기괴한 성격의 천재 과학자 지구의 무게를 최초로 측정함으로써 과학사에 불멸의 이름을 남긴 영국의 헨리 캐번디시(1731-1810)는 과학자로서는 아주 특이한 캐릭터의 소유자였다. 우선 그는 역사상 어떤 과학자보다 부유했다. 데본셔 공작 가문 출신으로 엄청난 재산을 물려받아 당시 영국 은행의 최대 예금주였다고 한다. 또 하나의 특징은 그의 성격인데, 지독하게 수줍음을 타는 성격으로 상대와 눈을 맞추고 대화한 적이 없었다고 한다. 모임에서도 늘 구석자리만 찾아다녔으며, 누가 질문이라도 하면 늘 허공을 본 채 몇 마디 중얼거리는 것이 고작이었다. 이런 수줍음은 특히 여성에 대해 더욱 심했다. 심지어 그는 집안의 하인들과 접촉하는 것을 피하기 위해 그가 테이블에 저녁식사 메뉴를 적은 쪽지를 올려놓으면 그것을 보고 저녁을 준비할 정도였으며, 특히 하녀와의 만남을 피하기 위해 저택 내에 따로 전용 계단을 만들었을 정도다. 만약 하녀가 실수로 그와 마주치기라도 했다면 바로 해고시켰다고 한다. 이러한 그의 성격에 대한 현대의 설명은 자폐증의 하나인 아스퍼거 증후군(Asperger syndrome)을 의심하고 있다. 캐번디시의 유일한 사회적 활동은 왕립학회 참여였는데, 여기서는 매주 모임 전에 회원들이 함께 식사를 했다. 캐번디시는 이 모임을 빠진 적이 거의 없으며, 동료 과학자들에게 깊은 존경을 받은 것으로 알려져 있다. 캐번디시는 비사교적인 성향으로 인해 종종 자신의 업적을 출판하는 것을 피했고, 자신의 연구 결과를 동료 과학자들에게도 거의 알리지 않았다. 많은 실험과 여러 논문을 남겼으나, 그 3/4은 미발표였다. 캐번디시의 선구적인 연구 업적은 약 1세기 후인 19세기 후반, 전자기파 이론을 확립한 제임스 클러크 맥스웰이 그의 유고를 정리하면서 밝혀졌다. 1785년에 발표된 쿨롱의 법칙을 1772∼1773년 사이에 발견했고, 옴이 1826년에 발견한 옴의 법칙을 옴보다 45년 먼저 앞선 1781년에 발견했다. 지구의 무게를 알아낸 캐번디시 실험 이 같은 선구적인 캐번디시의 업적 중에서 가장 유명한 것은 바로 지구의 무게를 측정한 실험이다. 이미 2100년 전 에라토스테네스가 지구의 크기를 알아냈지만, 그 질량은 근대에 들어서도 여전히 가늠하기조차 어려운 수수께끼였다. 캐번디시 실험으로 알려진 이 지구 밀도 측정 실험에서 캐번디시가 사용한 기구는 아주 단순한 장비로, 막대기 양쪽에 둥근 납공을 실로 매달아놓은 비틀림저울이었다. 이것은 저울은 영국 지질학자 존 미첼이 고안한 비틀림 저울을 약간 수정한 것이었다. 미첼 역시 이 저울로 지구 무게를 측정하려다가 실험을 시작하기 전에 사망 하는 바람에 저울은 캐번디시에게로 보내졌고, 캐번디시는 1797-1798년에 실험을 완료하고 결과를 발표한 것이다. 실험에 사용된 장치는 막대의 양 끝에 매달린 2개의 큰 고정식 납공(159㎏)에 각각 2개의 작은 납공(0.7㎏)이 또 매달린 비틀림 저울이었다. 이 저울은 수평 방향으로만 회전한다. 막대의 관성 모멘트는 막대가 복원력에 의해 진동하는 주기를 측정하여 알아낼 수 있다. 막대의 한쪽 끝에 다른 공을 가까이 대면 중력에 의해 서로 끌어당기게 되고 막대가 미세하게 회전한 각도를 측정하여 이 힘을 알아낼 수 있다. 이것을 이용해 중력상수를 구하려는 실험이었다. 질량을 갖는 모든 물체 사이에 작용하는 인력. 뉴턴의 이론에 따르면 두 물체 사이에 작용하는 만유인력의 크기는 물체의 질량에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다. 중력이란 것이 큰 규모에서는 지구를 공전시키고 물체를 낙하시키는 강한 힘을 보이지만, 사실 자연계에 작용하는 힘 중에서도 가장 약한 것으로, 1m 떨어진 3톤짜리 두 트럭 사이에 작용하는 중력의 힘은 모래알 하나를 움직일 정도라 한다. 뉴턴의 만유인력 법칙에 따르면, 두 물체 사이에 작용하는 중력은 두 물체의 질량의 곱을 그들 사이의 거리 제곱으로 나눈 값에 비례하며, 그 비례상수는 중력상수 G로 나타낸다. (만유)인력상수라고도 하며 단위거리만큼 떨어진 2개의 단위질량사이에 작용하는 인력의 값으로 만유인력법칙에서 비례상수 G를 말한다. 식으로 쓰면 다음과 같다.캐번디시는 작은 두 납공 사이의 중력적인 이끌림을 측정하려 했다. 그는 미첼의 장치가 온도차와 공기 흐름에 아주 민감하다는 것을 알아차렸다. 그래서 그는 장치를 분리된 공간에 두고 시험시에는 외부 제어를 통해 망원경으로 관찰하는 방식을 취했다. 캐번디시는 비틀림 저울의 진동주기에서 납공 사이의 인력을 계산한 다음, 이 값을 사용하여 지구 밀도를 계산했다. 그는 이 실험을 무려 29차례나 거듭하고 그 값들을 평균한 결과 지구의 평균 밀도는 물의 평균 밀도보다 5.48배 큰 것으로 나왔다. 캐번디시 실험의 특별한 점은 측정에 개입될 모든 오류 원인을 제거하고 납공 무게의 1 / 50,000,000에 불과한 놀랍도록 작은 인력을 측정해낸 정확성이다. 캐번디시가 구한 지구 밀도 값의 오류 범위는 현재 받아들여지는 수치의 1% 이내이다. 보다 정확한 중력상수 및 시간에 따른 중력상수의 변화를 측정하려는 실험이 현재도 진행 중에 있다. 캐번디시의 이 실험으로 인해 정확한 중력 상수(G)와 지구 질량이 결정되었다. 이 실험을 토대로 중력 상수 G는 6.754 × 10−11N-m2/kg2로 나타났고, 이는 실제 중력 상수 6.67428 × 10−11N-m2/kg2에 아주 근접한 값임이 밝혀졌다. 캐번디시가 자신의 저택 정원에 있는 별장에서 그 유명한 지구의 밀도를 측정하는 실험을 할 때, 이웃 사람들은 아이들에게 그 건물을 가리켜 지구의 무게를 다는 곳이라고 말했다고 한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

최후의 숨결을 내뱉으며 죽어가는 별의 모습이 카메라에 포착됐다. 유럽남방천문대(ESO)는 22일(현지시간) 초거대망원경(VLT)으로 지구에서 약 1400광년 떨어진 행성상 성운 ESO 577-24의 독특한 빛을 관측했다고 밝혔다. 행성상 성운은 늙은 별에서 나온 가스 구름이지만, 망원경으로 보면 행성처럼 보여 이런 이름이 붙었다. 이 성운에서 나오고 있는 독특하고 희미한 빛은 중심에 있는 별이 내뱉고 있는 마지막 숨결과 같다고 ESO 천문학자들은 말한다. ESO에 따르면, 이런 빛은 매우 희미하므로 오직 강력한 망원경을 통해서만 관측할 수 있다. VLT에서도 가장 다재다능하다고 알려진 관측장비인 FORS2 카메라 덕분에 행성상 성운의 희미한 빛을 포착해낼 수 있었다는 것이다. 이 카메라는 주변에 있는 행성상 성운뿐만 아니라 그 중심에 있는 밝은 별 아벨 36도 포착했다. ESO가 공개한 이미지는 빛을 내뿜는 이온화된 가스의 껍질을 보여준다. 즉 이는 이미지 중심에서 부글부글 끓고 있는 별의 마지막 숨결을 나타내는 것이다. 이밖에도 이미지는 중심 별 왼쪽 아래에 소행성 하나가 희미한 궤도를 남기며 가로지른 흔적도 보여준다. 그리고 이 성운 뒤로 먼 거리에 은하들이 있는 것도 볼 수 있다. 이번 행성상 성운은 1950년대 ‘미국 지리학협회-팔로마 천문대 전천탐사’(NGS-POSS·National Geographic Society - Palomar Observatory Sky Survey) 프로젝트 중에 처음 발견됐다. 이후 미국 천문학자 조지 아벨(1927~1983)이 만든 아벨 목록에 1966년 행성상 성운으로 기록됐다. 한편 이번 이미지는 교육과 공공 서비스 목적으로 ESO 망원경을 활용해 순전히 시각적으로 아름답고 흥미로운 천체 사진을 만드는 것이 목적인 ESO 우주보석 프로그램의 일환으로 만들어졌다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

15억 광년 떨어진 한 은하에서 미스터리하게 반복되는 폭발적인 전파 신호가 지구에 도달해 관심이 폭발하고 있다. 이른바 ‘빠른 전파 폭발’(FRB)로 불리는 폭발적인 전파 신호는 일시적이고 무작위로 나타나는 전파 방출이어서 감지하는 것은 물론 연구를 진행하기도 어렵다. 그런데 반복되는 FRB가 최근 캐나다의 차임(Chime·Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) 전파망원경에 감지된 사실이 확인되자 학자들의 관심이 쏠리고 있는 것이다. 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호에 실린 이번 연구 논문에 따르면, 캐나다 학자들이 주도한 국제 천문학 연구팀은 지난 여름 3주 동안 차임 전파망원경을 사용해 섬광 같은 FRB 13개를 감지했으며 이중 하나가 반복되는 것을 발견했다.최초의 FRB는 2007년 발견됐다. 그것도 2001년 수집한 자료를 분석하는 과정에서 우연히 나온 것이었다. 지금까지 감지된 60여 개의 FRB 중 이렇게 반복된 FRB는 2015년 푸에르토리코에 있는 아레시보 전파망원경이 포착한 것뿐이었다. FRB는 우리 은하 밖 수십억 광년 떨어진 곳에서 발생하는 것으로 여겨지지만, 정확히 어디서 나오는지 밝혀지지 않았다. 지금까지 나온 가장 그럴듯한 설명은 이런 신호를 먼 우주에 있는 강력한 천체들이 생성했다는 것이다. 전문가들은 이런 신호가 블랙홀이나 초밀도 중성자별에서 나왔다고 생각한다. 하지만 일부 전문가는 좀 다른 이론을 제시한다. 이 중에는 이번 연구에 참여한 미국 하버드-스미스소니언 천체물리학센터의 애비드 러브 교수도 있으며 이들 학자는 이같은 신호가 믿을 수 없을 정도로 발전한 외계인의 기술을 보여주는 증거일 수도 있다고 말한다. 차임 전파망원경에서 이번 연구를 수행한 브리티시컬럼비아대의 천체물리학자 잉그리드 스테어스 박사는 “지금까지 반복되는 것으로 알려진 FRB는 단 한 번뿐이었다”면서 “다른 것이 있다는 것을 아는 것은 더 많은 것이 있을 수 있다는 것을 시사한다”고 말했다. 또 “더 많은 반복되는 FRB 등 더 많은 연구 자료를 얻으면 이런 신호가 어디서 왔고 무엇이 발생하고 있는지 우주의 퍼즐을 맞출 수 있을 것”이라고 말했다. 연구팀에 따르면, 이번에 감지한 FRB 13개 중 대부분은 특수한 특징을 지닌 곳에서 강력한 천체가 될 수 있음을 시사하는 산란(입자선이 물체와 충돌하여 여러 방향으로 흩어지는 현상) 징후를 보였다. 연구에 참여한 토론토대학의 체리 잉 박사는 “이는 초신성(폭발하는 별)의 잔재처럼 밀집한 덩어리나 은하 중심 블랙홀 근처에서 나온 것일도 있다”고 설명했다.또한 이번에 감지한 새로운 FRB들은 전파 주파수가 비정상적으로 낮다. 이전에 감지한 대부분의 FRB는 약 1400㎒의 주파수를 갖고 있지만, 이들 FRB는 8000㎒보다 낮은 범위 안에 머물렀다. 러브 교수는 2017년 ‘천체물리학저널 레터’(ApJL·Astrophysical Journal Letters)에 발표한 연구논문에서 하버드대 동료 마나스비 링햄 연구원과 함께 이런 FRB가 진보한 외계인의 행성 크기 장치에서 나온 것일 수 있다고 말했다. 이는 이 장치가 우리와 소통하기 위해 만들어졌다기보다는 가벼운 돛 이른바 ‘라이트 세일’로 움직이는 거대 우주선을 추진하는 데 쓰인다는 것이다. 라이트 세일은 빛을 반사하는 것으로 이 경우에는 전파 빔으로 추력을 얻어 작동하는 것일 수도 있다. 이에 대해 러브 교수는 “인위적인 전파원은 고려해서 확인할 가치가 있다”고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난 9일 개봉해 닷새 만에 100만 관객을 넘겨 화제가 된 영화가 있습니다. ‘말모이’입니다. 한국어 말살을 획책하는 일제 탄압에 맞서 조선어학회가 우리말 사전 편찬을 위해 고군분투했던 사실을 바탕으로 하고 있습니다. 등장인물들은 허구의 요소가 많지만 영화에 나온 것처럼 자칫 사라질 뻔했던 한글과 방언들이 주시경 선생이나 최현배 선생 같은 한글 학자들의 노력 덕분에 살아남게 됐음은 부인할 수 없는 사실입니다. 유엔에 따르면 현재 전 세계 언어는 약 7000여개에 이르지만 세계 인구 97%가 사용하는 언어는 그중 4%에 불과합니다. 나머지 96%의 언어는 세계 인구의 3%만 쓰는 소수 언어입니다. 사용하는 사람이 줄고 계승되지 않으면 흔적도 없이 사라지게 될 언어들입니다. 우리 제주도 방언 역시 세대 간 전승 없이 노인층만 주로 사용하고 있어 소멸될 가능성이 높은 토착 언어로 분류돼 있는 상황입니다. 과학저널 ‘네이처’는 천문학자들과 언어학자들이 새로 발견된 외계물체들에 소수 언어로 이름을 붙여 언어를 보존하려는 노력을 하고 있다며 지난 11일자에 소개했습니다. 이런 움직임은 2017년 10월 19일 하와이대 연구진이 판스타스1 망원경으로 포착한 정체불명의 외계물체에서 시작됐습니다. 얼음이나 암석으로 구성된 소행성이나 혜성과는 다르고 표면에 유기물의 흔적까지 발견된 이 물체는 외계 문명에서 보내온 것이라는 주장까지 나오기도 했습니다. 먼 우주에서 날아와 태양계를 지나쳐간 ‘성간(星間) 물체’라고 밝혀졌지만 정확한 정체와 어디서부터 날아왔는지는 여전히 수수께끼입니다. 천문학계는 하와이대에서 처음 발견한 것을 기념하기 위해 하와이어로 ‘먼 곳에서 온 메신저’라는 의미의 ‘오무아무아’(Oumuamua 1I/2017 U1)라고 이름 붙였습니다.이를 계기로 하와이의 천문 및 과학문화 교육단체는 지난 7일 미국 시애틀에서 열린 미국천문학회에서 외계물체에 하와이어를 붙이는 ‘아후아헤이노아’(A Hua He Inoa) 프로젝트를 공개했습니다. 아후아헤이노아는 하와이 원주민들이 사람이나 물체에 이름을 붙이는 행위입니다. 천체 이름을 승인해주는 국제천문연맹(IAU)에서도 긍정적으로 보고 있다고 합니다. 미국 본토에서 3700㎞ 떨어져 있고 1959년 미국의 50번째 주로 편입된 하와이도 고유한 언어가 있지만 영어에 밀려 하와이주 전체 인구의 0.1%만이 사용하고 있어 소멸될 위기에 놓여 있습니다. 하와이는 태평양 한가운데 있고 공해 없는 맑은 하늘이라는 천혜의 조건 덕분에 천문대와 다양한 천체 관측기구들이 있는 만큼 아후아헤이노아 프로젝트의 성공 가능성은 높습니다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 천문학자 아파나 벤카테슨 교수는 “이름은 단순히 뭔가를 부르기 위한 수단이 아니라 정체성을 부여하는 역할을 한다”며 “이 프로젝트는 신세대 과학자들에게 인류 공동유산인 언어의 소중함과 필요성에 대해 가르치는 계기가 될 것”이라고 말했습니다. 올해는 소수 언어와 토착 언어를 보존하기 위해 유엔이 지정한 ‘국제 원주민 언어의 해’(IYIL2019)입니다. 언어는 의사소통의 수단일 뿐만 아니라 말하는 이의 생각과 정신을 담고 있습니다. 소수 언어, 토착 언어 보존은 다양성을 인정한다는 차원에서 반드시 필요한 일입니다. 문화 전수·계승과는 거리가 멀어보이는 과학이 이같이 활용되고 있는 것을 보면 인문사회와 과학의 ‘융합연구’를 어렵게만 생각하는 우리에게 여러 시사점을 던져줍니다. edmondy@seoul.co.kr

지구에서 약 2억9000만 광년 떨어진 한 은하 중심에 있는 거대질량 블랙홀이 빛의 속도 절반이 조금 넘는 속도로 회전하고 있던 것으로 나타났다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 디라지 파샴 박사가 이끄는 국제 천문학 연구진은 ‘ASASSN-14li’로 명명된 거대질량 블랙홀이 인근 별을 집어삼키는 과정에서 나온 X선을 분석해 이같은 특징을 알아냈다고 9일(현지시간) 미국 시애틀에서 열린 미국천문학회(AAS) 연례회의에서 발표했다.‘초신성 전천 자동탐사’(ASASSN·All-Sky Automated Survey for Supernovae)로 불리는 망원경 시스템에 관측돼 이름에 ASASSN이 들어간 이 블랙홀은 은하 PGC 043234 중심부에 숨어있다. 2014년 11월, 이 블랙홀이 근처에 있던 별 하나를 잡아먹는 과정에서 흘러나온 빛 덕분에 그 존재를 처음 알 수 있었다. 빛조차 흡수한다고 알려진 블랙홀의 존재를 파악하는 것은 한 천문 현상 덕분에 가능하다. 블랙홀의 표면에 해당하는 ‘사건의 지평선’(Event horizon)은 별보다 훨씬 크기가 작아서 온전한 상태로 별을 흡수하기 어렵다. 또한 블랙홀의 반지름 역시 매우 작으므로 블랙홀에 가까운 쪽과 먼 쪽의 중력 차이가 매우 커져 양쪽으로 잡아 당겨지는 상황이 된다. 이 때문에 블랙홀에 접근하는 별은 길쭉하게 늘어나 마치 국수처럼 가스가 늘어지게 된다. 그런데 이 가스도 바로 블랙홀로 흡수되는 것이 아니라 주변에 강착 원반이라는 물질의 고리에서 먼저 초고온으로 가열된 뒤 블랙홀로 조금씩 흡수된다. 이를 조석파괴사건(TDE·tidal disruption event)이라고 하며, 이때 엄청난 양의 에너지를 가진 플레어(Flare)가 방출되므로 과학자들은 이 빛을 측정해 블랙홀에 관한 정보를 얻는 것이다. 이번 연구은 이처럼 블랙홀에서 흘러나온 빛을 관측한 미국항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 관측선과 닐 게렐 스위프트 우주망원경 그리고 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 관측위성 등 여러 관측기기를 통해 수집한 자료를 자세히 분석한 것이다. 이를 통해 연구진은 블랙홀에서 나온 X선이 약 131초마다 강해지거나 약해지기를 반복하며 450일 넘게 계속됐다는 것을 알 수 있었고, 이런 신호 패턴을 분석해 블랙홀이 얼마나 빨리 회전하는지를 추정해낼 수 있었다. 연구진이 계산한 이번 블랙홀의 회전 속도는 빛의 속도인 시속 10억8000만㎞의 약 50% 수준이었다. 이같은 속도는 인상적이기는 하지만 전례가 없는 것은 아니다. 현재까지 측정한 소수의 거대질량 블랙홀의 회전 속도는 빛의 속도의 33%부터 84%까지 다양하다. 파샴 박사는 이번 결과가 앞으로 천문학자들이 거대질량 블랙홀의 진화를 더욱 잘 이해하는 데 도움을 줄 것이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘사이언스’ 최신호(9일자)에도 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

망원경은 타임머신 우리는 결코 ‘현재’를 볼 수 없다. 우리가 보는 모든 것은 ‘과거’이다. 이것은 빛의 속도 때문이다. ‘본다는 문제’에 대한 재미있는 해설 기사가 13일 우주 전문 사이트 스페이스닷컴에 발표되어 소개한다. 글쓴 이는 호주 모내시 대학 천문학 부교수인 마이클 J. I. 브라운 부교수다. 우리의 감각은 과거에 고착되어 있다. 멀리서 번개가 번쩍 하면 천둥 소리는 몇 초 뒤에 들린다. 우리는 ‘과거’를 듣는 셈이다. 마찬가지로 우리가 보는 것 역시 과거다. 소리는 3초마다 1km씩 이동하지만, 빛은 1초에 30만km를 달린다. 우리가 3km 떨어진 곳의 조명등을 볼 때, 우리는 100분의 1밀리 초 전에 일어난 일을 보는 것이다. 그렇게 먼 과거는 아니지만, 그래도 과거다. 따라서 우리가 더 멀리 볼 때, 우리는 더 오랜 과거를 보는 셈이다. 우리가 지상에서 보는 것은 거의 찰나의 과거이지만, 눈을 하늘로 돌리면 문제는 달라진다. 몇 초, 몇 시간, 몇 년 전의 과거를 볼 수 있게 된다. 망원경으로 보면 더욱 아득한 과거를 볼 수 있다. 이런 경우 망원경은 타임머신이라 할 수 있다. 우선 초 단위부터 따져보자. 달은 우리의 가장 가까운 천체로, 계곡과 산, 크레이터가 있는 우리 지구 행성의 위성이다. 지구로부터의 거리는 약 38만km로, 지구를 30개쯤 이어놓으면 닿는 거리이다. 빛이 이 거리를 이동하는 데는 1.3초가 걸린다. 그러니까 우리가 쳐다보는 달은 1.3초 전의 달 모습인 것이다. 이 짧은 시간 동안 달이 크게 변하지는 않지만, 그래도 1.3초는 지구에서 교신하는 데는 감지할 수 있을 만한 시간 지체이다. 달 주위를 도는 우주선의 승무원과 전파로 통신한다면, 빛의 속도인 전파가 오가는 시간은 2.6초가 된다. 지상의 관제실에서 어떤 지시를 내리고 그 응답을 받는 데 최소한 그만큼 시간 지체가 일어나는 것이다. 그 다음 분 단위로 넘어가보자. 태양을 타깃으로 삼아 얘기한다면, 지구-태양 간 거리는 약 1억 5000만km다. 천문학에서는 이 거리를 1천문단위(1AU)라 하여 태양계를 재는 잣대로 삼는다. 이 잣대로 재면 금성은 약 0.7AU, 토성은 약 10AU다. 태양에서 지구까지 빛이 달려오는 데는 약 8분 20초가 걸린다. 지평선 위로 해가 올라왔다면 그 해는 이미 8분 20초 전에 올라왔다는 얘기가 된다. 가장 가까운 행성 이웃인 금성과 화성은 수천 만km 떨어져 있다. 그래서 우리가 보는 금성과 화성 역시 몇 분 전 과거의 모습인 것이다. 화성이 지구에 아주 가까울 때는 우리는 3분 전의 화성을 보는 것이며, 아주 멀 때는 20여 분 전 화성 모습을 보는 셈이다.화성 지표 위에는 현재 여러 대의 탐사 로버들이 돌아다니고 있다. 3~20분의 시간 지체는 이 로버들을 운용하는 데 약간의 문제를 야기하다. 로버를 시속 1km로 운전하는 경우, 이 시간 동안 로버가 이동하는 거리는 50~330m나 된다. 로버가 앞에 보이는 장애물을 관제실에 보고하고, 관제실에서 브레이크를 밟으라는 명령을 내리더라도 그 시간에 로버가 이동하는 거리는 100~660m나 되는 것이다. 이는 제한된 빛의 속도로 인한 시간 지체 때문이다. 이런 이유로 화성 탐사선은 초속 5cm를 제한속도로 하고 있으며, 난파 사고를 막기 위해 온보드 컴퓨터를 운용하고 있다. 138억 년 우주의 전 역사를 본다 조금 더 우주 멀리 나가보자. 토성의 경우, 지구로부터 가장 가까울 때라 하더라도 여전히 10AU 이상 떨어져 있으므로, 지금 맨눈으로 보는 토성은 약 1시간 전의 모습이다. 카시니 우주선이 2017년 토성의 대기로 뛰어들어 최후를 맞았을 때, 우리는 카시니의 임종을 이미 파괴된 우주선에서 보내진 에코(echos)를 1시간 후에 듣고 알 수 있었다. 지금까지 우리가 본 ‘과거’는 사실 우주라는 그릇 속에서는 맛보기에 지나지 않는다. 밤하늘에 가득한 별들은 태양계 행성들과는 비교가 되지 않을 정도로 엄청나게 멀다. 태양계 마지막 행성인 해왕성까지 빛이 달리는 데는 고작 4시간 걸리지만(4광시란 한다), 별까지의 거리는 광년이라는 잣대를 써야 한다. 1광년은 빛이 1년 동안 달리는 거리로, 약 10조km이다. 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 가장 가까운 별인 알파 켄타우루스(리길켄트)는 4.3광년으로 지구-태양 간 거리의 27만 배에 이른다. 그러니까 지금 보는 리길켄트는 4년3개월 전의 모습인 것이다.현재 밤하늘에서 가장 핫한 관심을 모으는 별이 하나 있는데, 바로 오리온자리의 일등성 베텔게우스다. 태양의 900배인 적색 초거성인 이 별이 조만간 초신성 폭발을 일으켜 최후를 맞을 것으로 예측되고 있기 때문이다. 밝기는 태양의 50만 배, 거리는 640광년인 이 별이 만약 터진다면 어떻게 될까? 그때 내는 빛은 온 은하가 내는 빛보다 더 밝으며, 지구는 약 1~2주간 밤이 없는 세상이 된다. 하지만 조만간이라 하지만 천문학에서는 며칠이 될 수도 있고, 몇천 년, 몇만 년이 될 수도 있다. 물론 그런 일이 오늘밤 실제로 일어난다면 현장에선 이미 640년 전에 일어났다는 얘기다. 640년 전이라면 이성계가 고려조를 치기 위해 위화도에서 군사를 되돌릴 무렵이다. 망원경 없이 인간이 볼 수 있는 가장 먼 물체는 안드로메다 은하이다. 거리는 약 250만 광년. 인류가 지구상에 모습을 드러낸 것이 겨우 30만 년 전인데, 오늘 보는 안드로메다 은하의 빛은 그보다 더 까마득한 과거에 안드로메다를 출발한 빛인 셈이다. 별지기들이 많이 쓰는 소형 망원경만으로도 몇억 년의 시간을 거슬러 여행할 수 있다. 퀘이사 3C 273은 블랙홀에서 에너지를 받아 엄청나게 빛나는 천체로 개개의 은하보다 밝다. 그러나 25억 광년이나 떨어져 있기 때문에 맨눈 볼 수 있는 한계치보다 1,000배나 어둡다. 하지만 구경 20cm 망원경을 들이대면 우리 눈에도 보인다. 즉, 25억 년 과거가 보이는 것이다. 더 큰 망원경은 더 먼 과거를 보여준다. 구경 1.5m 망원경으로 보니 퀘이사 APM 08279 + 5255는 단지 희미한 점이었다. 그러나 그 천체는 무려 120억 광년 거리로, 지구 나이 46억 년의 3배나 되는 과거라 할 수 있다. 우주의 나이는 138억 년이다. 머지않아 우주로 올려질 제임스웹 망원경은 우주의 끝을 볼 수 있을 거라 한다. 그러면 우리는 망원경으로 우주의 전 역사를 돌아볼 수 있게 될 것이다. 타임머신을 타고 돌아보듯이. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

지난해 6월 처음으로 발견된 ‘암소'(The Cow)라는 별칭의 밝고 짧은 폭발은 갓 태어난 블랙홀이거나 초밀도의 중성자 별에 의한 것일 가능성이 있다고 새로운 연구보고서가 발표됐다. “X-선과 자외선 방출을 보인 ‘암소’는 백색왜성을 삼키는 블랙홀에 의한 것 같다”고 논문 대표저자 라파엘라 마르구티 노스웨스트 대학 천체물리학 조교수가 밝혔다. 백색왜성은 태양과 같은 작은 항성이 죽을 때 남겨진 작은 속심 같은 것이다. 태양보다 10배 이상 무거운 항성은 초신성 폭발로 최후를 맞는데, 폭발 후 별의 잔재는 밀도가 높은 중성자 별이나 블랙홀이 된다. 마르구티 교수는 “스펙트럼을 가로지르는 다른 파장의 관측으로 ‘암소’가 실제로 블랙홀 또는 중성자 별을 형성을 가리키는 것으로 해석되었다”면서 “이론상으로 블랙홀과 중성자 별은 별이 죽었을 때 형성되지만, 태어난 직후의 블랙홀이나 중성자 별은 아직까지 관측된 적이 없다”고 설명했다. ‘암소’는 비교적 가까운 우주에서 일어난 사건이다. 방향은 헤르쿨레스자리고, 거리는 지구로부터 약 2억 광년 떨어진 곳이다. 천문학자들은 하와이에 있는 한 쌍의 망원경 ATLAS(Asteroid Terrestrial-Impression Last Alert System)를 사용하여 이 폭발(AT2018cow)을 발견했다. ‘암소’는 처음부터 연구자들에게 흥분을 안겨주었는데, 무엇보다 엄청나게 밝았다. 놀랍게도 전형적인 초신성보다 10배에서 100배 더 밝았다. 게다가 불과 2주 만에 사라져버렸다.공동저자인 라이언 코르노크 오하이오 대학 천체물리학 조교수는 “이 광원이 단 며칠 만에 비활성 상태에서 최고 광도에 달했다는 것을 즉시 알아챘다”고 밝히면서 “이것은 너무나 특이할 뿐더러 천문학적 기준에서 볼 때 아주 가까이에서 일어난 사건이라는 점에서 모두를 흥분시키기에 충분했다”고 말했다. 이 같은 이유로 전세계의 연구자들은 다양한 망원경을 동원해 이 수수께끼 같은 광원을 추적하기 시작했다. 예컨대, 마르구티 팀은 미 항공우주국(NASA)의 NuSTAR와 유럽우주국(ESA)의 INTEGRAL 및 XMM-뉴턴 관측선을 사용하여 ‘암소’의 X-선 파장을 연구했으며, 국립천문대의 VLA 전파망원경, 미국 애리조나의 MMT 광학망원경, 칠레 남천 천체물리학 연구소(SOAR) 망원경의 동원되었다. 과학자들은 또 하와이의 케크 천문대에 있는 두 대의 대형 망원경에 장착된 장비를 사용하여 ‘암소’의 모양과 화학적 조성을 조사했다. 이 연구에 의해 수소와 헬륨의 존재가 밝혀지는 한편, 블랙홀과 중성자 별 사이의 극적인 합병을 포함하는 암소 시나리오는 배제될 수 있었다. 결국 그 강렬한 빛은 산산조각난 천체의 파편들을 게걸스럽게 집어삼키는 신생 천체에 의해 주로 생성된 것으로 결론 내려졌다. 이 연구결과는 지난 10일(현지시간) 시애틀에서 열린 미국천문학회(AAS) 회의에서 발표되었으며, ‘천체물리학 저널’에 실릴 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구에서 불과 6광년 떨어진 곳에 위치한 이른바 '슈퍼지구'에 외계생명체가 존재할 가능성이 제기됐다. 지난 10일(현지시간) 미국 CNN 등 주요언론은 외계행성 ‘바나드-b’ 표면 아래에 원시생명체가 존재할 가능성이 있다는 연구결과를 보도했다. 지난해 11월 처음 발견된 바나드-b는 뱀주인자리의 어두운 별인 바나드(Barnard)의 주위를 도는 외계행성이다. 지구와 같은 바위형 행성이지만 표면온도가 -130℃도 넘는 차가운 얼음왕국인 바나드-b는 항성을 233일 만에 공전한다. 항성과의 거리로만 보면 태양과 수성 사이 정도지만 바나드가 태양과 비교하면 약 0.4%의 빛을 방출해 표면에 액체상태의 물은 없고 얼음만 가득할 것으로 보인다. 이같은 가혹한 조건 때문에 당초 전문가들은 외계생명체의 존재가능성에 대해 회의적이었으나 최근 연구결과는 다르다. 지난 10일 빌라노바 대학 연구팀이 시애틀에서 열린 미 천문학회 연례회의에서 바나드-b 내 생명체 존재가능성에 대한 논문을 발표한 것.연구를 이끈 에드워드 귀난 박사는 "바나드-b의 표면에서는 생명체가 살 가능성이 없지만 그 아래는 다르다"면서 "바나드-b는 그 코어에 뜨거운 액체상태의 철과 니켈을 가지고 있을 수 있어 지열난방을 통해 원시적인 생명체가 살 수 있는 환경이 된다"고 설명했다. 이어 "이같은 지열난방은 남극대륙에서 발견되는 지하호수의 조건과 마찬가지"라면서 "표면 아래에 바다가 숨겨져있을 것으로 보이는 목성의 달 유로파와도 비슷하다"고 덧붙였다. 　 바나드-b는 지난해 11월 미국의 카네기 연구소, 스페인 우주과학 연구소 등 국제공동연구팀이 지난 20년 간 이루어진 관측 데이터를 재분석한 끝에 발견했다. 다만 아직까지는 유력한 외계행성 후보로, 보다 확실한 데이터는 차세대 우주망원경 ‘제임스웹 우주망원경'(JWST)이 배치돼야 알 수 있으나 2021년 이후로 발사가 연기된 상태다. 전문가들에 따르면 바나드 별은 90억 년 정도의 나이로 우리 태양보다 2배는 더 많다. 이 때문에 주위 행성 역시 지구보다 훨씬 오래 전 생성됐을 것으로 보인다. 이중 바나드-b는 역대 발견된 것 중 2번째로 가까운 곳에 위치한 외계행성이다. 지구에서 가장 가까운 항성계는 3개의 별이 모인 삼성계인 알파 센타우리로 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 위치해있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

15억 광년 떨어진 한 은하에서 미스터리하게 반복되는 폭발적인 전파 신호가 지구에 도달해 관심이 폭발하고 있다. 이른바 ‘빠른 전파 폭발’(FRB)로 불리는 폭발적인 전파 신호는 일시적이고 무작위로 나타나는 전파 방출이어서 감지하는 것은 물론 연구를 진행하기도 어렵다. 그런데 반복되는 FRB가 최근 캐나다의 차임(Chime·Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) 전파망원경에 감지된 사실이 확인되자 학자들의 관심이 쏠리고 있는 것이다. 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호에 실린 이번 연구 논문에 따르면, 캐나다 학자들이 주도한 국제 천문학 연구팀은 지난 여름 3주 동안 차임 전파망원경을 사용해 섬광 같은 FRB 13개를 감지했으며 이중 하나가 반복되는 것을 발견했다.최초의 FRB는 2007년 발견됐다. 그것도 2001년 수집한 자료를 분석하는 과정에서 우연히 나온 것이었다. 지금까지 감지된 60여 개의 FRB 중 이렇게 반복된 FRB는 2015년 푸에르토리코에 있는 아레시보 전파망원경이 포착한 것뿐이었다. FRB는 우리 은하 밖 수십억 광년 떨어진 곳에서 발생하는 것으로 여겨지지만, 정확히 어디서 나오는지 밝혀지지 않았다. 지금까지 나온 가장 그럴듯한 설명은 이런 신호를 먼 우주에 있는 강력한 천체들이 생성했다는 것이다. 전문가들은 이런 신호가 블랙홀이나 초밀도 중성자별에서 나왔다고 생각한다. 하지만 일부 전문가는 좀 다른 이론을 제시한다. 이 중에는 이번 연구에 참여한 미국 하버드-스미스소니언 천체물리학센터의 애비드 러브 교수도 있으며 이들 학자는 이같은 신호가 믿을 수 없을 정도로 발전한 외계인의 기술을 보여주는 증거일 수도 있다고 말한다. 차임 전파망원경에서 이번 연구를 수행한 브리티시컬럼비아대의 천체물리학자 잉그리드 스테어스 박사는 “지금까지 반복되는 것으로 알려진 FRB는 단 한 번뿐이었다”면서 “다른 것이 있다는 것을 아는 것은 더 많은 것이 있을 수 있다는 것을 시사한다”고 말했다. 또 “더 많은 반복되는 FRB 등 더 많은 연구 자료를 얻으면 이런 신호가 어디서 왔고 무엇이 발생하고 있는지 우주의 퍼즐을 맞출 수 있을 것”이라고 말했다. 연구팀에 따르면, 이번에 감지한 FRB 13개 중 대부분은 특수한 특징을 지닌 곳에서 강력한 천체가 될 수 있음을 시사하는 산란(입자선이 물체와 충돌하여 여러 방향으로 흩어지는 현상) 징후를 보였다. 연구에 참여한 토론토대학의 체리 잉 박사는 “이는 초신성(폭발하는 별)의 잔재처럼 밀집한 덩어리나 은하 중심 블랙홀 근처에서 나온 것일도 있다”고 설명했다.또한 이번에 감지한 새로운 FRB들은 전파 주파수가 비정상적으로 낮다. 이전에 감지한 대부분의 FRB는 약 1400㎒의 주파수를 갖고 있지만, 이들 FRB는 8000㎒보다 낮은 범위 안에 머물렀다. 러브 교수는 2017년 ‘천체물리학저널 레터’(ApJL·Astrophysical Journal Letters)에 발표한 연구논문에서 하버드대 동료 마나스비 링햄 연구원과 함께 이런 FRB가 진보한 외계인의 행성 크기 장치에서 나온 것일 수 있다고 말했다. 이는 이 장치가 우리와 소통하기 위해 만들어졌다기보다는 가벼운 돛 이른바 ‘라이트 세일’로 움직이는 거대 우주선을 추진하는 데 쓰인다는 것이다. 라이트 세일은 빛을 반사하는 것으로 이 경우에는 전파 빔으로 추력을 얻어 작동하는 것일 수도 있다. 이에 대해 러브 교수는 “인위적인 전파원은 고려해서 확인할 가치가 있다”고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

캐나다 천문학자들이 15억 광년 떨어진 먼 우주에서 발사된 것으로 보이는 13개의 ‘빠른 전파 폭발(Fast Radio Burst)’을 감지했는데 이 중 둘은 이례적인 반복 패턴을 보인다고 밝혔다. 브리티시 컬럼비아주의 오카나간 계곡에 있는 차임(CHIME) 천문대에 있는 100m 크기의 전파 망원경 네 대로 확인한 것이다. 지난해 이들 전파 망원경을 북쪽 하늘을 향해 세우자마자 곧바로 이들 신호를 포착했다고 천문대는 밝혔다. 잉그리드 스테어스 브리티시 컬럼비아 대학(UBC) 천문학과 교수는 이렇게 먼 우주로부터 반복적인 무선 신호 패턴이 확인된 것은 다른 망원경이 포착한 단 한 차례뿐이었다며 “다른 천체로부터 더 많은 무선 신호가 있을 수 있다는 추론이 가능하다. 더 많은 반복 신호와 더 많은 발사원을 규명할수록 우리는 이 우주의 수수께끼를 이해하는 것이 가능할 것”이라고 말했다. 캐나다 맥길 대학의 슈리하쉬 텐둘카르는 “두 번째 반복 신호를 발견했는데 구성 비율이 첫 번째 반복 신호와 매우 유사했다”고 말했다. FRB는 무선 파장이 짧고 밝게 번쩍이는 것을 의미하는데 우주 전체의 거의 절반 너머에서 오는 것으로 보인다. 지금까지 과학자들은 60개의 FRB를 감지했는데 그 중 둘만 반복 패턴을 보였으며 매일 수천개의 FRB가 발사되는 것으로 짐작하고 있다. 과학자들은 FRB의 발사원으로 아주 급격하게 팽창해 매우 강력한 자기장을 지닌 중성자별, 두 중성자별이 하나가 되는 현상 둘 중의 하나일 것으로 추정하고 있다. 소수의견으로는 역시 외계인들의 우주선에서 발사한 것이라는 견해가 있다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

“가슴 속에 하나둘 새겨지는 별을/이제 다 못 헤는 것은…별 하나에 추억과/별 하나에 사랑과/별 하나에 쓸쓸함과/별 하나에 동경과/별 하나에 시와…”(윤동주 ‘별 헤는 밤’ 중에서) 네덜란드 출신의 화가 빈센트 반 고흐는 “별을 보는 것은 언제나 나를 꿈꾸게 한다”며 ‘별이 빛나는 밤’과 ‘론강 위로 별이 빛나는 밤’이라는 명작을 남겼다. 청명한 밤하늘에 반짝이는 별, 하얀 꽃잎을 흩뿌려 놓은 듯 그사이를 가로지르는 은하수, 그리고 별똥별을 보고 있노라면 아무리 무감각한 사람일지라도 ‘아’ 하는 탄성이 절로 나오는 것을 막을 수는 없을 것이다. 세 번의 슈퍼문, 8차례의 유성우 현상에 수성의 태양면 통과, 개기월식, 금환일식 등 자연의 경이로움을 드러내는 우주 이벤트들이 올해 우리 머리 위에서 숨 가쁘게 이어질 것으로 보인다. ●아폴로 11호 달 착륙 50년… 심우주 관측 박차 올해는 더군다나 1969년 7월 20일 아폴로 11호가 인류 최초로 달에 발을 내디딘 지 50년이 되는 해이자, 1919년 5월 29일 영국의 천문학자 아서 에딩턴 경이 아인슈타인의 일반상대성이론을 입증한 일식 관측을 한 지 100년이 되는 해이다. 이 때문에 세계 각국은 달 탐사를 비롯해 심우주 관측을 위해 경쟁적으로 나서고 있다. 지난 1일 미국 심우주탐사선 ‘뉴허라이즌스호’는 태양계 최외곽에 해당하는 카이퍼 벨트에 있는 소행성 ‘울티마 툴레’와 조우하면서 2019년을 열었다. 3일에는 중국 달 탐사선 ‘창어4호’가 인류 최초로 달 뒷면에 착륙하면서 올해 다양한 천문 우주쇼가 벌어질 것을 일찌감치 예고하기도 했다.●21일 개기월식… 가장 큰 달은 2월 19일 우선 오는 21일 개기월식과 함께 슈퍼문 현상이 나타날 예정이다. 슈퍼문은 달이 지구와 가장 가까워지는 시기와 보름달이 뜨는 시기가 겹쳐 평소보다 보름달이 더 크게 보이는 현상을 말한다. 달은 지구를 원형이 아닌 타원형으로 공전하고 있기 때문에 달과 지구의 거리가 가깝고 보름달이 뜨는 시기는 자주 겹쳐지지 않는데 올해는 1월에 이어 2월 19일, 3월 21일에도 슈퍼문 현상이 있을 예정이다. 올해 가장 큰 달을 볼 수 있는 때는 두 번째 슈퍼문이 나타나는 2월 19일이다. 특히 착시현상으로 인해 달이 하늘 한가운데 떠 있을 때보다 지평선에 걸려 있을 때 더 크게 보인다.●별자리 가로지르는 8차례 유성우 세례 유성우는 아마 가장 화려한 천문 이벤트가 될 것이다. 유성우는 지구가 공전을 하면서 혜성이나 소행성이 지나간 지점을 통과할 때 그 잔해들이 지구인력에 빨려 들어와 대기권에서 타면서 비처럼 내리는 현상을 말한다. 4월 22일쯤 거문고자리 유성우를 시작으로 5월 6일 물병자리 에타유성우, 7월 28일 물병자리 유성우, 8월 13일 페르세우스자리 유성우를 비롯해 크리스마스이브 무렵 작은곰자리 유성우까지 밤하늘을 가로지르는 우주쇼를 모두 8차례 볼 수 있다. 한편 2월 1일에는 미국 민간우주기업 스페이스X가 미국항공우주국(NASA)과 함께 개발 중인 유인우주선 ‘드래곤’을 시험발사한다. 같은 날 인도는 궤도선과 착륙선, 탐사로봇을 탑재한 두 번째 달 탐사선 ‘찬드라얀2’를 발사하게 된다. 우주개발 분야에서는 후발국가인 이스라엘은 보름 뒤인 2월 15일 스페이스X의 팰컨9 로켓에 달 착륙선을 실어 발사할 계획이다. 3월 1일에는 미국 보잉사가 유인 우주선 ‘스타라이너’의 무인 시험발사가 예정돼 있다. 오는 10월 15일 유럽 우주기구(ESA)와 스위스 연방우주국은 태양계 바깥에 있는 지구형 행성들을 찾기 위한 우주망원경을 실은 ‘칩스’(CHEOPS) 우주선을 발사할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 11월 15일 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경은 '굿나잇'(goodnight)이라는 최종신호를 받고 영면했지만 그 '유산'을 받은 연구는 현재 진행형이다. 지구에서 약 226광년 떨어진 황소자리에서 지구 2배 만한 크기의 외계행성이 발견됐다. 지난 7일(현지시간) NASA와 시카고 대학 출신 연구진들은 케플러 우주망원경의 데이터를 분석하는 과정에서 외계행성 'K2-288Bb'를 발견했다는 논문을 시애틀에서 열린 미 천문학회 연례회의에서 발표했다. 　 지구와 같은 암석형인지 혹은 해왕성 같은 가스형인지 아직 밝혀지지 않은 K2-288Bb는 지구의 1.9배 정도로 K2-288계(系)의 주위를 돈다. K2-288계는 별 중 가장 온도가 낮은 2개의 M타입(M-type) 별로 이루어져 있는데 서로의 거리는 무려 82억㎞다. 가장 밝은 별은 우리 태양과 비교하면 질량이 절반만 하며 다른 별은 3분의 1 수준이다. 이중 K2-288Bb는 작은 별을 31.3일이라는 짧은 시간 내에 공전한다. 논문의 주저자인 시카고 대학 대학원생 아디나 페인스테인은 "지구의 1.5~2배 만한 사이즈를 가진 외계행성은 매우 드물며 발견하기도 어렵다"면서 "향후 행성 진화를 연구하는데 있어 귀한 자료가 될 것"이라고 밝혔다. NASA에 따르면 이번에 굵직한 연구성과를 얻어낸 페인스테인은 지난 2017년 NASA 고다드 우주비행센터에서 인턴으로 일하며 케플러 우주망원경이 보내온 데이터를 분석해왔다. 이 과정에서 특별한 ‘트랜싯’(transit)을 찾아내면서 결과적으로 외계행성 발견이라는 큰 성과로 이어졌다.일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3750개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 페인스테인은 "케플러 우주망원경의 방대한 데이터 속에서 이번과 같은 극도로 가치있는 발견을 하기란 쉽지않다"면서 "이 때문에 우리와 같은 전세계 시민 과학자들이 외계행성을 발견하는데 도움을 줄 수 있을 것"이라고 말했다. 한편 그간 수많은 외계행성을 찾아온 케플러 우주망원경은 지난해 11월 15일 9년 간의 임무를 마치고 퇴역했다. 지난 2009년 3월 발사된 케플러 우주망원경은 ‘행성 사냥꾼’이라는 별명답게 인류에게 우주에게 대한 새로운 지평을 열어줬다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계에서 화산 활동이 가장 격렬하게 일어나는 천체는 지구가 아니라 목성의 위성인 이오(Io)다. 목성의 위성들은 대부분 영하 150도 이하의 얼음 세상이지만, 목성의 위성 가운데 가장 안쪽 궤도를 공전하는 이오만 화산과 용암이 분출하는 딴 세상이다. 목성이 강력한 중력이 위성 내부에 마찰열을 일으켜 내부를 녹이고 이 열에 의한 마그마가 지표로 분출하면서 유황불이 넘치는(실제로 황 성분이 풍부하다) 지옥 같은 풍경이 된 것이다. 이 사실은 보이저 1호가 1979년 이오를 근접 관측하면서 처음으로 알려졌다. 수백 개의 화산과 화산에서 분출한 황 성분이 풍부한 분출물로 덮여 있는 위성 표면은 과학자들에게 큰 충격이었다. 이오의 모습은 1995년부터 8년간 목성과 그 위성을 상세히 관측한 갈릴레오 탐사선에 의해 더 자세히 관측됐다. 하지만 갈릴레오가 퇴역한 이후 지금까지 이오의 모습은 지상과 우주의 망원경으로 간신히 확인할 수 있을 뿐이었다.비록 미 항공우주국(NASA)이 다시 주노 탐사선을 목성에 보냈지만, 주노는 이전의 목성 탐사선과 달리 목성의 남극과 북극을 지나는 극궤도를 공전하기 때문에 목성의 위성은 관측이 어렵다. 목성의 위성과 비슷한 공전 궤도를 지나야 가까이 따라가서 관측할 수 있는데, 아예 수직 방향으로 교차하면서 빠르게 이동하니 관측이 어려운 것이다. 하지만 지난해 12월 21일 천재일우의 기회가 왔다. 목성을 관측하기 위해 17번째 플라이바이(flyby·우주선이 천체에 근접해 가속 혹은 감속하는 것)를 시도하던 중 주노가 이오에서 비교적 가까운 거리인 30만km에 위치한 것이다. NASA의 과학자들은 주노의 주요 카메라를 이오 방향으로 향하게 했다. 그렇게 오랜만에 확인한 이오의 모습은 처음 봤을 때와 마찬가지로 화산과 유황불이 지배하는 세상이었다.비록 먼 거리로 인해 해상도는 낮지만, 과학자들은 여러 파장에서 이오의 모습을 확인할 수 있었다. 이오에는 수백 개의 활화산이 있으며 이 가운데는 지구의 화산보다 더 강력한 것도 많다. 이오는 지구의 달보다 약간 큰 크기로 중력도 달 정도로 약하고 대기도 없기 때문에 화산 분출물은 150km 높이까지 치솟아 거대한 버섯구름을 만든다. 이번 관측에서는 그 모습을 상세하게 파악할 순 없었지만, 여전히 거대한 화산 폭발이 끊임없이 일어난다는 것은 분명하게 확인할 수 있었다. 이오의 화산은 인간은 가늠할 수 없는 영겁의 세월 동안 폭발했고 앞으로도 계속 폭발하게 될 것이다. 이는 매우 흥미로운 자연 현상이지만, NASA의 주요 탐사 목표는 이오가 아니라 이웃 위성인 유로파다. 유로파 역시 내부의 열이 발생하지만, 이로 인해 화산이 폭발하는 대신 얼음 지각의 일부가 녹아 바다를 만들었다. 따라서 유로파는 지구 밖 생명체를 탐사하려는 과학자들에게 가장 중요한 목표다. 반대로 유황불 지옥인 이오는 생명체가 살 만한 장소가 아니다. 그런 만큼 우선적인 탐사 목표는 아니지만, 인간의 호기심은 결국 언젠가 이오에도 탐사선을 보내게 만들 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국제천문연맹(IAU) 총회의 투표가 대중의 관심을 끄는 경우는 많지 않다. 예외적이었던 사례는 명왕성을 태양계 행성 목록에서 제외했던 2006년 총회 정도였다. 총회의 결정으로 ‘행성이란 무엇인가’ 하는 정의를 수정하고 보니 명왕성이 행성의 정의에 맞지 않게 된 것이다.그로부터 12년이 지난 2018년 총회에서는 오랜만에 대중의 관심을 끌 만한 투표가 있었다. ‘허블’이라는 이름 때문이었다. 우주 팽창의 증거를 처음 제시한 것으로 알려진 천문학자 허블의 업적을 기리기 위해 그의 이름을 붙인 우주망원경 덕분에 ‘허블’은 우주, 첨단과학기술 등을 상징하는 단어가 되었다. 우주 팽창을 기술하는 법칙은 ‘허블 법칙’으로 널리 알려졌다. ‘허블 상수’는 우주 팽창 속도를 담고 있는 천문학과 우주론에서 가장 중요한 값 중 하나다. 총회에서는 우주 팽창을 처음 제안한 가톨릭 성직자이자 천문학자인 조르주 르메트르의 업적을 기리기 위해 ‘허블 법칙’을 ‘허블-르메트르 법칙’으로 바꾸어 부를 것이 권고됐다. 지동설에 이어 또 하나의 ‘코페르니쿠스적 전환’을 성직자 천문학자가 처음 제안한 것임을 널리 알리려는 결정이다. 우주가 팽창하고 있다는 것은 우주는 과거의 어느 시점에 시작한 유한한 존재라는 유력한 증거이며 현대 천문학의 가장 위대한 발견이다. 르메트르의 우주 팽창에 대한 논문은 허블보다 2년 빠른 1927년 발표되었음에도 불구하고 널리 알려지지 않았다. 논문이 지역 학술지에 프랑스어로 실렸기 때문이다. 또 르메트르 연구의 중요성을 알게 된 연구자들이 1931년 영국왕립학회지에 영어 번역본 게재를 주선했을 때 우주 팽창에 대한 핵심 문단이 누락됐기 때문이다. 누락 과정에 당시 이미 영향력이 큰 허블에게 공을 돌리려는 누군가의 의도가 있었느냐 하는 문제에 여전히 논란이 있다. 어쨌든 이번 IAU 권고안은 허블 우주망원경의 명칭에는 아무런 영향을 미치지 않는다. “모든 진리는 일단 발견하기만 하면 이해하기 쉽다. 문제는 진리를 발견하는 것이다”라는 갈릴레이의 말처럼 허블의 관측이 없었다면 르메트르의 연구는 성립할 수 없었다. 사실 허블이 르메트르의 제안을 적극 소개했다면 그 자신이 더 높게 평가받지 않았을까? 르메트르가 허블보다 앞섰음을 더 늦기 전에 우리 세대가 인정한 것이 반가울 따름이다.

새해 1월 1일이면 인류의 우주 탐사에 있어서 또하나의 이정표가 세워진다. 미 항공우주국(NASA)은 현지시간으로 새해 1월 1일 자정 뉴호라이즌스가 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역) 내 천체인 ‘울티마 툴레’를 근접비행한다고 밝혔다. 직경 30㎞ 내외의 얼음 덩어리인 울티마 툴레는 ‘알려진 세계를 넘어서’라는 의미의 중세시대 용어로 공식 이름은 ‘2014 MU69’다. 뉴호라이즌스의 끝없는 모험3년 전만 해도 뉴호라이즌스는 세계 모든 언론의 1면을 장식할 정도로 큰 관심을 모았다. 그간 얼굴조차 제대로 몰랐던 명왕성을 지나가면서 진짜 '민낯'을 지구로 보내왔기 때문이다. 총 7억 달러가 투입된 뉴호라이즌스는 지난 2006년 1월 장도에 올랐으며, 9년을 날아간 끝에 2015년 7월 역사적인 명왕성 근접비행에 성공했다. 이렇게 뉴호라이즌스는 목표인 명왕성 탐사에 성공했으나 곧바로 울티마 툴레를 탐사하라는 추가 임무가 떨어졌다. 태양계 끝자락인 명왕성에서도 16억㎞나 떨어진 울티마 툴레는 용어 그대로 미지의 세계다. 예정대로 뉴호라이즌스가 울티마 툴레의 근접비행에 성공하면, 뉴호라이즌스는 역대 인류의 피조물 중 가장 먼 곳의 천체를 근접비행하는 신기록을 세운다. 목적지 통과 25시간 전 기준 뉴호라이즌스는 초속 14㎞ 속도로 지구와 무려 65억㎞ 떨어진 곳을 날고있다. 울티마 툴레와의 거리는 불과 130만㎞로, 집을 떠난 지 총 4728일 째다. 뉴호라이즌스는 1월 1일 울티마 툴레와 불과 3500㎞ 거리까지 접근해 지나쳐 간다. 이는 지난 2015년 뉴호라이즌스가 명왕성을 근접비행한 거리보다 3배는 더 가깝다. 미지의 천체 울티마 툴레울티마 툴레는 길쭉한 암석이 두개로 나눠져 하나처럼 움직이는 마치 아령처럼 생긴 소행성으로 추정된다. 지금까지 인류는 망원경을 통해 그 존재를 확인했을 뿐 당연히 실제 근접 관측을 한 적이 없다. 이 때문에 우리는 뉴호라이즌스를 통해 울티마 툴레의 실제 모습을 볼 수 있다. 이는 곧 인류의 우주에 대한 인식이 카이퍼 벨트로까지 확장되는 것을 의미하기도 한다. 인류의 피조물이 이렇게 먼 거리까지 가서 탐사하는 이유는 카이퍼 벨트의 천체가 원시 태양계의 물질로 이루어져 있기 때문이다. 곧 46억 년 전 상태 그대로 보존된 태양계의 유물인 셈이다. NASA 수석 연구원 알란 스턴 박사는 "그곳은 탐사한 적도 알려진 것도 없는 곳"이라면서 "뉴호라이즌스가 울티마 툴레를 근접 비행할 때 우리는 태양계가 어떻게 시작되었는지 조금이라도 엿볼 수 있는 기회를 얻게될 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리는 타임머신의 주인공처럼 미래로 시간 여행을 할 수는 없지만, 과거로의 시간 여행은 할 수 있다. 멀리 떨어진 별과 은하를 관측하면 그 거리만큼 먼 과거를 볼 수 있기 때문이다. 예를 들어 120억 광년 떨어진 은하를 관측한다면 120억 년 전 그 은하에서 출발한 빛을 이제 보는 것이기 때문에 120억 년 전 은하의 과거 모습을 보는 것이다. 이런 방법으로 일본과 유럽의 국제 과학자팀이 120억 년 전 거대 은하의 초기 모습을 관측하는 데 성공했다. 일본 국립 천문대(NAOJ) 및 도쿄 대학, 코펜하겐대학의 연구팀은 스바루 망원경을 이용해서 120억 광년 떨어진 거리에 있는 초기 은하의 모습을 포착했다. (사진) 이번에 포착한 은하는 우주에 있는 은하 가운데 가장 큰 질량을 지닌 은하인 거대 타원 은하(massive elliptical galaxies)의 초기 형태로 추정된다. 거대 타원 은하는 이름처럼 우주에서 가장 많은 별과 질량을 지닌 은하지만, 새로운 별의 생성은 매우 느린 나이든 은하다. 한 마디로 출산율이 낮아 고령화가 진행된 은하라고 할 수 있는데, 새로운 별이 적게 태어나도 은하가 자꾸 커졌다는 것은 어디선가 다른 곳에서 새로운 별이 공급된다는 의미다. 이를테면 출산율은 낮지만, 이민자가 계속 들어와 은하가 커졌다는 이야기다. 연구팀은 이번 관측을 통해 어떤 방식으로 이민자를 받아들였는지를 밝혀냈다. 이번에 발견한 은하는 거대 질량 은하의 씨앗에 해당하는 은하로 질량은 우리 은하와 비슷하지만 크기는 2%에 불과한 매우 조밀한 은하다. 120억 년 전 당시가 우주 나이에 13%에 불과한 초창기라는 점을 감안하면 상당히 큰 은하지만, 이 은하가 지금의 거대 타원 은하로 성장하기 위해서는 주변의 은하와 별을 흡수해서 더 커져야 한다. 그 방식에 대해서는 두 가지 가설이 있다. 하나는 큰 은하끼리 중력에 의해 합쳐져 거대 타원 은하가 되었다는 설명이고 다른 하나는 마치 눈덩이를 굴리면 점점 더 커지듯이 씨앗에 해당하는 은하가 중력으로 주변의 작은 은하를 계속 흡수 합병해 점점 커지면서 현재의 형태가 됐다는 것이다. 연구팀은 이번 관측을 포함해 여러 단계의 거대 타원 은하 관측 결과를 토대로 씨앗 은하가 작은 은하를 흡수 합병해 커졌다는 결론을 내렸다. 씨앗 은하는 작은 은하를 하나씩 집어삼키면서 점점 팽창해 질량이 5배 정도 커지는 동안 부피는 100배 정도 커진 것으로 추정된다. 그 비결은 역시 초반부터 큰 질량이다. 우리 속담에 ‘될성부른 나무는 떡잎부터 알아본다’라는 말이 있는 것처럼 은하 역시 처음부터 큰 질량을 지니고 있으면 강한 중력으로 주변의 작은 은하를 하나씩 흡수하면서 점점 더 크고 중력이 더 강한 은하로 성장한다. 우연의 일치지만, 어딘가 인간 세상과 비슷한 모습이다. 과학자들은 멀리 떨어진 은하를 통해 우주의 역사를 관찰하고 지금의 우주가 생성된 원인을 찾고 있다. 당연히 더 자세하게 과거를 조사하기 위해서는 더 강력한 망원경이 필요하다. 과학자들이 막대한 비용이 들어간 제임스 웹 우주 망원경을 비롯한 차세대 망원경에 기대를 거는 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

●흑두루미 등 겨울철새 찾아든 순천만습지 봄바람이 불어오던 지난 4월 초 암컷 흑두루미 한 마리가 순천만습지에서 3㎞가량 떨어진 야생동물구조센터 주위를 빙빙 돌고 있었다. 부리를 옭아맨 플라스틱 조각 때문에 아무것도 먹지 못해 비쩍 마른 상태였다. 구조센터 직원이 발견해 치료에 힘썼지만 흑두루미는 며칠을 못 버티고 세상을 떠났다. 그 뒤로 한동안 수컷 흑두루미 한 마리가 센터 주위를 떠나지 못했다. 동료들이 모두 시베리아로 떠난 뒤에도 홀로 남은 수컷은 일본에서 겨울을 난 흑두루미떼가 순천을 거쳐갈 때서야 무리에 합류해 북쪽으로 날아갔다. 올가을 순천에 날아든 2500여마리 중에 일찌감치 도착한 수컷 한 마리가 센터 근처를 맴돌기도 했다. 순천만에서 흑두루미를 연구하고 있는 이승희 순천시 주무관은 이런 일화를 들려주며 “지난봄 수컷 흑두루미와 같은 개체가 아닐까 싶다”고 말했다. 흑두루미는 일부일처를 고집하는 새다. ●‘2019 순천 방문의 해’… 빛으로 단장한 순천만국가정원 ‘2019 순천 방문의 해’를 앞두고 전남 순천을 한발 앞서 돌아봤다. 순천만습지에는 천연기념물(228호)인 흑두루미를 비롯해 청둥오리, 흰뺨검둥오리 등 겨울 철새 수만마리가 장관을 이루고 있었다. 낙안읍성의 고요한 아침 풍경과 와온해변 앞바다의 낙조, 그리고 내년 봄이 기다려지는 선암사의 정취까지 각양각색의 볼거리가 많았다. 별빛축제가 막을 올린 순천만국가정원에서 여행을 시작했다. 시내의 순천역과 순천종합버스터미널 등에서 20여분 떨어진 곳에 동천을 끼고 112만㎡(34만평)의 거대한 정원이 자리하고 있다. 2013 순천만국제정원박람회가 폐막한 자리에 조성된 시설로 2015년 9월 국내 유일의 국가정원이 됐다. 서문으로 입장해 하늘정원을 오른다. 봄여름 정원보다 풍성할 수는 없지만 서울보다 한결 온화한 순천의 12월 정원에는 붉은 동백이 너도나도 꽃망울을 터뜨리며 여행객을 맞는다. 발 아래로 보이는 물새놀이터에는 쿠바홍학, 칠레홍학, 유럽홍학 등 색색의 홍학 수십마리가 한가로이 거닌다. 정원 내 동천을 가로지르는 꿈의다리를 건너며 동심 가득한 그림들을 찬찬히 살펴본다. 다리 동쪽에는 중국·프랑스·독일·멕시코 등 12개국 테마정원이 각양각색의 매력을 뽐낸다. 순천시내 부근 지형의 축소판인 호수정원 작은 동산들이 시내를 둘러싼 산을 의미하고 호수 위로 난 다리가 동천을 상징한다는 게 재미있다. 내년 2월 6일까지 계속될 별빛축제가 지난 21일 개막했다. 이 기간 정원은 빛의 세계를 표현한 ‘라이트가든’으로 단장해 밤 9시까지 방문객을 맞는다. 정원을 한 바퀴 둘러본 뒤 순천만습지로 직행하는 스카이큐브(PRT)를 탄다. 정원에서 직선거리로 4㎞가량 떨어진 습지 부근 문학관까지 한 번에 닿는 하늘길이다. 시속 40㎞ 속도로 달리는 스카이큐브 위에서 동천 갈대밭 등 경치를 공중에서 내려다본다. PRT 문학관역에 내려 문학관에 잠시 들른다. 순천 출신 소설가 김승옥과 동화작가 정채봉의 일생과 작품들을 훑어볼 수 있는 곳이다. 문학관을 나와 동천을 따라 걷는다. 새들이 수십, 수백마리씩 무리지어 하늘을 나는 게 보이면 순천만습지에 거의 다 온 것이다. 끝없이 펼쳐진 갈대군락을 보금자리 삼아 날아든 철새들이 겨울을 난다. 볍씨를 뿌려놓은 마른 논에선 흑두루미떼가 날갯짓을 하고 강에서는 각종 오리떼가 자맥질에 분주하다. 오리류만 2만 3000여마리에 이르는 등 셀 수 없이 많은 철새들이 있지만 경계심 많은 철새를 코앞에서 보기는 힘드니 망원경을 준비해가면 유용하다. ●와온해변 해넘이·낙안읍성 해맞이 장관 순천의 낙조를 볼 차례다. 순천만습지 또는 순천만국가정원에서 차로 25분가량 걸리는 와온해변은 순천의 해넘이 명소다. 에코비치캐슬 펜션 앞에서 바다를 향하면 작은 솔섬인 사기도 뒤로 붉은 해가 지는 풍경을 만날 수 있다. 너른 개펄 위로 칠게잡이를 위한 막대기들이 줄지어 꽂혀 있는 모습이 이색적이다. 차분한 마음으로 한 해를 마무리하는 장소로 손색이 없다. 이튿날 해넘이에 이어 해돋이를 보려고 일찍 나선다. 해 뜨기 전의 냉기가 외투 사이로 파고든다. 시내에서 서쪽으로 40분간 차를 달려 도착한 곳은 낙안읍성이다. 조선 중기에 쌓아올린 석성 내부에 그대로 시간이 멈춘 것 같은 아담한 마을이 자리하고 있다. 사극 안으로 들어온 듯 100여 가구가 전통 초가 모양의 집에서 살고 있다. 푸른 새벽 어스름을 깨고 오봉산 위로 말간 해가 솟아오를 무렵 어딘가에서 피어오른 연기가 초가 위로 낮게 깔린다. 마지막 목적지인 선암사로 향한다. 신라 때 창건된 천년고찰 선암사는 지난 6월 유네스코 세계문화유산으로 지정된 국내 7곳의 사찰 중 하나다. 보물 제395호 선암사 삼층석탑과 보물 제1311호 대웅전 등 중요문화재를 품고 있다. 절로 향하는 골짜기를 가로지르는 돌다리 강선교와 그 옆 승선루가 만드는 풍경이 신비롭다. 조금 더 가면 둥근 연못 삼인당이 운치를 자아내고 하마비 맞은편엔 스님들이 가꾸는 야생차밭이 자리하고 있다. 일주문을 지나 목탁 소리가 울려퍼지는 절 내부로 들어간다. 사찰 전각의 돌담길 위로 마른가지를 드리운 매화, 벚나무들이 빼곡하다. 앙상한 가지만 남았지만 쓸쓸하기보다 머지않아 찾아올 봄을 미리 상상하게 하는 마법 같은 장면이다. 땅 위로 넓게 가지를 편 와송과 독특한 외관의 ‘뒤깐’은 다른 절에서는 찾아보기 힘든 선암사의 명물이다. 절을 내려갈 때는 순천시에서 운영하는 전통야생차체험관에 꼭 들러보자. 저렴한 가격에 차 선생님이 직접 우려내는 향긋한 녹차를 맛볼 수 있다. 글 사진 순천 이정수 기자 tintin@seoul.co.kr

2018년은 굵직한 사회적, 정치적 이슈들이 쏟아졌던 한 해였다. 과학계에서도 지난 3월 세계적인 과학자 스티븐 호킹이 세상을 떠났고 지난달 말에는 중국 과학자가 세계 최초로 유전자 편집 아기를 탄생시켜 충격에 빠지게 하는 등 사건 사고들이 많았다. 사이언스와 네이처 등 과학저널과 다양한 과학단체들에서도 올 한 해 주목받았던 과학 이슈들을 발표하며 한 해를 정리하고 있다.이런 가운데 네이처는 2019년에 관심을 갖고 지켜봐야 할 과학이슈 10선을 꼽아 발표했다. 특히 중국과 관련된 이슈가 2개나 선정되면서 내년은 중국의 ‘과학굴기’가 본격화되는 한 해가 될 것으로 과학계는 보고 있다. 네이처는 기후변화로 인한 남극 빙하의 변화에 대한 연구 프로젝트를 내년에 주목해야 할 과학이슈 1순위로 꼽았다. 2019년 1월 미국과 영국 과학자들은 남극에서 70여년 만에 최대 규모의 공동연구를 시작하게 된다. 5년 동안 진행될 이번 연구 프로젝트를 통해 과학자들은 남극 대륙의 5대 빙하 중 하나인 트웨이츠 빙하가 녹는 속도를 측정해 완전 붕괴 조건과 붕괴에 걸리는 시간을 예측한다. 또 연구진은 무인잠수정과 바다 표범에 센서를 부착해 남극의 해양조건도 연구할 계획이다. 내년 말에는 유럽 과학자들이 남극에서 150만년 된 얼음 코어를 찾는 시추 프로젝트를 시작한다. 이런 연구들은 고(古)기후와 기상조건을 파악함으로써 기후변화의 심각성을 그대로 보여주게 될 것으로 전망된다.중국의 ‘과학굴기’ 역시 내년에 주목해야 할 부분이다. 내년 말 세계 각국이 ‘2018년 회계보고서’를 발표하면 중국은 미국을 밀어내고 ‘세계 최대의 연구개발(R&D) 투자국가’로 떠오를 전망이다. 중국의 연구 수준은 주요 2개국(G2)인 미국에 비해 여전히 뒤처져 있지만 2003년부터 과학분야 투자가 급격히 늘어나고 있다는 점을 고려하면 질적 수준에서도 미국을 따라잡는 것은 시간문제라는 평가를 내리는 연구자들이 늘고 있다. 중국은 12억 위안(약 1960억원)을 들여 지름 500m로 축구장 3개가 들어갈 정도의 세계 최대 전파망원경(FAST) ‘텐옌’(天眼)을 만들어 2016년부터 예비가동을 시작했다. 예비가동 2년 동안 50여개의 펄사(빠른 속도로 자전하는 고밀도의 죽은 별)를 관측한 텐옌은 내년 9월 본격가동되면서 전 세계 과학자들에게도 개방될 예정이다. 중국은 이를 통해 정체불명의 고속전파폭발과 성간가스구름에서 나오는 희미한 신호를 관측하는 등 중국을 천문연구의 중심지로 만들려는 야심 찬 계획을 갖고 있다.지구온난화로 인한 기후변화가 가속화되면서 영화 ‘지오스톰’(2017)이나 ‘어벤져’(1998)에서처럼 인공적으로 지구온난화를 막기 위한 ‘지구공학’ 실험도 내년에 사상 처음으로 실시된다. 미국 하버드대 응용물리학과와 대기과학과 공동 연구진이 추진하는 이 실험은 빛을 잘 반사하는 탄산칼슘 미세입자 0.1~1㎏을 성층권인 20㎞ 상공에 살포한 다음 태양광의 감소정도, 온도변화, 탄산칼슘 미세입자와 대기 중 화학물질의 상호관계를 분석해 인공적으로 지구 냉각이 가능한지를 관측하는 것이다. 일부 회의론자들은 태양복사 관리기술(SRM)의 일종으로 ‘스코펙스’라고 이름 붙여진 이번 실험에 대해 “분필가루의 일종인 탄산칼슘이 상공에서 예기치 않은 결과를 만들어 낼 수 있다”고 반대하고 있다.지난달 말 중국 남방과기대 허젠쿠이 교수가 유전자 가위기술을 이용해 유전자 편집아기를 태어나게 했다고 주장하면서 생명과학계는 예상치 못하게 열린 ‘판도라의 상자’ 때문에 내년 한 해도 골머리를 앓게 될 것으로 네이처는 예상했다. 세계 과학계는 중국 연구진이 쌍둥이 아이들의 DNA를 어떤 방식으로 편집했는지 검증하는 한편 잠재적 부작용을 평가하는 작업에 착수할 계획이다. 생명과학 연구의 윤리적 가이드라인 마련이 시급하다는 목소리와 함께 유전자가위 기술을 비롯한 생명과학 연구의 전반적인 위축까지 우려되고 있는 상황이다.이 밖에도 인류의 기원을 밝히기 위한 고고학자들의 분투, 일본의 차세대 국제선형입자충돌기(ILC) 유치 여부 결정, 학술 연구결과를 지금과 같은 폐쇄적인 저널이 아닌 누구나 접근할 수 있는 오픈액세스 형태로 공개하려는 ‘플랜 S’의 시행도 내년에 주목되는 과학계 이슈이다. 또 지난 10월 세계 두 번째로 마리화나의 합법화를 발표한 캐나다에서 대마초에 대한 기초 및 응용연구가 쏟아져 나올 것이라고 네이처는 예측하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리나라 별지기들의 로망 중 하나는 남반구의 밤하늘을 직접 보는 것이다. 북반구에 자리잡은 한국은 북위 33도에서 38도 사이에 있기 때문에 일년을 통틀어 관측해도 88개 별자리 중 21개, 21개 1등성 중 6개는 결코 볼 수가 없다. 대략 별기지들의 DNA 속에는 1등성 6개를 눈으로 보고 싶어하는 유전인자가 깊이 박혀 있기 때문에 언젠가 남반구로 날아가 이들을 보겠다는 꿈을 지니고 있게 마련이다. 실제로 가족을 끌고 뉴질랜드나 호주 등지로 떠난 별지기들도 드물지 않다. 하지만 그들을 따라하기에는 버거운 사람들에게는 어떤 방법이 있을까? 필자가 생각하기로 가장 가성비 높은 방법의 하나로 오키나와의 이시가키 섬을 권하고 싶다. 인구 밀도가 낮은 이 섬은 빛공해도 적을 뿐더러, 제트 기류의 영향을 받지 않기 때문에 맑은 하늘과 안정된 대기로 인해 밤하늘의 별이 아름답기로 유명하다. 또한 일본 최남단의 지역으로 북위 24도밖에 안 된다. 북회귀선이 23.3도이니까, 거의 북회귀선상에 있는 지역으로, 하짓날에는 해가 수직으로 내리꽂히는 곳이다. 이 정도 위도의 이 섬은 88개 별자리중 84개, 1등성 21개 전부를 볼 수 있다. 그 중에는 우리나라에서 볼 수 없는 남십자성 1등성 아크룩스, 베타룩스(미모사), 켄타우루스자리의 1등성 알파 센타우리, 하다르, 에리다누스자리의 1등성 아케르나르, 용골자리의 카노푸스(노인성) 등도 포함되어 있다. 필자 역시 더 늙기 전에 남반구 하늘을 보고 싶어 최근 방문한 바 있는데, 새벽 3시 숙소에서 가까운 해변으로 나와 밤하늘을 보는 순간, 할 말을 잊었다. 밤하늘이 너무나 많은 별들로 뒤덮여 있어 마치 흰 밀가루를 뿌려놓은 듯한 느낌이었다. 한국에서는 큰개자리 부근에 별들이 별로 없는데, 큰개 뒤쪽에 그렇게 수많은 별들이 반짝이는 풍경을 보고는 충격을 받았다.이시가키 섬의 또 하나 정점은 이시가키지마 천문대가 있다는 점이다. 규슈·오키나와에서는 최대 구경인 105cm 반사 망원경 ‘무리카부시 망원경’을 갖추고 있는 이 천문대는 매주말 일반인을 위한 무료 관측 이벤트를 비롯해 4D2U(4차원 우주영상)를 상영한다. 4D2U란 '4차원 디지털 우주'의 약자로, 읽는 방법에 따라 ‘4D to you 4차원을 당신에게’라는 의미도 지니고 있다. 일본 국립천문대가 개발한 이 입체 영상 시스템은 실제의 관측 데이터를 기초로, 우주의 생성 및 지구를 에워싸는 천체 상황을 입체적으로 구현한 것으로, 특수 안경을 끼고 보면 마치 자신이 우주 속에 있는 듯한 실감을 느낄 수 있어 인기 높은 프로그램이 되고 있다. 단, 영상 감상과 관측은 무료이지만 예약이 필수다. 이 섬에는 천문대 외에도 여러 시설에서 별자리 강좌, 오리온자리 감상, 별 축제 등이 수시로 열리는 등, 천문 비즈니스가 일반화되어 있어 일본 전국에서 우주 마니아들이 모여들고 있다. 청정한 남국 바다의 빼어난 풍광을 자랑하는 이시가키는 한국이 가장 추운 계절이라도 선선한 가을 날씨이므로, 피한 겸 별하늘 관측을 위해 가족과 함께 한번쯤 가볼 만한 곳이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구에서 약 685광년 떨어진 한 아기별이 엄청나게 큰 항성 플레어를 내뿜는 모습이 포착됐다. 이는 우리 태양이 내뿜는 어떤 플레어보다 1만 배 이상 큰 것으로 추정된다. 영국 워릭대 천문학 연구팀은 칠레에 있는 차세대 식관측망원경(NGTS)을 사용해 이 같은 천문 사건을 포착했다고 밝혔다. 천문학자들에 의해 ‘NGTS J121939.5-355557’로 명명된 이 아기별은 M형 항성에 속해 일반적으로 플레어 발생을 막는 매우 강력한 자기장을 지녔다고 알려졌지만, 연구팀이 시행한 연구에서는 이 별에서 약 3년마다 이런 플레어가 발생하는 것으로 나타났다. 연구에 참여한 제임스 잭맨 연구원은 “이 별은 보통 활동을 거의 보여주지 않지만 계속해서 조금씩 밝아지고 있었는데 최근 이 별이 갑자기 평소보다 7배 더 밝아진 채 몇 시간을 유지했다”면서 “그러고나서 다시 정상 밝기로 되돌아갔다”고 설명했다. 항성 플레어는 우리 태양에서도 나타나고 있지만, 이만큼 큰 것이 목격된 사례는 없다. 연구팀에 따르면, 특히 이 별은 태어난지 불과 200만 년 정도밖에 안 된 아기별로, 전주계열성에 속한다. 보통 별은 100억 년 동안 존재하므로 이 별의 경우 삶의 1%밖에 살지 않은 셈이다. 또한 이 별은 M형에 속하는 아기별 중에서도 꽤 큰 편인데 그 크기는 태양과 비슷하지만, 온도는 태양보다 약 2000도 낮다. 이는 이 별이 여전히 행성계 원반 안에서 수축과 냉각을 거듭하는 가스와 먼지들에 의해 형성되고 있다는 것을 의미하므로, 주계열성이 될 때까지 앞으로 수십억 년 동안 특정 반지름과 휘도를 유지할 것이라고 연구팀은 설명했다. 이런 세부적인 사항은 올해 초 시작된 가이아 임무 덕분에 알아낼 수 있었다. 연구팀은 이런 거대한 항성 플레어에서 발생하는 X선이 행성의 원료가 된다고 알려진 칼슘과 알루미늄이 풍부한 알갱이 ‘콘드룰’이 형성되는 데 영향을 줄 수 있다고 말했다. 이런 성분이 결국 행성을 형성한다는 것이다.이에 대해 연구에 참여한 피터 휘틀리 교수는 “이런 거대 플레어는 행성 형성 과정에 좋을 수도, 나쁠 수도 있다. 이 별의 경우 아직 행성이 없으므로 잠재적으로 거주할 수 있는 행성들의 탄생을 위한 밑거름이 될 것”이라고 말했다. 자세한 연구결과는 영국 왕립천문학회 월간보고(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실렸다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr