈췄다. 필레의 운영을 총괄하는 독일항공우주센터(DLR) 스테판 울라메크 박사는 필레가 작동하기 위해서는 몇 가지 조건이 충족돼야 한다고 지적했다. 우선 필레가 충분히 충전될 수 있도록 태양빛에 12시간 이상 노출돼야 한다는 것이다. 영하 160도까지 떨어지는 혜성의 그늘에 놓인 필레의 관측장비들이 다시 작동하기 위해서는 내부 온도가 영하 45도까지는 올라가야 한다. 이와 함께 태양과 가까워질수록 증가하는 혜성의 먼지에 필레의 태양광 집열판이 덮이지 않아야 한다. ESA와 과학자들이 필레가 다시 작동하기를 바라는 것은 혜성이 태양계와 생명의 기원을 알려주는 열쇠이기 때문이다. 혜성은 45억년 전 태양계가 만들어지고 남은 물질들이 떨어져 나가 얼어붙은 물질이다. 혜성이 태양계로 다시 들어오면서 점점 녹아 가스와 먼지를 내뿜는데, 이것들을 분석하면 태양계 생성 당시의 여러 정보를 알 수 있게 된다. 실제로 필레는 착륙 후 수집한 정보를 통해 혜성 67P의 수증기 조성이 지구상의 물과 다르다는 것과 혜성에 자기장이 거의 존재하지 않는다는 것을 알려 왔다. 이를 통해 지구의 물이 혜성에서 오지 않았으며, 자기장으로 인해 행성이나 항성이 만들어지지 않았다는 것을 알 수 있게 됐다. DLR 발렌티나 롬마추 박사는 “불행히 이번에 필레가 깨어나지 못하더라도 혜성이 태양에 가장 가까이 다가가는 근일점 시기인 오는 8월 13일쯤 한 번 더 부활의 기회는 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유럽우주국(ESA)의 로제타 혜성 탐사선이 태양에 가까워짐에 따라 탐사 로봇 필레(Philae)가 다시 깨어날지 모른다는 희망을 가지고 지난 10일 수신기를 다시 켰다. 필레 착륙선은 지난해 11월 지구로부터 3억 5000만km 떨어진 심우주에서 67P 혜성에 착륙하는 데 성공했지만, 몇 차례 튀어오르다가 절벽 아래 응달에 처박히는 바람에 태양광 배터리가 사흘 만에 방전되고 말았다. 그러나 ESA의 과학자들은 혜성이 태양에 가까워짐에 따라 필레의 배터리가 재충전될지도 모른다는 희망의 끈을 놓지 않고 있었다. 세탁기 크기만한 필레가 만약 혜성의 연착륙에 성공했다면 장착된 작살을 발사하여 혜성에 몸체를 단단히 고정시킬 수 있었을 것이지만, 그 시도는 실패로 돌아가고 말았다. 그러나 필레는 방전되어 동면에 들어가지 전까지 부여된 임무의 90%는 그러저럭 완수할 수 있어 ESA 과학자들에게 그나마 위안을 안겨주었다. 어제 아침 과학자들은 혜성이 태양에 가까워진만큼 필레의 배터리가 재충전되었을지도 모른다는 희망 속에 로제타의 수신기를 다시 켜고 점검에 들어갔다. 5월 17일까지 필레는 하루에 1시간 20분씩 햇빛을 쬐게 된다. "현재 필레는 너무나 차갑게 냉각된 상태일 것이기 때문에 배터리 충전이 어려울 것이다. 하지만 짧은 시간이기는 하지만 하루에 두 차례 햇빛을 받고 있기 때문에 재충전되어 신호를 보내올 것으로 본다"고 스테판 울라멕 필레 매니저가 밝혔다. ESA는 5월 중으로 필라이와 접촉할 수 있는 좋은 기회를 잡기 위해 준비 중에 있다. 6월에는 상황이 더욱 호전되고 태양에 가까이 갈수록 필레는 기운을 차릴 것으로 기대고 있다. 8월 13일이 혜성이 태양에 가장 근접하는 때이며, 그 후로는 방향을 틀어 다시 심우주로 향해 날아간다. 그때까지도 필레가 깨어나지 못한다면 다시는 깨어날 기회가 없을 것이다. 현재 필레가 있는 위치는 깊이가 약 30~50m쯤 되는 혜성의 깊은 얼음 골짜기이다. 그러나 로제타의 카메라는 아직까지 필레를 발견하지 못하고 있어 필레가 바로 서 있는지조차 파악이 안되고 있다. 필레가 작동하려면 적어도 '체온'이 영하 45도C는 되어야 한다. 그러나 복잡한 과학 기기들을 제대로 작동하여 지구에 데이터를 송신하려면 그보다 훨씬 더 따뜻해야 한다. 울라멕 필레 매니저는 "배터리가 충전되려면 높은 온도가 필요하다. 필레가 깨어나기를 기다리며 우리는 최선의 준비를 다할 것"이라고 말했다. 필레와 접촉하려는 시도는 지난 3월과 4월에도 있었지만 다 실패로 돌아가고 말았다. 이번엔 과연 필레와의 접촉에 성공할 수 있을 것인지 지구인들의 관심이 모아지고 있다. ​ 이광식 통신원 joand999@naver.com　

　한국과학기자협회(회장 심재억)는 한국로슈진단(주)이 후원하는 이달의 ‘과학기자상’ 2015년 5월 수상자로 조선일보 박건형(사진) 기자를 선정했다고 7일 밝혔다. 　 한국과학기자협회는 “박건형 기자의 ‘인터스텔라! 거대한 여정의 시작’(3월 28일자) 기사가 지난해 네이처지 선정 올해의 과학인물이자, 사이언스가 2014년 최고의 과학성과로 꼽은 ‘로제타’ 미션을 이끈 안드레아 아코마조 유럽우주국 태양계 탐사 총괄 책임자 인터뷰를 통해 우주에 대한 대중의 이해를 높이는데 기여한 점을 높이 평가했다”고 선정 배경을 밝혔다. 　박건형 기자는 “많은 시간을 투자해 진행한 인터뷰가 좋은 평가를 받아서 감사하다”면서 “지난해 영화 인터스텔라에 대한 대중의 높은 관심이 한국 과학에 대한 관심으로 이어지길 바라는 마음으로 기사를 기획했다”고 소감을 밝혔다. 　한국과학기자협회는 매달 과학 및 의료·보건 분야의 우수한 보도 기사를 가려 시상하는 ‘과학기자상’을 제정·운영하고 있다. 이 상은 현장을 지키는 과학 기자들의 취재 의욕을 고취하고, 노고를 공정하게 평가하기 위해 공모를 통해 접수한 기사에 대해 소속 매체와 기자 실명을 배제한 채 엄정한 심사를 통해 수상자를 선정하고 있다. 　시상식은 오는 9일 ‘2015 과학언론인의 날’ 행사가 열리는 한국과학기술연구원(KIST) 잔디광장에서 진행된다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

인류의 오랜 과학사에서 최대의 과학적 발견 하나를 꼽으라면 서슴없이 '우주팽창'을 드는 사람들이 적지 않다. 이 우주팽창의 증거를 발견하여 인류에 고함으로써 20세기 천문학의 최고 영웅이 된 사람은 허블 우주망원경, 허블 법칙 등으로 너무나 잘 알려진 미국의 에드윈 허블이다. 그는 여러 가지 면에서 문제적 인물이었다. -허풍스러운 태도의 '20세기 천문학 최고 영웅' 1889년 미국 미주리 주의 마시필드에서 태어난 허블은 한마디로 온갖 행운을 타고난 사람이었다. 아버지는 변호사이자 보험 대리인이라 유복한 어린 시절을 보냈다. 그는 부모로부터 높은 지능과 강건한 체질까지 물려받은데다 미남형이라 매력이 주체하지 못할 정도로 철철 흘렀다. 허블은 고등학교 시절 육상대표로 7종 경기에서 우승했고, 그밖에도 여러 대회, 여러 종목에서 메달을 수두룩하게 받았다. 공부도 잘했다. 명문 시카고 대학 법학과에 어렵잖게 진학했다. 말하자면 허블은 엄친아 대표선수였다. 대학에서도 발군의 성적을 보인 그는 로즈 장학금을 받고 영국 옥스퍼드 대학으로 유학을 갔다. 이 유학기간 3년이 허블에게 큰 영향을 미친 듯하다. 이때부터 허블은 늘 정장차림에다 파이프를 입에 물고 멋을 내며 허세를 부리기 시작했다. 그리고 허풍스러운 영국식 억양을 쓰기 시작했는데, 이 버릇은 평생 바뀌지 않았다. 천문학 하는 사람 중에 괴짜가 많긴 하지만, 허블도 그런 면에서는 전혀 꿀리지 않는 등급이었다. 아무튼 그런 허블이 어떻게 20세기 천문학계에서 최고의 영웅으로 등극하는 영예를 거머쥐게 되었을까? 가끔 세상에는 별로 힘들이지 않고도 손대는 일마다 떡 먹듯이 성공하는 그런 부류의 인간들이 있는 법이다. 불공평하게 보이고 배 아픈 노릇이지만, 어쩔 수 없는 일이다. 허블이 바로 그런 인간형이었다. 1913년 귀국해서 잠시 변호사 협회에 이름을 걸어놓은 허블은 얼마 후 돌연 하던 일을 접고 시카고 대학 천문학과에 들어갔다. 이에 대해 훗날 허블은 다음과 같이 말했다. “천문학은 성직과도 같다. 소명을 받아야 하기 때문이다. 나는 루이스빌에서 1년 동안 법률업무에 종사한 다음에야 비로소 그 소명을 받았다.” 뒤늦게 시작한 천문학이었지만 그는 뛰어난 머리와 약간의 노력으로 밀린 공부를 따라잡아 1917년 천문학 박사학위를 손에 쥐었다. 졸업 후 은사인 조지 헤일의 추천으로 윌슨 산 천문대에서 일하려던 허블의 계획은 뜻하지 않은 일로 취소되었다. 미국이 뒤늦게 1차대전에 뛰어들었던 탓이다. 육군 장교로 지원한 허블은 전투에서 오른팔에 부상을 입은 덕으로 소령으로 특진되었다. 그 역시 허블에게는 자랑거리였다. 평생 소령 칭호를 입에 달고 살았다니까. -무시받던 '희미한 빛뭉치'에 꽂히다 전선에서 돌아온 허블은 1919년 30살 때 짐을 꾸려서 윌슨 산으로 들어갔다. 말 그대로 입산이었다. 해발 1,800m 산꼭대기에 있는 윌슨 산 천문대에는 당시 세계 최대인 2.5m 후커 반사망원경이 설치되어 있었다. 그러나 노새가 이끄는 수레를 타고 한나절이나 걸려서야 도착할 수 있는 외진 곳이라 생활은 고행이었고, 일과는 고달팠다. 그럼에도 수십 명의 천문학자들이 연구를 위해 이곳에 둥지를 틀었다. 그들은 추운 겨울에도 관측대 위에 앉아 온밤을 지새웠다. 거대한 반사망원경을 조그마한 손잡이를 돌려 조절하며, 렌즈의 십자선을 응시하면서 최고 12시간을 버텨야 했다. 따뜻한 커피를 마실 수도, 난방기구를 이용할 수도 없었다. 망원경에 안 좋은 영향을 끼치기 때문이다. 연구원 숙소에 여자가 머무는 것은 금지되었기 때문에 연구원들은 그곳을 수도원이라 불렀다. '수도원 원장'인 조지 헤일은 천체물리학은 모든 잡념을 버린 남자만이 전념할 수 있는 분야라고 일찍이 설파했다. 윌슨 산 꼭대기에서 허블은 먼 우주에서 희미하게 빛나는 성운들을 향해서 망원경의 주경을 겨누고는, 사진을 찍고 스펙트럼을 찍기 시작했다. 그것은 때로는 열흘 밤을 꼬박 지새워야 하는 고된 작업이었다. 허블은 소년 시절에 할아버지의 망원경으로 별보기를 좋아했다. 그리고 할아버지가 좋아하던 퍼시벌 로웰의 화성 이야기를 들으며 우주로의 꿈을 키워왔다. 허블의 박사논문 주제는 ‘희미한 성운’이었다. 주류 천문학자들은 밝은 별과 행성, 혜성에 연구할 주제가 얼마든지 있는데 무엇하러 그런 희미한 빛뭉치를 연구한다 말인가 하고 의아해했다. 하지만 허블의 깊은 관심은 늘 그 희미한 빛뭉치인 성운에 있었다. ‘저 가스 구름들은 과연 우리 은하 안에 있는 것인가, 아니면 은하 바깥을 떠도는 별들의 도시인가?’ 라틴 어로 '안개'를 뜻하는 성운(nebula)은 20세기 초만 해도 정말 안개에 가려진 천체였다. 허블의 머리속에는 늘 성운에 대한 의문이 떠나질 않았다. 허블이 윌슨 산에 오자마자 대망원경의 주경을 성운 쪽으로 돌린 것은 당연한 노릇이었다. -건달에 가까운 노새 몰이꾼 휴메이슨 이 대목에서 우리는 또 한 사나이를 떠올리지 않을 수 없다. 허블의 조수였던 그 사내 역시 천문학사에서는 전설이 되어 있는 존재이다. 그는 원래 노새 몰이꾼이었다. 이름은 밀턴 휴메이슨, 나이는 허블보다 2살 아래였다. 윌슨 산 천문대로 장비나 생필품을 운반하는 잡일꾼으로 일했던 휴메이슨은 학교는 일찌감치 중2 때 때려치우고, 당구와 도박, 여자 후리기에 한가락하는 사내로, 좋게 말하면 한량, 나쁘게 말하면 건달이었다. 그런데 머리가 영리하고 호기심도 풍부한데다, 도박으로 다져진 눈썰미와 손재주, 머리회전에 힘입어, 천문대의 각종 장비와 기계에 대해 질문하고 익히고 하는 새에 어느덧 엔지니어 비슷한 수준까지 되었다. 그러던 어느 날, 야사가 전하는 바에 따르면 휴메이슨의 놀라운 변신이 펼쳐진다. 야간 관측 보조원이 병결했는데, 대타로 투입할 마땅한 사람이 없었다. 그렇다고 귀한 망원경을 놀릴 수도 없는 노릇이라, 천문대에서는 하룻밤 공칠 요량을 하고 휴메이슨에게 대타로 뛰어볼 용의가 없느냐고 제안했다. 그 업무는 거대한 덩치인 망원경을 다룰 뿐만 아니라 천체사진까지 찍어야 하는 일이었다. 그날 밤 휴메이슨은 임시직 관측 보조원이 되어 왕년에 트럼프 장 다루듯이 거대 망원경을 능숙하게 다루는 솜씨를 자랑했다. 그뿐인가, 천문대 연구원들은 휴메이슨이 찍어놓은 은하 스펙트럼들을 보고는 입을 다물지 못했다. 선명한 화질이 일급 전문가의 솜씨였던 것이다. 이 일로 그는 천문대 정식 직원으로 채용되어 허블의 조수가 되었다. 중학 중퇴로 천문대에 정식직원이 된 것은 전무후무한 일이었다. 이 중학 중퇴 건달과 허풍기 있는 천문학 박사는 만나자마자 악동들처럼 서로 죽이 잘 맞았다. 휴메이슨은 일을 시작하자 이내 양질의 은하 스펙트럼을 얻는 데 어떤 천문학자보다 뛰어난 역량을 발휘했고, 나중엔 '휴메이슨 혜성'을 발견하는 등 훌륭한 업적을 많이 남겨 완벽한 천문학자로 인정받게 되었다. 건달에서 천문학자로의 놀라운 변신이었다. 1923년 10월 어느 날 밤, 마침내 허블은 생애 최고의 사진을 찍었다. 그는 2.5m 반사망원경을 이용해 안드로메다 대성운으로 알려진 M31과 삼각형자리 나선은하 M33의 사진을 찍었다. 며칠 후 안드로메다 성운 사진 건판을 분석하던 허블은 갑자기 “유레카!” 하고 크게 외쳤다. 성운 안에 찍혀 있는 변광성을 발견한 것이다. 1912년 헨리에타 리빗이 변광성의 주기와 밝기가 밀접한 관계가 있음을 발견하고 이를 우주를 재는 표준 촛불로 삼아, 그때까지 알려지지 않았던 하늘의 잣대를 제공한 바 있었다. 리빗의 발견을 잘 알고 있던 허블은 안드로메다 변광성의 주기를 측정해본 결과 31.4일이라는 것을 알아냈다. 여기에다 리빗의 자를 들이대어 지구까지의 거리를 계산해보니 놀랍게도 93만 광년이란 답이 나왔다. 우리 은하 크기보다 10배나 멀리 떨어져 있는 게 아닌가! 단순히 나선 모양의 성운으로 알고 있었던 안드로메다는 사실 우리 은하를 까마득히 넘어선 곳에 있는 독립된 나선은하였다. 칸트의 섬우주론이 200 년 만에 완벽히 증명된 셈이었다. 이로써 인류 역사상 가장 먼 거리를 측정했던 허블은 새로운 우주공간의 문을 활짝 열어젖혔던 것이다. 당시 천문학계는 우리은하의 크기를 놓고 '대논쟁'을 벌이고 있었다. '우리은하가 우주 전체다', '우리은하 외에도 많은 은하들이 있을 것이다'는 두 진영으로 나뉘어 있었는데, 뒤늦게 나타난 신출내기 천문학자가 그 판정을 내려주었던 것이다. 어쨌든 이 하나의 발견으로 허블은 일약 천문학계의 영웅으로 떠올랐다. 나중에 알려진 사실이지만, 허블의 계산은 참값보다 큰 차이가 나는 것이었다. 현재 알려진 안드로메다 은하까지의 거리는 그 두 배가 넘는 250만 광년이다. 밤하늘에서 빛나는 모든 것들이 우리 은하 안에 속해 있다고 믿고 있던 사람들에게 이 발견은 청천벽력과도 같은 것이었다. 갑자기 우리 태양계는 조그만 웅덩이 정도로 축소되어버리고, 태양은 우주라는 드넓은 바닷가의 한 알갱이 모래에 지나지 않은 것이 되었다. 허블의 발견 이후 은하들 뒤에 다시 무수한 은하들이 늘어서 있는 무한에 가까운 우주임이 드러났다. 인류에게 이것은 근본적인 계시였다. -하늘도 불안정하다! 은하를 추적하는 허블의 망원경은 여기서 멈추지 않았다. 그후 6년 동안 허블과 그의 조수 휴메이슨은 은하들의 거리에 관한 데이터들을 모으느라 춥고 긴 밤을 지새우기 일쑤였다. 과학자들은 은하들이 제자리에 고정되어 있지 않다는 사실을 알고 있었다. 1912년, 로웰 천문대의 베스토 슬라이퍼는 은하 스펙트럼에서 적색이동을 발견하고, 은하들이 엄청난 속도로 지구로부터 멀어지고 있다는 사실을 처음으로 알아냈다. 허블은 슬라이퍼의 연구를 기초로 삼고, 그 동안 24개의 은하를 집요하게 추적해서 얻은 자신의 관측자료를 정리하여 거리와 속도를 반비례시킨 표에다가 은하들을 집어넣었다. 그 결과 놀라운 사실이 하나 드러났다. 멀리 있는 은하일수록 더 빠른 속도로 멀어져가고 있는 것이다. 은하는 후퇴하고 있다. 먼 은하일수록 후퇴속도는 더 빠르다. 그리고 은하의 이동속도를 거리로 나눈 값은 항상 일정하다. 이것이 허블 법칙이다.(사실 허블-휴메이슨 법칙이라 불러야 공평하다) 훗날 이 상수는 허블 상수로 불리며, 'H'로 표시된다. 허블 상수는 우주의 팽창속도를 알려주는 지표로서, 이것만 정확히 알아낸다면 우주의 크기와 나이를 구할 수 있다. 그래서 허블 상수는 우주의 로제타 석에 비유되기도 한다. 허블과 휴메이슨의 발견은 우주가 팽창하고 있음을 명백히 보여주는 것이었다. 또한 여러 세기 동안 과학자들을 괴롭혀왔던 올베르스의 역설도 이로써 우주팽창이라는 정답을 얻은 셈이었다. 그러나 당시에는 허블 자신까지 포함해서 이것이 우주의 기원과 연관되어 있으며, 모든 것의 근본을 건드리는 심오한 문제라고 확신하는 사람은 아무도 없었다. 묘하게도 죽이 잘 맞았던 이 덤앤더머 커플이 인류를 우주 기원의 순간으로 데려갈 이론적 토대를 닦았던 것이다. 이는 20세기 천문학사에서 가장 중요한 발견으로 받아들여졌다. 1929년, 이 사실이 발표되었을 때 엄청난 충격을 사람들에게 던져주었다. 이 우주가 지금 이 순간에도 무서운 속도로 팽창하고 있으며, 우리가 발붙이고 사는 이 세상에 고정되어 있는 거라곤 하나도 없다는 이 현기증 나는 사실에 사람들은 황망해했다. 최초로 인류가 지구상을 걸어다닌 이래 우리 인간사가 불안정하다는 것을 알고는 있었지만, 20세기에 들어서는 하늘조차도 불안정하다는 사실을 깨닫게 되었던 것이다. 그것은 제행무상(諸行無常)의 대우주였다. -허블의 유해는 어디에? 허블은 죽을 때까지 열성적으로 은하를 관측했다. 1953년 허블은 팔로마 산 천문대의 지름 5m의 거대 망원경 앞에서 며칠 밤을 새워 관측할 준비를 하던 중 갑자기 심장마비로 숨졌다. 대천문학자다운 열반이었다. 향년 64세. 코페르니쿠스 이후 천문학의 발전에 최대의 공헌을 한 허블의 업적은 노벨 상을 뛰어넘는 것이지만, 허블은 상을 받지 못했다. 노벨 물리학상이 천문학을 배제했기 때문이다. 그러나 뒤늦게 규정이 바뀌어 허블에게도 상을 주기로 결정했지만, 이번엔 상을 받을 사람이 없었다. 허블이 죽은 지 3개월 뒤였던 것이다. 노벨 상은 고인이 된 사람에게는 주지 않는 것이기 때문에, 상을 받으려면 업적 못지않게 수명도 중요한 변수라는 것을 새삼 일깨워주었다. 죽은 뒤에도 허블은 세간의 관심을 모았다. 허블의 유언에 따른 거라는 설도 있지만, 그의 부인 그레이스는 장례식과 추도회를 모두 거부했다. 그리고 남편의 유해를 어떻게 처리했는지에 대해서도 끝내 입을 열지 않았다. 그래서 20세기의 가장 위대한 천문학자였던 허블의 행방은 반세기가 지난 지금까지도 풀리지 않은 미스터리가 되는 바람에 허블을 추념하려면 우주공간에 떠 있는 허블 망원경을 바라볼 수밖에 없다. 1990년 우주 공간으로 쏘아올려진 우주망원경에 허블의 업적을 기리는 뜻에서 그의 이름이 붙여졌기 때문이다. 지금도 지구 중심 궤도를 95분마다 한 바퀴씩 돌며 먼 우주를 담아 보내고 있는 허블 우주망원경은 지난 4월 24일로 관측 25주년을 맞았으며, 2018년 제임스 웹 우주망원경이 발사될 때까지 계속 운용될 전망이다. 마지막 허블의 말로 이 글을 접기로 하자. “오감만 잘 갖춰져 있으면 인간은 우주가 무엇인지 탐험할 수 있으며, 그걸 모험과학이라 부른다.” ​이광식 통신원 joand999@naver.com

혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P)가 제트를 분출하는 생생한 모습이 포착됐다. 지난 20일(현지시간) 유럽우주기구(ESA)는 로제타의 오시리스(OSIRIS) 카메라가 약 75km 거리에서 혜성 67P의 제트 분출을 우연히 촬영하는데 성공했다고 밝혔다. 서구언론이 '혜성의 트림' 이라고 위트있게 표현한 제트 분출 현상은 혜성이 태양과 가까워지면서 발생한다. 혜성 표면 내부에 있던 얼음 상태의 물질이 녹아 우주 먼지와 가스로 터져나오는 것. 오시리스 프로젝트에 참여 중인 카르스텐 귀틀러 박사는 "지난달 12일(현지시간) 촬영된 장면으로 혜성 아래 부근에서 두 차례나 제트 분출이 포착됐다" 면서 "약 900m 길이의 제트가 2분 간 분출됐다"고 밝혔다. 이에앞서 로제타는 지난해 9월 사상 처음으로 혜성 67P의 제트 분출을 포착한 바 있다. 당시 제트 분출은 혜성의 목 부근에서 발생했으며 표면 안에 숨겨진 차가운 물질이 가스로 실려 나갔다고 ESA는 분석했다. 한편 로제타호는 지난 2004년 3월 인류 최초로 혜성에 우주선을 착륙시킨다는 목표로 발사됐다. 무려 10년을 쉬지않고 날아간 로제타호는 지난해 8월 목적지인 혜성 67P 궤도 진입에 성공해 지금도 탐사를 진행 중이다. 로제타호가 보내온 사진을 보면 혜성 표면의 균열이 보이며 과거 물이 흐른 것 같은 물결 무늬가 확인됐다. 이는 중력과 대기가 거의 존재하지 않는 혜성이 지구와 같은 역동적인 지질 특징을 가진 것으로 해석돼 학계의 큰 주목을 받았다. 그러나 지난해 11월 사상 첫 혜성 착륙에 나섰던 로제타호에 실린 탐사로봇 필레는 햇빛이 닿지 않는 그늘에 불시착하면서 현재 여전히 '겨울잠'을 자고있는 상태다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P)가 제트를 분출하는 생생한 모습이 포착됐다. 지난 20일(현지시간) 유럽우주기구(ESA)는 로제타의 오시리스(OSIRIS) 카메라가 약 75km 거리에서 혜성 67P의 제트 분출을 우연히 촬영하는데 성공했다고 밝혔다. 서구언론이 '혜성의 트림' 이라고 위트있게 표현한 제트 분출 현상은 혜성이 태양과 가까워지면서 발생한다. 혜성 표면 내부에 있던 얼음 상태의 물질이 녹아 우주 먼지와 가스로 터져나오는 것. 오시리스 프로젝트에 참여 중인 카르스텐 귀틀러 박사는 "지난달 12일(현지시간) 촬영된 장면으로 혜성 아래 부근에서 두 차례나 제트 분출이 포착됐다" 면서 "약 900m 길이의 제트가 2분 간 분출됐다"고 밝혔다. 이에앞서 로제타는 지난해 9월 사상 처음으로 혜성 67P의 제트 분출을 포착한 바 있다. 당시 제트 분출은 혜성의 목 부근에서 발생했으며 표면 안에 숨겨진 차가운 물질이 가스로 실려 나갔다고 ESA는 분석했다. 한편 로제타호는 지난 2004년 3월 인류 최초로 혜성에 우주선을 착륙시킨다는 목표로 발사됐다. 무려 10년을 쉬지않고 날아간 로제타호는 지난해 8월 목적지인 혜성 67P 궤도 진입에 성공해 지금도 탐사를 진행 중이다. 로제타호가 보내온 사진을 보면 혜성 표면의 균열이 보이며 과거 물이 흐른 것 같은 물결 무늬가 확인됐다. 이는 중력과 대기가 거의 존재하지 않는 혜성이 지구와 같은 역동적인 지질 특징을 가진 것으로 해석돼 학계의 큰 주목을 받았다. 그러나 지난해 11월 사상 첫 혜성 착륙에 나섰던 로제타호에 실린 탐사로봇 필레는 햇빛이 닿지 않는 그늘에 불시착하면서 현재 여전히 '겨울잠'을 자고있는 상태다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구 대기의 78%를 차지하고 있는 질소는 생태계를 안정적으로 유지하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 만약 산소가 지구 대기의 99%라면 작은 불씨에도 주변 물질이 모두 타버릴 것이다. 그러나 지구 대기의 대부분이 안정적인 기체인 질소로 이뤄졌기에 연소는 서서히 일어난다. 이는 지구에 사는 모든 생명체에게 매우 다행한 일이다. 과학자들은 질소의 존재가 나머지 기체의 대부분을 차지하는 산소와 더불어 지구 생태계에 매우 중요한 역할을 했다는 것을 알고 있다. 하지만 어떻게 지구가 질소가 풍부한 대기를 가졌는지는 미스터리로 남아있다. 예를 들어 우리의 이웃 행성인 금성과 화성은 대기 대부분이 이산화탄소이다. 지구 대기 중 질소의 기원을 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫 번째 가설은 우주에서 이 기체가 날아왔다는 것이다. 혜성은 얼음뿐 아니라 질소 역시 가지고 있었고, 태양계 초기에는 많은 혜성이 지구에 충돌하는 일이 빈번했다. 따라서 지구의 물과 마찬가지로 질소 역시 혜성에서 기원했다는 가설이 있다. 두 번째 가설은 지각 내부에 있는 질소가 화산 활동 등 지질활동을 통해서 빠져 나왔다는 것이다. 유럽우주기구(ESA)의 혜성 탐사선 로제타호는 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P) 주변을 공전하면서 여러 가지 과학적 자료를 수집하고 있다. 과학자들은 이 자료를 통해서 지구의 바다가 혜성에서 나온 물로 형성된 것이 아닐 가능성을 발견했다. 그리고 이번에는 질소 역시 혜성에서 온 것이 아닐 가능성을 발견했다. 스위스 베른 대학의 마틴 루빈(Martin Rubin)과 그의 동료들은 로제타의 관측 기기인 로시나(Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis instrument, ROSINA)의 관측 자료를 토대로 이와 같은 가설을 주장했다. 이들이 주목한 것은 혜성에서 나오는 질소의 양과 동위원소 비율이었다. 혜성이 얼마나 많은 질소를 지니고 있는지는 이제까지 상세하게 관측된 바가 없다. 따라서 과학자들은 로제타의 관측 결과에 큰 기대를 걸고 있었다. 그리고 로제타는 2014년 10월 17일에서 23일 사이 마침내 질소의 존재를 찾아내는 데 성공했다. 그러나 그 양은 태양계를 만든 원시 성운에 포함되었다고 생각되는 양의 25분의 1에 불과했다. 지구 질소의 양을 설명하기에는 턱없이 모자라는 양이었다. N14/N15 동위원소 비교 결과 역시 혜성이 지구 질소의 기원이 아니라는 쪽을 지지했다. 과학자들은 일산화탄소(CO)와 질소의 비율을 비교해서 아마도 67P 혜성이 생성된 환경이 질소가 포획되기 어려운 -220°C에서 -250°C 정도의 극저온 환경이었을 것으로 추정했다. 아마도 이 혜성은 이전에 생각했던 것처럼 해왕성 궤도 밖의 천체의 모임인 카이퍼 벨트에서 생성된 것으로 보인다. 아무튼, 67P 혜성과 같은 그룹의 혜성이 지구 질소의 기원일 가능성은 낮아졌다. 다만 67P 혜성 하나의 자료만을 가지고 최종 결론을 내리기에는 성급할 수 있다. 유럽 우주국의과학자들은 아직 풀리지 않은 미스터리들이 남아있다고 지적했다. 앞으로도 지구 질소의 기원을 찾기 위한 연구는 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

"응답하라! 필레" 지난해 11월 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P)에 불시착한 후 현재 잠자고 있는 필레를 깨우기 위한 과학자들이 노력이 본격적으로 시작됐다. 최근 유럽우주기구(ESA) 측은 "현재 혜성 67P 궤도를 돌고있는 로제타호를 통해 지속적으로 필레에게 신호를 보내고 있다" 고 밝혔다. ESA 측의 애를 태우고 있는 탐사로봇 필레는 지난해 11월 12일 로제타호에서 분리돼 사상 처음으로 혜성 표면에 내려 앉았다. 그러나 태양빛을 에너지로 삼는 필레가 그늘에 불시착하면서 인류의 첫 혜성 착륙 시도는 절반의 성공으로 끝났다. 문제는 필레에 탑재된 배터리 지속 시간이 60시간에 불과하다는 점. 이에 필레는 태양빛을 조금이라고 더 받기위해 몸체를 35도 회전시키며 기를 썼지만 결국 배터리 방전으로 휴면상태에 들어갔다. 최근들어 ESA 측이 다시 필레를 깨우기 위해 노력하는 것은 혜성이 태양과 가까워졌기 때문이다. 필레 프로젝트 매니저 스테판 올맥 박사는 "지난해 11월과 비교하면 현재 필레는 2배 정도 햇빛을 받고있다" 면서 "깨우기에는 아직 부족할지 모르지만 그래도 시도해 볼 만 하다"고 밝혔다. 이어 " 현재 혜성 67P와 태양과의 거리는 약 3억 km로 통신만 재개되면 '필레의 모험'은 다시 시작될 것" 이라고 덧붙였다. 이에반해 지난 10년 간 무려 64억 km를 쉬지않고 날아간 로제타호는 현재 혜성 67P의 궤도를 돌며 지금도 생생한 표면 사진을 지구로 전송하고 있다. 얼마 전에도 로제타호는 과거 물이 흐른 것 같은 물결 무늬를 담은 혜성 표면의 사진을 촬영한 바 있다. 한편 ESA가 우리 돈으로 2조원 가까이 들여 멀고 먼 혜성에 우주선을 보낸 이유는 약 46억년 전 태양계 형성 시 생겨난 잔해들로 혜성들이 만들어졌기 때문이다. ESA 과학자 데트레프 코츠니 박사는 “혜성의 구성 성분이 46억 년 전 태양계가 형성될 당시와 거의 일치해 지구 생명의 기원 등 많은 실마리를 가지고 있을 것으로 보인다”고 말했다. 　 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인류 최초의 혜성탐사선 로제타호가 혜성에 남긴 '그림자 셀카'가 공개됐다. 지난 3일(현지시간) 유럽우주기구(ESA)는 로제타호가 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P) 표면에 남긴 둥그런 모습의 그림자를 공개했다. 사진 속 그림자는 물론 로제타호 자신의 모습이 촬영된 것으로 혜성 67P에 태양빛이 잘 들고있다는 증거이기도 하다. ESA 측은 "이 사진은 '빛의 화환'과도 같은 희귀한 '작품'" 이라면서 "지난달 14일 로제타호가 혜성 저공비행 중 촬영한 것으로 현재 표면과의 거리는 약 6km" 라고 밝혔다. 이에앞서 지난달 중순 로제타호는 혜성 67P에 접근하면서 찍은 표면 사진을 지구로 전송한 바 있다. 언론에 일부 공개된 사진을 보면 혜성 표면의 균열이 보이며 과거 물이 흐른 것 같은 물결 무늬도 확인됐다. 이는 중력과 대기가 거의 존재하지 않는 혜성이 지구와 같은 역동적인 지질 특징을 가진 것으로 해석돼 학계의 큰 주목을 받았다. 이번에 공개된 사진은 다소 볼품없어 보이는 그림자 셀카지만 로제타호는 이 사진을 찍기 위해 지난 10년 간 지구와 태양거리의 42배가 넘는 무려 64억 km를 쉬지않고 날았다. 특히 지난해 11월 로제타호에 실린 탐사로봇 필레는 사상 처음으로 혜성에 착륙했다. 그러나 햇빛이 닿지 않는 그늘에 필레가 불시착하면서 인류의 첫 혜성 착륙 시도는 절반의 성공으로 끝났다. 그렇다고 아직 '필레의 모험'이 끝난 것은 아닌 것 같다. 지난 1월 프랑스우주국(CNES) 쟝 이브 르 갈 국장은 "3월이 되면 필레가 햇빛을 받아 배터리를 충전해 실험을 재개할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔기 때문이다. 한편 ESA가 우리 돈으로 2조원 가까이 들여 멀고 먼 혜성에 우주선을 보낸 이유는 약 46억년 전 태양계 형성 시 생겨난 잔해들로 혜성들이 만들어졌기 때문이다. ESA 과학자 데트레프 코츠니 박사는 “혜성의 구성 성분이 46억 년 전 태양계가 형성될 당시와 거의 일치해 지구 생명의 기원 등 많은 실마리를 가지고 있을 것으로 보인다”고 말했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr