얼마 전 영국 일간지 가디언이 ‘21세기 가장 뛰어난 책’ 100권의 목록을 발표했다. 2009년 맨부커상 수상작인 힐러리 맨틀의 ‘울프 홀’이 1위에 올랐다. 올리버 크롬웰의 일생을 다룬 이 소설은 늑대가 되는 권력의 무자비한 속성에 대한 뛰어난 탐구이자, 섬세하고 아름다운 문체로 인간성의 심연을 해부한 언어의 혁신이며, 현대 영국(인)의 뿌리를 파고들어 영국적 정체성에 대한 질문을 던지는 좋은 작품이다. 뒤를 이은 것은 마릴린 로빈슨의 ‘길리어드’, 스베틀라나 알렉세이비치의 ‘세컨드핸드 타임’, 가즈오 이시구로의 ‘나를 보내지 마’, W G 제발트의 ‘아우스터리츠’, 필립 풀먼의 ‘황금 나침반’, 타네하시 코츠의 ‘세상과 나 사이’, 앨리 스미스의 ‘가을’, 데이비드 미첼의 ‘클라우드 아틀라스’, 치마만다 은고지 아디치에의 ‘태양은 노랗게 타오른다’ 등이다. 10위까지가 모두 문학이다. 논픽션으로는 바버라 에런라이크의 ‘노동의 배신’이 13위, 엘리자베스 콜버트의 ‘여섯 번째 대멸종’이 15위, 나오미 클라인의 ‘쇼크 독트린’이 18위, 유발 하라리의 ‘사피엔스’가 21위, 앤드루 솔로몬의 ‘한낮의 우울’이 23위에 올랐다. 21세기가 스무 해밖에 지나지 않은 만큼, 때 이른 목록임은 물론이다. 그러나 목록의 책들 중 서가에 있는 책들을 훑어 뽑아서 살펴보았다. 하나하나 너무나 훌륭한 책이기에 독서를 권장할까 싶어 길게 옮겨 적고, 떠오르는 생각을 몇 마디 덧붙여 둔다. 먼저, 대답부터. 사서 한 분이 페이스북에 이 목록을 공유하면서 몇 권이나 번역됐을지 궁금하다고 했다. 확인해 보니 한국에서 출판되지 않은 책을 세는 게 훨씬 빨랐다. 1990년대 말 편집자 문화가 안정적으로 정착된 이래, 우리 독자들이 읽을 만한 최상급 해외 교양서적이 수년 안에 국내에서 출판되지 않은 경우는 드문 듯하다. 사명감 넘치는 분야별 전문편집자들이 해외 출판 현황을 수시로 조사하고 주요 서적의 출판 가능성을 타진하는 것을 고려하면 당연하다. 물론 번역에 고도의 전문성이 필요한 학술출판의 경우에는 번역을 천시하는 정부와 대학의 형편없는 정책으로 인해 일부 지체가 있을 수 있다. 하지만 나머지 분야에서 주요 서적이 국내에 소개되지 않았을 가능성은 아주 낮다. 이번 목록만 해도 이름 낯선 작품들 역시 검색하면 이미 한국어판이 나와 있어 편집자로서 무심했다 싶어 부끄러울 정도였다. 다음, 이 목록에서 주목할 부분은 문학작품이 다수라는 점이다. 전체 100권 중 논픽션은 25권 내외에 불과하다. 경제경영·자기계발·실용서적 등은 존재하지 않는다. 나머지 책은 장편소설·시집·회고록·그래픽노블 등 모두 문학이다. 몽테뉴 스타일의 지적 에세이도 있다. 왜 문학이고, 또 문학이어야 할까. 비문학은 독자를 전문가로 만들지만, 문학은 독자를 시민으로 이끌기 때문이다. 문학은 우리가 보고 말하고 듣고 느끼는 방식을 정련한다. 우리 시야를 확장하고, 우리 감각을 증강하며, 우리의 어휘를 풍요롭게 한다. 또 문학은 타자의 기쁨과 슬픔에 참여하도록 함으로써 우리 경험을 늘리고 감정을 풍부하게 만든다. 이러한 목록을 만든 것은 시민들 전체가 함께 읽어 공통의 시민성을 배양하자는 뜻이다. 문학은 무엇보다 감정교육이다. 나름의 직업적 전문성을 가져야 밥을 벌지만 타자와 감정을 제대로 공유할 수 없다면, 함께 살아갈 수 없다. 아우슈비츠의 아이히만처럼 ‘느낄 수 없는 괴물’, ‘멀쩡한 사이코패스’이니까 말이다. 문학은 우리가 아이히만이 되지 않도록 방부한다. 좋은 문학을 읽을수록 시민성에 대한 감각도 늘어난다. 따라서 제대로 된 언론이라면 이런 목록을 만들 때 문학을 중심에 놓는 것이 마땅하다. 게다가 문학 독자는 다른 책도 잘 읽지만, 다른 책 독자는 자기 분야 책만 주로 읽으니, 문학을 진흥하는 것이 곧 독서를 진흥하는 일이기도 하다.

남아프리카공화국에서 지금까지 발견된 적이 없는 새로운 광물이 발견됐다. 과학전문매체 라이브사이언스 등 해외 언론의 23일 보도에 따르면 캐나다 앨버타대학에서 박사과정에 있는 학생인 니콜 메이어와 광물 전문가들이 발견한 이것은 다이아몬드 내부에 박혀있는 매우 작은 크기의 암석으로 짙은 녹색을 띠고 있는 것이 특징이다. 남아프리카공화국의 유명 다이아몬드 광산인 코피폰테인 광산에서 발견한 이 광물에는 니오브와 칼륨 등이 다량 함유돼 있고, 여기에 희토류의 금속 원소인 란타늄과 세륨 등도 포함돼 있다. 이를 발견한 메이어에 따르면 칼륨과 니오브가 광석의 주된 요소가 되기 위해서는 지금까지 알려진 것과는 다른 매우 예외적인 환경이 구성돼야 한다. 전문가들은 다이아몬드 내부에 이러한 요소를 가진 암석이 생겨나기 위해서는 지구 표면으로부터 최대 170㎞ 떨어진 지하에서 1200℃에 달하는 열이 지속적으로 가해져야 한다고 설명했다. 두께가 2900㎞에 달하는 지구의 맨틀을 뚫고 깊숙이 묻혀 있는 광물에 접근하는 것은 매우 어려운 일인 만큼, 전문가들은 아직까지 해당 광물의 정확한 생성 과정을 밝혀내지 못했다. 그러나 이번에 발견된 광물이 맨틀의 성분을 다량 함유하고 있으며, 각 성분의 비율 역시 지구의 지각에서는 발견된 적이 없는 것이어서 전문가들의 관심이 쏠리고 있다. 이번 연구에 참여한 앨버트 대학의 지구화학 전문가인 그라함 피어슨 박사는 “매우 보기 드문 이 광물은 다이아몬드가 만들어지는 동안 지구의 깊은 뿌리 부분(맨틀과 핵)에 영향을 미치는 환경을 연구하는데 도움이 될 것”이라고 기대했다. 새롭게 발견된 광물의 이름은 ‘골트슈미타이트’(goldschmidtite)로 명명됐다. 이는 독일 출신의 유명 결정학자인 빅토르 골트슈미트에게서 따 온 것으로 알려졌다. 이번 발견을 실은 연구결과는 광물학분야 권위지인 ‘아메리칸 미네랄로지스트’(American Mineralogist) 1일자 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

달의 지각과 핵 사이에 있는 맨틀에 금과 같은 값나가는 귀금속이 매장돼 있을 수 있다는 연구결과가 나왔다. 캐나다 댈하우지대학교 제임스 브레넌 박사 연구진은 달의 화산석에 황화철 성분이 존재하는 것으로 보이며, 이를 토대로 달의 맨틀 부근에 금 또는 플래티넘(백금), 팔라듐 등의 귀금속이 있을 수 있다고 주장했다. 지구에서는 황화철 주변에 백금이나 금 등의 귀금속 광맥이 발견되며, 지구와 유사한 환경을 가진 달의 내부 깊은 곳에도 황화철 주변에 유사한 귀금속이 매장돼 있을 가능성이 높다는 것. 연구진은 달 내부의 압력과 온도를 실험실에서 재현한 뒤 황화철이 만들어지는 과정을 살펴봤다. 실험 결과에 따르면 극단적인 압력과 온도에서 발생한 용암이 표면으로 흘러나올 때, 황화철은 용암과 함께 달 표면으로 흘러나왔지만 귀금속은 용암에 섞이지 않고 달 깊은 곳에 남아있을 수 있다는 가능성을 확인했다. 이러한 사실은 지금까지 달의 화산암에서 귀금속 함유량이 지나치게 낮은 이유를 찾지 못했던 과학자들에게 미스터리를 풀 열쇠가 되어 줄 것으로 보인다. 연구진은 “달의 화산암에 든 황 성분은 암석으로 된 달의 내부에 황화철이 존재한다는 것을 나타내는 증거”라면서 “이곳에서 용암이 만들어질 때 내부 깊숙한 곳에 있던 귀금속은 포함되지 않았던 것으로 보인다”고 밝혔다. 이어 “지금까지는 달 표면의 화산암에 귀금속 성분이 없다는 이유로 달 전체에 귀금속이 없는 것으로 여겨왔지만, 달의 깊숙한 지하에는 귀금속이 존재할 수 있다는 가능성을 찾았다”고 덧붙였다. 다만 연구진은 이러한 실험 결과를 더욱 정확히 확인하기 위해서는 용암이 만들어질 정도로 깊은 곳에 있는 암석 샘플을 확보할 필요가 있다고 강조했다. 연구진은 “남극의 슈뢰딩거 크레이터와 제만 크레이트 등지의 암석은 본래 달 내부의 깊숙한 곳에 있다가 운석 또는 지구와의 대형 충돌로 표면에 노출된 것일 수 있다”면서 “인류가 다시 달에 간다면 암석 샘플을 채취할 가장 적합한 장소는 남극이 될 것”이라고 밝혔다. 자세한 연구결과는 과학저널 ‘네이처 지구과학‘(Nature Geoscience) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

-크레이터에서 발견한 '젤' 모양의 이상 유색물질 중국의 달 탐사선 창어-4의 탐사 로버가 달의 뒷면에서 '이상한 색깔의 젤 같은 물질'을 발견했다고 30일 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 창어-4의 탐사 로버 위투-2는 태음일(달이 자오선을 지나 다시 그 자오선에 돌아오는 때까지의 시간으로, 약 24 시간 50분 28초) 8일째 그 놀라운 물질과 맞닥뜨렸는데, 과학자들은 즉시 탐사선의 다른 운행 계획을 연기한 후 이상한 물질의 정체를 규명하는 작업에 매달렸다. 제 8 태음일은 7월 25일에 시작되었다. 8월 17일에 발표된 위투-2의 '운행 일지'에 따르면, 위투-2는 베이징 항공우주관제센터의 관제사들의 도움으로 작고 다양한 충돌 크레이터들이 산재한 지역을 가로지르는 경로를 탐색하기 시작했다. 7월 28일, 창어-4 팀은 높은 고도에서 내리쬐는 햇빛으로부터의 야기되는 고온과 방사선으로부터 로버를 보호하기 위해 평일 정오 위투를 수면 모드로 바꾸기 위해 전원을 차단할 준비를 하고 있었다. 로버의 주 카메라에서 이미지를 확인하던 팀원은 문득 달 표면과 달리 색과 광택이 있는 물질이 보이는 작은 분화구를 발견했다. 이 발견에 흥분한 로버 운행 팀은 달 과학자들을 불렀다. 그들은 위투-2의 서쪽 탐사 계획을 연기하기로 결정하고 로버에게 이상한 재료를 확인하도록 명령했다. 위투-2는 장애물 회피 카메라를 사용하여 크레이터에 조심스레 접근한 후 이상한 색채를 띤 물질과 주변 환경 탐사에 들어갔다. 로버는 가시광선과및 근적외선 분광계(VNIS)를 통해 탐사를 진행한 결과, '이상 물질'의 반사광을 잡아내 색깔과 형태를 알아내는 데 성공했다.VNIS는 지난 5월 중국 과학자들이 발표한 폰 카르만 크레이터 바닥에서 달의 맨틀 물질을 발견하는 쾌거를 올린 것과 같은 장비이다. 그러나 지금까지 미션 과학자들은 이 유색의 이상물질에 대해 어떤 견해도 제시한 적이 없으며, 다만 그것이 '젤'과 비슷하며 '특이한 색'을 띠고 있다는 것만 발표했을 뿐이다. 연구자들이 제안한 한 가지 가능한 설명은 달 표면에 충돌한 운석에서 생성된 용융 유리라는 것이다. 그러나 유투-2의 발견은 과학자들을 놀라게 한 달의 첫 번째 사건은 아니다. 지질학자로 아폴로 17호 우주 비행에 참여한 해리슨 슈미트는 1972년 타우루스-리트로 착륙지 근처에서 오렌지색 토양을 발견하여 동료 우주인 진 서넌과 같이 흥분에 빠졌던 적이 있었다. 문제의 오렌지색 토양은 달의 지질학자들에 의해 36억 4천만 년 전에 일어난 화산 폭발에서 생성된 것이라는 사실이 증명되었다. 창어-4는 2018년 12월 초에 발사되어 이듬해 1월 3일 역사상 최초로 달의 뒷면에 연착륙하는 데 성공했으며, 위투-2 로버는 지금까지 총 271m 거리를 주행했다.​ 올해 초 달 뒷면에 착륙한 창어 4호와 위투 2호 탐사 로버는 달에 밤이 찾아오면 휴면 모드에 들어가고, 햇빛이 비추는 낮이 오면 활동에 들어가는 것을 반복하면서 탐사를 이어나가고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

창어-4, 달의 이면에서 8일간의 과학작업 완료 중국의 달 착륙선 창어 4호가 달의 뒷면에서 만 8일간에 걸친 과학 작업을 완료했다고 중국의 우주항공 전략을 총괄하는 국가항천국(CNSA)이 15일 발표했다. 또한 창어-4와 탐사 로버 위투- 2는 실험하는 사이 틈틈이 찍은 달 표면의 사진들을 지구로 전송해왔다고 관련 인사가 덧붙여 설명했다. 이 듀오의 임무는 1월 초 달의 뒷면에 착륙하면서부터 시작되었는데, 이 착륙은 달의 뒷면에서 이루어진 인류 최초의 착륙이었다. 달의 낮과 밤은 각각 지구 시간으로 약 2주간 지속되며, 기온은 낮에는 섭씨 130도, 밤에는 영하 130도까지 떨어진다. 그러나 현재까지는 이 듀오의 미션이 달의 가혹한 조건들을 극복하면서 무난히 수행되고 있는 것으로 보인다. 7월 9일에 끝난 7일 간의 미션 기간 동안 두 로봇은 중성자 검출기, 방사선 기기, 적외선 분광계 및 무선 장치를 사용하여 다양한 측정을 완료했다. 듀오는 추운 밤을 견디기 위해 다시 2주간의 수면 모드에 들어간 후 7월 26일에 깨어나 8월 7일까지 또 다른 미션을 완료했다. 그때까지 로버는 달의 이면에서 총 271m에 달하는 거리를 여행했다. 올해 초 달 뒷면에 착륙한 창어 4호와 위투 2호 탐사 로버는 달에 밤이 찾아오면 수면 모드에 들어가고, 햇빛이 비추는 낮이 오면 활동에 들어가는 것을 반복하면서 탐사를 이어나가고 있다. 달의 뒷면 쪽은 우리가 지구에서 보는 앞면과는 상당히 다르며, 이러한 차이점이 어떻게 발생하게 됐는지 과학자들은 아직까지 완전히 파악하지 못하고 있다. 그들은 착륙선 창어-4와 탐사 로버 위투-2가 수집한 데이터가 그 수수께끼를 해독하는 데 도움이 되기를 바라고 있다. 중국 창어 4호는 달의 뒷면에 착륙한 최초의 우주선으로, 달 뒷면 지역의 지질학을 연구하는 데 초점을 맞추고 있다. 지난 5월 창어 4호는 달 뒷면의 지표면에서 지각과 핵 사이의 물질인 달 맨틀의 흔적을 발견하기도 했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

“그 편지가 언젠가 돌아올 거라고 늘 믿고 있었죠” 영국인 폴 길모어(63)가 50년 전 인도양을 여행할 때 병 속에 집어넣어 던졌던 편지가 낚시하던 소년에게 발견돼 이제 답장이 오기를 기다리고 있다고 영국 BBC가 18일(이하 현지시간) 전했다. 철부지 열세 살이던 그는 1969년 가족과 함께 영국을 떠나 멜버른으로 향하고 있었다. 그 해 11월 17일 길모어는 편지를 썼는데 자신이 페어스타 호를 타고 호주로 가고 있으며 웨스트오스트레일리아주의 항구 프리맨틀로부터 1600㎞ 떨어진 곳을 항해하고 있다고 적었다. 또 누구든지 편지를 발견한 이는 제발 답장을 해달라고 덧붙였다. 편지 맨 위의 로고는 1988년 합병돼 사라진 시트마 여객선 회사의 로고다. 그가 탄 페어스타 호는 1960년대에 시행된 이주 지원 계획에 따라 영국에서 호주까지 이주민들을 실어 나르던 배다. 그런데 길모어가 편지를 보냈을 때 나이와 똑같은 남호주의 13세 소년 자이야 엘리엇이 지난 16일 에어 반도의 탈리아 해변에서 아버지 폴과 낚시를 하다 편지가 담긴 병을 발견하는 믿기지 않는 일이 벌어졌다.정원사로 일하며 현재 휴가를 맞아 발트해에서 크루즈 유람을 즐기고 있다는 길모어는 BBC 인터뷰를 통해 “내가 어떻게 편지들을 띄워 보냈는지 생생히 기억한다. 그것들은 세상의 다른 쪽을 탐험하는 내게 중요했다. 난 로빈손 크루소 같은 모험 얘기들을 읽는 걸 좋아했다. 어느 이국적인 섬의 아름다운 소녀가 편지를 발견하길 기대했다”고 털어놓았다. 길모어는 1973년 다시 영국으로 돌아와 교육 과정을 마친 뒤 스칸디나비아 쪽에서 일했고 중동에서 영어 교사로도 활동했다. 늘 여행하며 세상의 다른 구석을 알아가는 일을 해왔다. 길모어보다 훨씬 더 오랜 시간이 걸려 병 속의 메시지가 발견된 일도 있었다. 지난해 호주 퍼스의 한 가족은 바다에 던져진 지 무려 132년 된 병 속의 메시지를 발견했다. 호주 전문가들은 이 편지가 독일 배에서 던져진 것이 맞다고 확인했다. 또 해롤드 해켓이란 나이 지긋한 캐나다 남성은 지난 20년 넘게 무려 4800여통의 편지를 병속에 담아 보내 많은 답장을 받아 화제가 된 일이 있다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

우주에는 존재하지만 확인하기 어려운 것들이 있다. 블랙홀은 1915년 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 존재가 예견된 이래 그 모양을 직접 눈으로 확인할 수 없었다. 강한 중력으로 시공간마저 크게 휘어 빛도 빠져나올 수 없기 때문이다. 그럼에도 블랙홀의 존재를 인지할 수 있었던 까닭은 그 존재로 생기는 여러 현상을 관찰한 까닭이다. 블랙홀 뒤에 가려진 별을 블랙홀 주변에서 굴절된 빛을 통해 관찰한 것도 그 예 중 하나다. 지난 4월엔 지구 곳곳에 설치된 8개 전파망원경으로 예측 104년 만에 블랙홀의 존재를 확인할 수 있었다. 지구도 마찬가지다. 지구는 반지름이 6400㎞에 이르기 때문에 직접 조사 대신 다양한 간접적 방법이 활용되고 있다. 지구 내부의 가장 깊은 곳에 자리잡은 핵은 밀도가 높은 철과 니켈을 주성분으로 하며, 방사성 동위원소 붕괴와 지구 생성 초기에 쌓인 에너지로 인해 늘 많은 열을 배출한다. 이 때문에 고체 상태의 내핵과 액체 상태의 외핵으로 구분돼 있다. 외핵과 내핵의 물성 차이는 이미 1900년대 초반 지진학적 관측으로 확인됐다. S파가 외핵을 통과하지 못한다는 관측으로부터 외핵이 액체임이 확인됐고 외핵과 내핵의 경계에서 반사된 지진파를 통해 고체 상태의 내핵의 존재를 알게 됐다. 액체 외핵의 발견으로 지구 자기장이 만들어지는 원리와 지구의 운동도 설명이 가능해졌다. 내핵과 맨틀 사이에 자리잡은 액체 외핵으로 인해 지구는 작은 공을 내부에 갖고 있는 공 모양을 띠게 된다. 바깥 공이 구를 때 두 공 사이의 공간이 액체로 채워져 있으므로 안쪽 공은 바깥 공과 동일한 운동을 하지 않는다.초기 지구 내부는 불균질한 물질들로 서로 뒤섞여 있는 거대한 고체 덩어리였다. 이후 지구 내부 구성 물질의 밀도에 따라 분화가 일어나며 현재와 같은 지각, 맨틀, 외핵과 내핵을 가진 층상 구조로 성장했다. 외핵이 액체 상태로 발달함에 따라 지구 전체적으로 하나였던 자전운동이 외핵을 기준으로 둘로 나뉜 상태가 된 것이다. 밀도가 높고 부피가 작은 내핵에서의 자전 속도보다 맨틀과 지각에서의 자전 속도는 더 느리다. 만약 외핵이 고체라면 지표에서 관측되는 지구의 자전 속도는 지금보다 빨라져 하루도 지금보다 더 짧아졌을 것이다. 지구 내부를 직접 탐사할 수 없는 상황에서 오랫동안 맨틀과 내핵 간의 자전운동 차이를 확인하기 어려웠다. 지구핵과 맨틀에서 자전운동의 차이는 1990년대 후반에 이르러서야 광물의 정렬로 나타나는 광물의 물리학적 비등방성 성질을 활용해 측정이 가능해졌다. 동일한 암석이라도 광물이 정렬된 방향에 따라 암석의 강도와 지진파 전파 속도 차이가 난다는 점에서 착안했다. 수십년의 시간 간격을 두고 동일한 위치에서 발생한 지진의 지진파를 비교해 내핵을 통과하는 지진파 속도가 서로 차이가 나는 것을 확인한 것이다. 이를 통해 내핵이 비등방성 성질을 가지고 있을 뿐 아니라 내핵이 맨틀과 서로 다른 각속도로 자전을 하고 있음을 확인했다. 만약 내핵이 비등방성을 띠지 않았다면, 맨틀과 내핵의 자전운동 차이는 아직도 알지 못했을 것이다. 자연에는 아직 알지 못하는 많은 부분이 남아 있다. 자연에는 보이지 않는 것이 없다. 우리가 보지 못하는 것은 단지 볼 수 있는 적절한 눈과 도구를 가지지 못했을 뿐이다.

지난해 11월 27일 다목적 무인 탐사선 인사이트호가 화성 적도 인근 엘리시움 평원에 무사히 착륙했다. 5개월이 흐른 지난 4월 24일 미국항공우주국 제트추진연구소는 인사이트호에 탑재된 지진계에 화성 지진이 최초로 관측됐다고 공식 발표했다.화성 지진의 상세한 관측 내용은 같은 날 미국 시애틀에서 열린 미국지진학회 연례 학술대회에서 공개됐다. 당시 현장에 모인 과학자들의 얼굴은 하나같이 상기된 표정이었다. 화성 지진은 인사이트호가 화성에 도착한 지 128화성일(2019년 4월 6일)에 기록된 것이다. 1화성일은 24시간 37분 정도로 지구의 하루보다 조금 더 길다. 연구팀은 이 화성 지진과 함께 추가로 3개의 지진 추정 진동을 관측했다고 밝혔다. 공개된 지진파형에는 바람에 의해 발생한 잡음과 화성 지진의 파형, 인사이트호 움직임이 발생시킨 진동이 기록돼 있었다. 화성 지진의 파형은 P파와 S파가 명확히 구분되지 않은 산란파 형태의 40초가량의 기록이다. 지진파는 7㎐ 내외 주파수 대역에서 강한 에너지를 보였다. 이러한 산란파 형태의 지진파형은 달에서 관측되는 지진파형과 흡사하다. 하지만 화성 지진의 지진파 지속 시간은 달 지진 지진파 지속 시간보다 짧고, 지구에서 관측되는 지진의 지진파 지속 시간보다 길었다. 이는 화성의 지표 구성 물질이 달보다는 단단하지만 지구보다는 연약한 물성임을 의미한다. 지진파형의 주파수와 진폭을 볼 때 관측된 화성 지진은 미소 지진에 해당한다. 이 정도의 미소 지진은 지구에서는 관측되기 어려울 정도로 작은 지진에 해당한다. 이러한 미소 지진 관측은 큰 잡음이 발생하지 않는 비교적 조용한 환경임을 의미한다. 또 지진이 관측되었음은 화성의 지각에 응력이 작용하는 환경임을 의미한다. 화성은 행성 내부가 충분히 식어 지구에서와 같은 맨틀 대류와 판구조 운동이 없는 곳으로 알려져 있다. 따라서 화성 지진을 유발하는 응력의 주 원동력은 태양의 뜨고 짐에 따른 온도 변화와 지각 구성 물질 간의 열팽창률 차이로 이해된다. 지진계에 기록되는 배경잡음의 수준이 낮과 밤에 차이가 나는 점이 이를 뒷받침한다. 화성 지진 관측과 함께 주목되는 점은 바람에 의한 잡음 기록이다. 이것은 화성에 대기가 있고 대기의 운동이 비교적 활발함을 의미한다. 배경잡음 분석을 통해 화성 대기운동에 대한 정보도 얻을 수 있을 것으로 기대되는 대목이다. 지구 밖에서 지진이 관측된 것은 이번이 처음은 아니다. 아폴로 달탐사 프로젝트가 진행된 1969년부터 1977년까지 5대의 지진계가 달 표면에 설치되었고 수천 번의 지진이 관측됐다. 달 지진들은 운석 충돌이나 태양에 의한 지표온도 변화, 지구의 중력효과 등으로 발생했다. 달 지진 분석을 통해 달 내부 구조가 확인되었다. 최근에는 지표 근처에서 발생한 지진만을 재분석하여 달 표면에 지진을 유발하는 역단층의 존재가 확인됐다. 화성의 경우 하나의 지진계에서만 지진파형 자료가 수집되므로 달 지진 자료 분석에 비해 많은 제약이 따른다. 연구팀은 표면파의 분산과 상호 간섭 현상 분석을 통해 화성 지각구조와 구성 성분을 파악할 예정이다. 또한 앞으로 3개월마다 화성 지진파형 원자료를 공개할 방침이라고 밝혔다. 이제 전 세계 지진학자들의 다양한 연구를 통해 화성의 신비가 벗겨질 날도 머지않았다.

달은 수수께끼 행성이다. 무엇보다 위성 주제에 지나치게 크다. 지름이 지구의 27%이다. 태양계의 위성 185개 중 1위다. 2위 트리톤은 해왕성의 5.5%에 불과하다. 애초에 어떻게 탄생했을까. 학계에서 널리 받아들여지는 것은 대충돌 이론이다. 지구가 생겨난 지 1억년 뒤인 약 44억년 전 화성 크기의 원시행성 ‘테이아’가 지구와 충돌했다는 것이다. 이때 녹아 버린 충돌체와 지구의 일부가 우주 공간으로 쏟아져 나간다. 대부분은 다시 지구로 떨어져 내리지만 달 질량의 두 배가 넘는 파편이 지구 궤도에 남았다. 그 일부가 뭉쳐져 아기 달이 된다는 시나리오다. 달이 지닌 또 하나의 미스터리는 앞면과 뒷면의 지형이 전혀 다르다는 점이다. 언제나 지구를 향한 앞면에는 ‘바다’로 불리는 거대한 평원이 존재한다. 뒷면은 움푹 파인 크레이터로 덮여 있다. 1960년대 우주선이 달의 뒷면을 처음 촬영하면서 확인됐다. 이 문제를 설명하려는 이론이 2011년 발표된 ‘두 개의 달’ 가설이다. 대충돌 후 지구 궤도에 떠 있던 파편에서 또 하나의 작은 달이 형성됐다는 것이다. 작은 달은 몇천만 년 후 초속 2.4㎞로 큰 달의 뒷면에 충돌했다. 그 충격으로 지하의 마그마가 달 앞면으로 분출돼 크레이터를 메우는 바람에 평탄한 바다 지형이 생겼고, 뒷면에는 산악지대가 형성됐다는 것이다. 이것은 유력한 이론이지만 전부를 설명하지는 못한다. 2012년 미국 그레일 탐사선이 보내온 상세한 자료를 보자. 이에 따르면 뒷면은 마그네슘과 철이 풍부한 추가 지각을 지니고 있으며 앞면보다 지형이 10㎞ 이상 높다. 지각의 두께, 화학적 조성이 크게 다르다는 말이다. 이를 설명하는 추가 이론이 지난 20일 미국지구물리학협회(AGU)가 발행하는 ‘지구물리학연구저널: 행성’에 실렸다. 중국 마카오공대 연구팀의 논문을 보자. 이에 따르면 두 개의 달이 합쳐지고 지각이 단단해진 뒤에 달에 거대한 물체가 부딪쳤다. 연구팀은 360건의 컴퓨터 시뮬레이션을 가동했다. 오늘날과 같은 결과를 낳으려면 태양계가 형성된 초기에 어떤 규모의 충돌이 있어야 하는가. 그 결과 지름 780㎞의 천체가 초속 6.3㎞의 속도로 달의 측면에 충돌하는 시나리오가 가장 유력한 것으로 나타났다. 크기는 왜(난쟁이)행성 세레스보다 조금 작고 속도는 지구로 떨어지는 별똥별의 4분의1 정도에 해당한다. 지름 720㎞에 초속 6.8㎞의 충돌 역시 비슷한 결과를 내는 것으로 나왔다. 이들 시나리오에 따르면 막대한 양의 충돌 물질이 튀어 올랐다가 떨어져 내렸다. 그 결과 원시 달의 뒤편 지각은 5~10㎞ 두께의 파편으로 덮였다. 이것이 그레일 탐사선이 탐지한 추가 지각이 됐다는 것이다. 연구팀에 따르면 이 충돌체는 지구 궤도를 돌던 초기의 두 번째 달이 아니라 태양 궤도를 돌던 왜행성이어야 한다. 새로운 충돌 이론은 지구와 달 표면의 동위원소 일부가 서로 다른 이유를 잘 설명해 준다. 칼륨, 인, 텅스텐182 등의 동위원소는 달이 이미 형성된 이후에 충돌을 통해 새로 유입됐다는 것이다. 이 이론은 달뿐 아니라 화성과 같이 비대칭적 구조를 지닌 다른 행성에 대해서도 통찰력을 제공해 준다고 전문가들은 말한다. 그리고 지구에 이례적으로 물이 풍부한 것도 앞서 테이아 충돌 덕분이라고 한다. 지난 20일 독일 뮌스터대학 연구팀이 ‘네이처 천문학’ 저널에 발표한 내용을 보자. 기존 연구에 따르면 지구의 물은 수분이 풍부한 탄소질 운석 덕분일 가능성이 크다. 이런 운석은 화성 바깥의 외행성계에서 날아온다. 연구팀은 지각 아래 맨틀층의 몰리브덴 동위원소 구성비를 조사했다. 이 원소는 탄소질 운석을 확인해 주는 ‘유전적 지문’ 역할을 한다. 그 결과 맨틀의 구성비가 철질 운석과 비철질 운석의 중간에 해당하는 것으로 나타났다. 그런데 몰리브덴은 철과 잘 결합하는 성질이 있기 때문에 철로 구성된 지구의 핵에 몰려 있어야 한다. 결국 맨틀에 있는 몰리브덴은 지구가 형성된 다음 철질 운석을 통해 유입된 것이다. 이것은 테이아에서 대량으로 전해진 것이라고 연구팀은 결론지었다. 지금까지 이 원시행성은 건조한 내행성계(암석 행성) 출신으로 생각됐으나 실은 물이 풍부한 외행성계 소속이라고 한다.

우주 탐사 역사상 최초로 달의 뒷면에 착륙한 탐사선이 고대의 대충돌로 인해 달 내부에서 방출된 달 맨틀 표본을 발견한 것으로 보인다는 연구 결과가 나왔다. 이 연구는 앞으로 중국의 달 탐사로버 '위투 2호'가 달의 형성과 진화에 관련된 수수께끼를 푸는 데 도움이 될 것으로 예측했다. 이전 연구는 달이 새롭게 형성됐을 무렵, 태양계의 다른 암석형 천체들과 마찬가지로 고온의 달 표면에는 수백 마일 두께에 이르는 마그마의 바다로 덮여 있었을 것이라고 제안했다. 이 마그마 바다가 냉각되고 굳어짐에 따라 감람석과 같은 철과 마그네슘이 풍부한 고밀도 광물질이 기저부에서 결정화됐고, 사장석과 같은 실리콘과 알루미늄이 풍부한 보다 가벼운 광물질은 표면으로 떠올랐다. 현재 사장석이 달 표면의 98%를 뒤덮고 있는 것은 그 때문이다. 그러나 달의 형성과 진화에 대한 이 우세한 모델은 열띤 토론의 장에 올라 있다. 그것은 모델이 제안한 것처럼 달의 마그마 바다가 과연 광물질들이 분리된 결과로 나타나는 화학적-물리적 특성을 정확히 보여주는 혼합비를 가졌느냐 하는 문제가 여전히 불확실하기 때문이다. 달 초기의 신비를 푸는 데 도움이 되는 한 가지 방법은 달의 지각 아래 맨틀의 암석을 분석하는 것이다. 달의 앞면에서 이뤄진 미국항공우주국(NASA)의 아폴로 미션과 소련의 루나 탐사선은 모두 달의 맨틀 샘플을 채취하는 데 실패했다. 달은 지구와 중력으로 묶인 상태로 공전하므로 항상 한쪽 면만 지구를 향하는데, 이 면을 달의 앞면, 지구에서 안 보이는 면을 달의 뒷면이라 한다. 과학자들은 달의 내부 탐사를 위해 착륙선을 내려 달의 지각을 파는 것보다는 탐사선에서 충격탄을 발사해 달 내부의 암석 파편들을 수거하는 방법을 선호했다. 달의 뒷면 남극 가까이에 고대에 있었던 대충돌로 생겨난 에이트켄 분지가 있는데, 지름 약 2500㎞, 깊이 약 13㎞로 달 표면의 3분의 1을 뒤덮고 있다. "예컨대 에이트켄 분지 같은 매우 큰 충돌 크레이터는 달의 지각을 뚫고들어갔기 때문에 여기서 달 맨틀 샘플을 채취할 수 있다"고 연구에 참여한 중국과학원의 행성과학자 빈 리우 박사는 밝혔다. 현재 중국 과학자들은 위투 2호를 이용해 달의 맨틀에 관한 세부 사항을 최초로 밝혀내고 있다. 지난 1월 창어 4호 착륙선은 달의 남극 에이트켄 분지 안에 있는 186㎞ 너비의 폰 카르만 분화구 바닥에 위투 2호를 배치했다. 여기서 위투 2호는 전형적인 달 표면 물질과 현저하게 다른 광물질을 발견했는데, 연구자들은 72㎞ 떨어진 부근의 핀센 크레이터가 생성될 때 만들어진 것으로 보고 있다. 이 광물에서 반사된 빛의 파장을 분석한 결과, 감람석과 저 칼슘 휘석의 존재가 밝혀졌다. 이는 달의 상부 맨틀의 구성에 관한 모델의 예측과 일치하며, 냉각된 마그마 바다가 달의 표면을 뒤덮었다고 제안하는 달 형성-진화 모델을 뒷받침하는 것이라고 설명하는 빈 리우 박사는 이렇게 덧붙였다. "우리의 궁극적인 목표는달 맨틀 조성의 수수께끼를 풀어내는 것이다" 이번 연구결과는 세계적 학술지 '네이처' 5월 16일자에 게재됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

역사 속에는 평범한 관찰이 큰 도약의 계기가 되는 일이 여럿 있었다. 영국의 아이작 뉴턴이 사과를 보고 만유인력 법칙을 만들어 무질서하게 보이던 우주를 비로소 이해할 수 있게 했던 것처럼 말이다.지구과학 분야에서도 비슷한 일이 있다. 독일 기상학자 알프레트 베게너는 1912년 집필한 저서를 통해 서로 떨어진 대륙의 해안선끼리 들어맞는 점, 빙하 이동의 흔적, 같은 종의 식물화석을 포함한 지층이 다른 대륙에서 동시에 발견되는 점 등을 들어 대륙이동설을 제기했다. ‘판게아’라는 거대한 대륙이 여러 조각으로 나뉘어 이동, 현재와 같은 대륙 분포 모양을 띠고 있다는 설명이었다. 하지만 베게너의 주장은 당시 학계에서 받아들여지지 않았다. 이에 베게너는 1929년 대륙이동의 결정적 증거를 확보하려고 그린란드 탐험에 나섰다가 목숨을 잃었다. 대륙이동설은 1960년대 해저산맥을 기준으로 대칭적으로 나타나는 고(古)지구자기장 역전 현상을 설명하기 위해 제안된 해저확장설이 나오면서 설득력을 갖게 됐다. 이후 대륙이동설과 해저확장설이 결합돼 견고하고 완전한 설명이 가능한 판구조론으로 정립됐다. 판구조론은 지구 표면이 단단한 지판들로 쪼개져 있고 지판들은 지구 표면을 따라 일정하고 끊임없이 이동한다는 이론이다. 지판은 새롭게 만들어지기도 하고 서로 충돌해 소멸되기도 한다. 판구조론 등장 이후 50여년이 흐른 현재 지구에 대한 인류의 이해는 비약적으로 성장했다. 판구조론을 통해 고체 지구의 운동과 진화 예측이 가능해진 것이다. 인류에게 수많은 피해를 입혀 왔던 지진과 화산이 지판 운동과 맨틀 대류의 결과임을 이해하게 됐다. 물론 아직까지 풀지 못한 숙제들도 많다. 판의 경계부에서 지구 내부로 침강하는 지판이 같은 물질로 구성된 맨틀을 가로질러 얼마나 깊게 다다를 수 있는지, 또 전 지구적 물질 순환이 가능한 이유는 무엇인지 여전히 베일에 싸여 있다. 지역적으로 차이 나는 맨틀 대류의 원인도 불분명하다. 인도네시아 인근 인도양 하부에서는 맨틀 전체가 하나의 거대한 대류 운동으로 관측되는 데 반해 일본과 접한 태평양 하부에서는 두 개의 층으로 나뉜 맨틀 대류가 이뤄지고 있다고 추정되는 상황이다. 이에 따라 지구 내부 물질 순환이 전 지구적으로 이뤄지는지, 맨틀 상부에 국한되는지 명확하지 않다. 이런 지구 내부 물질 순환과 열 순환 현상은 행성 진화를 이해하는 데 중요한 열쇠다. 당대에 인정받지 못했던 베게너의 과학적 발견이 이후 지구과학 발전에 큰 역할을 했음을 누구도 부인할 수 없다. 베게너의 용기 있는 주장과 끊임없는 자료 수집은 보다 더 큰 진보를 이루는 계기가 됐다. 하지만 베게너의 주장을 뒷받침하는 강력한 증거들은 다른 연구자들의 관측으로부터 나왔음도 주목해야 한다. 과학과 지식의 진보는 한두 명의 주장이 아닌 수많은 지식의 결합을 통해 다듬어지고 견고해지는 과정을 반복하며 확립된다. 이런 면에서 학문 범주를 넘나드는 접근은 과학적 오류를 줄이고 잘못된 판단을 피하는 지름길이다. 최근 다양하게 활용되는 다학제적 연구와 토의는 그래서 반갑다. 하지만 지동설을 주장하던 갈릴레오의 외침이 다수에게 배척됐듯이 당대 대다수 믿음이 항상 진리가 아닐 수도 있음을 명심해야 한다. 단정적 판단을 피하고 당연한 일에 의심을 품는 것은 과학의 시작이다.

외계 태양계를 주시하던 과학자들이 거대 충돌의 증거를 가지고 있는 한 쌍의 행성을 발견했다. 증거는 다름아닌 두 행성의 커다란 밀도의 차이다. 문제의 두 이웃 행성은 크기면에서는 비슷하지만, 한쪽 행성이 다른 행성보다 밀도가 두 배 이상 높다. 이 같은 심한 밀도 불균형을 측정한 연구자들은 그 이유를 두 행성의 충돌이라고 예측하고 있다. 거대한 충돌로 인해 두 행성 중 하나에서 밀도가 낮은 맨틀의 대부분이 뜯겨져 나갔기 때문에 이 같은 밀도 차가 존재하게 된 것으로 보고 있다. 2014년에 처음 발견된 이 행성은 다른 두 행성과 함께 케플러-107(Kepler-107)이라는 별을 공전하고 있다. 안쪽 궤도를 도는 두 행성인 케플러-107b와 c는 거의 같은 크기인 것으로 보이며, 과학자들은 새로운 연구에서 두 행성의 질량을 결정하기 위해 다시 관측에 나섰다. 두 행성은 최초로 케플러 우주망원경에 의해 발견되었다. 케플러 망원경은 행성이 모항성 앞을 지날 때 그 엄폐로 인해 모항성의 밝기가 변하는 것을 포착하는 방법으로 외계행성의 존재를 탐지하는데, 이를 ‘트랜싯 방법’이라 한다. 이러한 밝기의 차는 별과 행성의 상대적 크기에 비례한다. 그러나 외계행성을 확인하는 데 일반적으로 사용되는 다른 기술은 방사형 속도법(radial velocity method)으로, 행성의 중력에 의해 발생하는 별의 미세한 흔들림을 추적하여 행성의 질량을 추정할 수 기법이다. 연구팀이 두 유형의 측정을 결합해본 결과, 안쪽 궤도의 두 케플러-107 행성이 서로 뚜렷하게 다르다는 것을 발견했다. 그리고 이 시스템에서 밀도가 높은 행성이 낮은 밀도의 행성보다 별에서 멀리 떨어져 있다는 점이 특히 흥미롭다고 생각했다.일반적으로는 밀도가 높은 행성이 모항성에 가까운 궤도를 돌게 마련인데, 이 특이한 한 쌍은 반대 현상을 보이고 있는 것이다. 연구자들은 내부 행성의 밀도가 더 높아질 수 있는 여러 가지 잠재적인 메커니즘을 생각해냈는데, 가장 유력한 원인으로, 거대 충돌이 케플러-107c의 저밀도 바깥층을 벗겨냄으로써 그처럼 높은 밀도를 갖게 되었다는 것이다. 이런 거대 충돌 가설이 어쩌면 비정상적으로 들릴 수도 있지만, 우리 태양계만 보더라도 수많은 충돌의 역사를 가지고 있다. 덩치에 비해 비정상적으로 거대한 수성의 핵이나 지구와 달의 비슷한 조성, 그리고 궤도면에 누운 채 공전하는 천왕성의 기이한 자세 등은 모두 충돌과 밀접하게 관련된 증거들이다. 우주에는 이런 폭력적인 충돌이 다반사이다. 심지어 블랙홀끼리도 충돌한다. 우리는 얼마 전 심우주에서 블랙홀이 충돌하여 발생시킨 중력파를 검출하기도 했다. 지난달 미국천문학회 회의에서 연구자들은 NGC 2547-ID8이라는 별 주변에 두 차례 관찰된 파편 구름이 커다란 소행성 충돌에 의한 것일 가능성이 가장 높다고 주장했다. 태양계는 생각보다 어지러운 장소인 것 같다. 이 연구는 ‘네이처 아스트로노미’ 저널 2월 4일자에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

45억 년 전쯤, 우리 지구는 비교적 빠르게 형성돼 맨틀 속에 기체와 물을 함유하게 됐다는 추정 결과가 나왔다. 미국 데이비스 캘리포니아대(UC데이비스) 지구·행성과학과 연구진은 갓 만들어진 태양을 둘러싸고 있는 기체와 티끌 입자로 이뤄진 원반 형태의 태양계 성운에서 원시 지구가 어떻게 형성됐는지를 네온 동위원소를 측정해 추정할 수 있었다고 밝혔다. 연구를 주도한 커티스 윌리엄스 박사는 “우리는 지구 맨틀 속 네온이 어디서 어떻게 얻게 됐는지를 이해하기 위해 애쓰고 있다. 이는 지구가 얼마나 빨리, 그리고 어떤 조건에서 형성됐는지를 보여주기 때문”이라면서 “실제로 네온은 물과 이산화탄소, 그리고 질소 같은 기체가 발생했음을 뜻한다”고 말했다. 연구진에 따르면, 네온은 생명에 필수적인 이런 화합물과 달리 비활성 기체이므로, 화학적이고 생물학적인 작용에 영향받지 않는다. “따라서 네온은 45억 년 뒤에도 어디서 왔는지를 보여주는 것”이라고 연구에 참여한 수조이 무코파디아이 교수는 설명했다.원시 행성계 원반으로도 불리는 태양계 성운에서 지구가 얼마나 빨리 혹은 얼마나 느리게 형성됐는지, 그리고 어떻게 물이나 다른 기체들이 응축하는 초기 지구에 전달됐는지에 대해서는 세 가지 이론이 제시된다. 첫째는 이번 연구처럼 지구가 200만 년에서 500만 년 사이에 비교적 빠르게 형성돼 초기 태양을 둘러싼 태양계 성운에서 가스를 포획했다는 것이다. 그다음은 더욱 긴 기간 동안 먼지 입자들이 미행성체로 응축된 뒤 행성이 됐다는 것이고, 마지막은 지구가 상대적으로 느리게 형성돼 물과 탄소, 그리고 질소가 풍부한 탄소질의 콘드라이트 운석들에 의해 물과 기체가 전달됐다는 것이다. 지구가 태양계 성운에서 빠르게 형성됐다면 지표면이나 그 근처에 많은 수소 기체를 갖고 있었을 것이다. 하지만 지구가 상대적으로 늦게 형성돼 콘드라이트 운석들이 더 많이 충돌했다면 수소는 산화 형태인 물이 더 많을 것이다. 즉 연구진은 지구 형성과 기체 전달에 관한 세 이론 중 어느 것이 맞는지 알아내기 위해 지구 형성 시 내부 맨틀에 갇힌 네온 동위원소의 비율을 정확하게 측정하려 한 것이었다. 네온 동위원소는 네온-20과 네온-21, 그리고 네온-22이다. 이 세 가지는 모두 안정 동위원소이지만, 네온-21은 우라늄의 방사성 붕괴 과정에서 형성된다. 따라서 지구에 있는 네온-20과 네온-22의 양은 행성이 형성된 이후로 안정돼 왔고 영원히 지속할 것이다. 반면 네온-21은 시간이 지나면서 서서히 늘어난다. 지구 형성을 위한 세 가지 이론은 네온-20과 네온-22의 서로 다른 비율로 예측한다. 연구진은 해저에 있는 침상현무암을 조사하는 것으로 맨틀을 대신했다. 이는 이 유리질 암석이 맨틀에서부터 유출돼 바닷속에서 냉각된 잔재이기 때문이다. 연구진은 침상현무암 속에 있는 작은 거품에서 네온 기체를 발견할 수 있었다. 그리고 질량 분석기를 사용해 네온 동위원소의 비율을 측정했다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(5일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난 26일 오후 2시 54분(이하 미국동부시간) 화성에 새로운 로봇 거주자가 입주 신고를 했다고 미 항공우주국(NASA) 미션 관제소가 확인했다. NASA 관계자들은 이날 인사이트 착륙선이 화성 표면을 향해 공포스러운 하강을 시작하여 안전하게 착지할 때까지 손에 땀을 쥐고 지켜보아야 했다. 인사이트는 초속 5.5㎞라는 맹렬한 속도로 화성 대기층 위에 도달했다. 그 후 몇 분 동안 급속도로 떨어지는 착륙선은 낙하산을 전개하여 감속하면서 방열판을 분리시키고 12기의 역추진 엔진을 분사, 마지막으로 하강 속도를 늦춘 후 마침내 화성표면에 사뿐히 내려앉았다. 인사이트는 착지하자마자 미션에 돌입했다. 터치 다운 후 10초 이내에 인사이트 장비는 첫 번째 미션 작업에 착수했는데, 그것은 지구로 안착 신호를 보내고 착륙지점의 사진을 찍어 전송하는 일이었다고 NASA 수석 과학자인 짐 그린이 실황 중계에서 밝혔다. 오후 3시 3분, NASA는 인사이트가 보낸 ‘삐~' 하는 첫 신호음을 듣고 착륙선이 정상임을 확인했다. 신호음 분석 결과, 인사이트는 '정상 모드'이며 '불평하지 않고 있다'고 시스템 엔지니어 로브 매닝이 생중계에서 말했다. 착륙한 지 몇 분 후, NASA는 인사이트의 '눈' 중 하나를 통해 화성의 모습을 처음 엿볼 수 있었다. 광각 카메라가 착륙선 앞의 붉은 땅뙈기를 잡았는데, 그 지역에는 바위가 없는 것처럼 보였다. 이미지의 검은 반점은 렌즈 덮개에 달라붙는 먼지 입자라고 NASA 관계자는 설명했다. 인사이트가 화성에서 한 첫 번째 작업 중 하나는 전원 공급원을 배치하는 것이었다. 착륙선 하강 이전에 캐리어 우주선에 장착된 태양 전지판이 버려졌기 때문에 화성에서의 첫 번째 작동 에너지는 모두 배터리에서 공급되었다고 그린은 밝혔다. 인사이트의 배터리는 한 번 충전으로 최대 16시간 동안 착륙선에 전원을 공급할 수 있지만, 자체 태양 전지판을 가동하지 않는다면 인사이트의 수명이 매우 짧아질 것이라고 설명하는 그린은 "착륙 후 약 16분이 지나면 먼지가 충분히 가라앉기 때문에 지구에서 추가 명령을 보내지 않더라도 인사이트의 태양전지판은 자율적으로 전개될 것"이라고 밝혔다. 태양전지판이 활성화되면 인사이트는 더 많은 사진을 찍고 나머지 장비들을 배치하기 시작한다. 착륙선에는 두 개의 카메라가 장착되어 있는데, 선체 아래에 장착된 광각 카메라의 앵글은 인사이트가 장비를 배치하는 방향으로 향하며, 다른 카메라는 인사이트의 팔에 장착되어 NASA 엔지니어가 착륙선에서 일어나는 일을 점검하는 데 사용된다.일단 착륙선이 양호한 상태를 확인하면, '화상 지진'(marsquakes)을 측정할 지진계(SEIS)의 배치를 시작할 수 있다. 지진계가 설치되면 다음에는 HP3(Heat Flow and Physical Properties Package) 열 탐침을 설치한다. HP3 열 탐침은 화성의 온도를 측정한다. 그린은 "그것은 마치 케이크 같다“면서 ”오븐에서 방금 꺼낸 케이크가 뜨거운 것과 마찬가지로, 모든 행성들도 45억년 전에 만들어졌을 때는 뜨거웠지만, 지금까지 냉각되고 있다. 그래도 화성의 내부는 여전히 뜨겁다. 그 열은 맨틀과 지각을 통해 빠져나오고 있는데, HP3은 그 열을 측정하기 위해 제작된 것"이라고 설명했다. 인사이트 장비들이 수집한 데이터는 극초단파(UHF)를 통해 화성 궤도선에 전송되고 궤도선은 이를 지구로 중계한다. 그러나 인사이트의 ‘느리고 체계적’인 프로세스가 완료되는 데는 몇 주일이 걸리며, 실제 화성 과학 미션은 최소한 2019년 들어 몇 달이 지난 후에야 가동될 것이라고 예상된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

인류에게 화성 탄생의 비밀을 밝혀 줄 미국 항공우주국(NASA)의 첫 지질탐사선 ‘인사이트’가 206일 동안 4억 5800여만㎞를 비행한 끝에 미 동부시간으로 26일 오후 2시 54분(한국시간 27일 오전 4시 54분) 화성 적도 인근 엘리시움 평원에 착륙했다. NASA의 8번째 화성 착륙 성공으로 기록된 탐사선 인사이트는 앞으로 2년여간 신비로운 붉은 행성의 속살인 핵·맨틀·지각 및 지진 측정 등 내부 탐사에 주력한다.

생명체가 존재하기 위해 가장 필요한 요소 중 하나인 물의 기원은 오랫동안 학계의 미스터리였다. 지구에 풍부한 물이 어디서 왔는지에 대한 다양한 가설이 존재하는 가운데, 최근 해외의 한 연구진은 지금까지와는 다른 가설을 내놓았다. 미국 애리조나주립대학 연구진은 지구의 물이 태양계가 형성된 뒤 남은 뿌연 먼지와 가스로부터 생겨났다고 주장했다. 지금까지는 지구의 물과 소행성에서 발견되는 물의 중수소 비율이 비슷하다는 이유로, 지구의 물 기원이 소행성이라는 가설이 지배적이었다. 하지만 연구진이 지구의 바다 깊은 곳 즉 지구의 맨틀과 핵 사이에서 채취한 수소를 분석한 결과, 중수소의 비율이 현저하게 낮았다. 이를 토대로 지구 대양의 중수소 비율이 행성 전체의 중수소 비율을 대변하는 것은 아니라는 기존의 연구결과를 재검토 했다. 연구결과, 태양 성운에서 온 헬륨, 네온 등 불활성기체가 우리 지구의 맨틀에서도 발견됐으며, 연구진은 이것이 태양과 행성을 만든 가스 및 먼지로 된 태양계 성운(星雲)이 지구에 풍부한 물의 기초가 됐다는 가설을 제시했다. 일반적으로 소행성이 충돌을 겪으면 거대한 마그마 바다가 생성되고, 성운의 수소 및 헬륨, 네온과 같은 불활성기체가 끌려와 대기가 구성된다. 하지만 성운의 수소는 원래 소행성에 있던 수소보다 중수소 비율이 적고 가벼워서 마그마 바다의 철에 용해된다. 이후 수소는 철에 붙어 핵으로 옮겨가고, 중수소만 마그마에 남아있다가 식으면서 맨틀이 된다. 이러한 모델을 통해 성운 수소의 기여분을 분석한 결과, 지구의 물 분자 100개 당 1~2개는 태양계 성운으로부터 온 것으로 보인다고 연구진은 설명했다. 즉 태양계 성운에 있는 무궁무진한 수소가 지구를 구성하고 있던 물질과 결합해 지구의 풍부한 바닷물의 기원이 됐다는 것. 연구진은 “하나의 행성이 다른 항성은 성운(가스와 먼지)을 통해 자체적으로 물을 확보할 수 있다는 것을 확인했다”면서 “이는 다른 항성계와 행성에 생명체 존재 및 진화의 가능성을 새롭게 보는 시각을 제공할 것”이라고 설명했다. 이번 연구결과는 미국지구물리학연맹이 발행하는 ‘지구물리연구저널‘(Journal of Geophysical Research:Planet) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

로날드 아쿠나 주니어(20 애틀랜타)가 미국프로야구 포스트시즌(PS)에서 만루홈런을 날린 최연소 기록을 고쳐 썼다. 아쿠나는 8일(이하 한국시간) 조지아주 애틀랜타의 선트러스트 파크로 불러 들인 LA 다저스와의 내셔널리그 디비전시리즈(NLDS) 3차전 1-0으로 앞선 2회 주자 만루 상황에 상대 선발 워커 뷸러의 공을 담장 너머로 날려보냈다. 뷸러가 상대 선발 투수 션 뉴컴을 밀어내기 볼넷으로 내보낸 뒤 아쿠나를 맞아 스리볼 상황에 석연찮은 스트라이크 판정을 얻어 볼 카운트 3-1 상황에 시속 98마일짜리 패스트볼을 뿌렸는데 아쿠나가 잡아담겨 좌중간 담장을 넘겨버렸다. 20tp 293일에 대기록을 쓴 아쿠나는 1953년 브루클린 다저스와의 월드시리즈 5차전 만루 홈런을 날린 명예의전당 입회자 미키 맨틀(당시 21세 349일)의 종전 최연소 PS 만루 홈런 기록을 고쳐 썼다. 애틀랜타의 한 이닝 5득점 역시 이 팀의 NLDS 역사에 처음 있는 일이었다. 2패 뒤 첫 승이 유력해 보였던 경기는 그러나 다저스의 맹렬한 추격에 박빙 양상으로 바뀌었다. 다름 아닌 아쿠나가 빌미를 제공했다. 3회초 다저스 저스틴 터너의 안타성 타구를 어이없는 수비로 2루까지 밟게 해 2실점의 단초를 제공했다. 다저스는 5회초에도 테일러가 2점 홈런을 날리고 터너가 땅볼로 물러난 뒤 맥스 먼시가 솔로 홈런을 날려 기어이 5-5 동점을 만들었다. 그러나 애틀랜타는 6회말 프리먼의 솔로 홈런으로 다시 6-5로 앞서나갔고, 다저스는 8회 초 좋은 기회를 살리지 못하고 9회초에도 애틀랜타 마무리 비스카이노가 작 피더슨의 우전 안타, 터너의 볼넷으로 무사 1, 2루 기회를 제공했지만 먼시와 매니 마차도를 차례로 삼진으로 돌려세웠다. 마차도가 헛스윙했을 때 스즈키 포수가 공을 뒤로 빠뜨려 2사 2, 3루가 됐다. 하지만 비스카이노는 브라이언 도저마저 헛스윙 삼진으로 잡아내고 포효했다. 2패 끝에 1승을 거두며 벼랑 끝에서 살아난 애틀랜타는 9일 새벽 5시 30분 4차전에 나선다. 다저스 선발 투수는 리치 힐, 애틀랜타는 폴티뉴비치가 점쳐진다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

지구 자전축은 태양을 기준으로 23.5도 정도 기울어져 있다. 이로 인해 중위도 지역에서는 4계절이 생기고 다양한 기상 현상이 일어난다. 하지만 지구 자전축은 각도와 방향이 항상 고정된 것은 아니다. 대략 2만6000년 정도로 주기로 자전축이 회전하는 세차운동이 일어나는데, 이는 태양과 달의 중력이 그 원인이다. 이로 인해 북극성이 주기적으로 바뀌게 된다. 흥미로운 사실은 지구 자전축이 세차운동 이외의 다른 힘으로도 움직인다는 점이다. 돌고 있는 팽이의 회전축이 조금씩 흔들리듯 지구 자전축 역시 조금씩 흔들리며 이동한다. 과학자들은 20세기 지구 자전축이 대략 10m 정도 이동했다는 사실을 알고 있다. 연간 평균 10cm 정도의 이동은 사실 지구의 크기를 생각하면 매우 작은 거리지만, 과학자들은 그 원인을 알기 위해 연구했다. 지구 자전축이 이렇게 미세하게 흔들린 이유는 지구 자체의 물질 분포의 변화가 그 원인으로 생각되고 있다. 대표적인 이유는 마지막 빙하기 이후 빙하가 사라진 지역에서 지반이 융기하면서 물질 분포가 변했기 때문이다. 이로 인해 무게 중심이 약간 이동하면서 자전축도 같이 이동한다. 하지만 미 항공우주국(NASA) 제트추진 연구소(JPL)의 수렌드라 아드히카리와 동료 과학자들은 지각 변화만으로는 관측된 이동의 1/3 정도밖에 설명할 수 없다는 사실을 발견했다. 연구팀은 20세기에 있었던 다른 질량 분포 변화를 조사했다. 그 결과 두 가지 다른 이유를 확인할 수 있었다. 첫 번째 이유는 극지방 빙하의 질량 소실이다. 그린란드 빙하의 경우 7.5조t의 질량을 잃은 것으로 추정되며 이로 인해 극지방의 질량이 바다로 분산됐다. 두 번째 이유는 맨틀의 대류에 따른 물질 분포의 변화다. 이 3가지 이유는 미세하지만, 지구 자전축을 100년간 10m 정도 이동시켰다.(개념도 참조) 물론 지구 자전축 이동은 우리의 일상생활에 영향을 미치기에는 매우 미미한 변화다. 아무리 민감한 사람이라도 지구 자전축이 흔들린다는 것을 알아챌 순 없다. 하지만 인공위성의 공전궤도나 천문 관측 등 여러 가지 분야에서 알게 모르게 영향을 미치는 요소이기도 하다. 과학자들은 지구 자전축이 얼마나 이동하고 왜 이동하는지 계속해서 연구할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

지구는 얌전히 자전하는 게 아니라 건들거리면서 자전한다. 그런데 놀랍게도 그 건들거림의 원인이 인간에게도 일부 관련 있다는 연구가 발표되었다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 24일(현지시간) 보도했다. 1899년 이래, 지구의 자전축은 약 10.5m 이동했다. 연구자들은 이 자전축 이동의 원인을 정량화하는 데 성공했는데, 그 3분의 1이 극지 빙하의 녹음에 따른 해수면 상승으로 인한 것임을 발견했다. 특히 인위적인 기후 변화의 문턱에 서게 한 데 크게 작용한 것은 그린란드의 빙하가 녹는 것이었음이 밝혀졌다. 자전축 이동 원인 중 또 다른 3분의 1은 빙하가 후퇴하여 부하가 가벼워짐에 따라 육지가 위쪽으로 팽창한 데 따른 것이다. 마지막 3분의 1은 지구 내부의 점성이 있는 중간층 맨틀의 휘젓기 운동에 따른 것이다. 미국 캘리포니아주 패서디나에 있는 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)의 지구 시스템 과학자인 스렌드라 애드히카리 수석 연구원은 “우리는 지구 자전축을 변화시키는 주요 원인 중 하나 이상의 단일 프로세스에 대한 증거를 찾아냈다”고 밝혔다. 과학자들은 지구 표면의 질량 분포가 지구의 회전에 미치는 매커니즘에 관해서는 이미 오래 전부터 알고 있었던 것과 마찬가지로, 회전축 꼭지 부분의 형태와 질량 분포가 회전에 미치는 영향 역시 파악하고 있었다. 또한 연구진의 공동 저자이자 수석 연구원인 에릭 아이빈스에 따르면, 수천 년 동안 기록된 밤하늘 별들의 움직임을 보면 약간의 위치 변동을 확인할 수 있고, 이로써 과학자들은 지구의 자전이 완벽한 정상상태가 아님을 알 수 있었다. JPL에서 1990년대 이래 우주 좌표를 기준으로 한 측정에서 지구 자전축이 캐나다 북동부의 허드슨만을 향해 일년에 몇 센티미터씩 움직이는 것이 확인되었다. 연구원들은 이 축의 이동, 곧 지구 자전의 거들거림이 1만6000년 전에 마지막 빙하기가 끝난 이래 진행중인 빙하 평형 조절 과정에 일부 원인이 있음을 알아냈다. 빙하가 퇴각하면 그 아래 지각에 가하는 부하가 가벼워진다. 이 같은 과정이 수천 년에 걸쳐서 진행되면 이윽고 그 부분의 지각은 부풀어오르게 된다. 이런 경우, 고대 빙상의 가장자리 일부 지역에서는 얼음으로 인해 융기된 지표가 붕괴될 수도 있다. 그러나 애드히카리와 그의 동료들은 ‘지구와 행성 과학 저널’ 11월호에 실린 새로운 연구에서 빙하 평형 조절은 연간 3.5cm의 축 이동에만 책임이 있다는 것을 발견했다. 이것은 20세기 동안 매년 관찰되는 약 10.5cm의 3분의 1에 불과하다. 격차를 메우기 위해 연구팀은 지난 20세기에 육지의 얼음과 바닷물 균형 변화에 대한 데이터를 입력한 지구 회전 운동의 컴퓨터 모델을 구축했다. 연구자들은 또한 지하수 고갈과 저수지 조성 같은 육지와 물에서의 변화 상황을 고려했다. 이 모든 것은 인류가 지구 지형을 인위적으로 변화시키는 결과의 일부분이다. 결론은 이러한 환경적 프로세스가 매년 4.3cm 지구 자전 동요를 일으킨다는 사실이 드러났다. 그린란드 빙상이 녹는 것이 특히 지대한 영향을 끼쳤다. 지구 자전축의 이동 원인 중 나머지 3분의 1은 지구의 맨틀이 쥐고 있었다. 맨틀은 가만히 있는 게 아니라 대류에 의해 움직인다. 지구 핵에 가까운 뜨거운 물질이 상승하고 차가운 부분이 하강하는 수직 운동이 지구 자전축을 흔들리게 하는 것이다. 이 맨틀 운동을 포함시킴으로써, 연구자들은 20세기 100년 동안 지구 자전축의 이동 원인을 완벽히 설명할 수 있게 되었다. “지구 자전의 흔들림이 어떤 종류의 환경 재난에 대한 서곡이 아니라는 것을 인식하는 것이 중요하다”고 강조하는 애드히카리 박사는 “그것은 농업이나 기후 자체에 영향을 미치지 않으며 항법장비에 미치는 영향은 수정하기 쉽다”고 설명한다. 또한 “빙하의 녹는 물도 엄청난 양은 아니다”라고 밝히면서 “그러나 그것은 과학자들에게 지구의 질량 분포와 그 변화상태를 알 수 있는 방법을 제시하는데, 예컨대 지난 15년 동안 그린랜드의 녹은 물이 자전축을 변화시키는 데 점점 더 큰 영향을 미치며, 축은 현재 동쪽으로 이동하고 있다”고 밝혔다. 수석 연구원 아이빈스는 이에 덧붙여 “기후 과학자들에게 특히 이 사실은 중요하다”면서 “그것은 오늘날 지구상에서 가장 중요한 질량 이동을 이해할 수 있기 때문”이라고 말했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　  

열차선로 가운데 아기를 앉혀놓고 사진을 찍는 모습이 포착돼 많은 네티즌들이 큰 충격에 휩싸였다. 14일(이하 현지시간) 호주 매체 웨스트 오스트레일리안은 지난 13일 더 벨 타워 타임즈(The Bell Tower Times) 트위터 계정에 올라온 사진 한 장을 공개했다. 사진에는 선로 위에 앉은 아기와 그 앞에 쭈그려 앉아 사진을 찍는 한 여성의 모습이 담겨있었다. 두 사람 외에도 아기와 여성에게 인접해 서 있거나, 철도 건널목에서 몇 미터 떨어져서 유모차를 지키고 선 사람도 있었지만 모두 바라만 볼 뿐이었다. 해당 사진을 본 일부 네티즌들이 “아이가 앉아있는 선로가 더 이상 사용되지 않는다”고 주장했지만, 대다수 네티즌들은 “사용 중이 아니라면 잡초로 무성해져야하는데 이는 여전히 사용되고 있는 것처럼 보인다”며 반박했다. 이들은 “매우 드물지만 선로는 화물 열차가 지나가는 길로 사용되고 있다”면서 “꼭 거기서 아이 사진을 찍어야 하나?”라며 분노를 터뜨렸다. 한편 사진이 촬영된 장소인 호주 웨스턴오스트레일리아주 프리맨틀시의 미들랜드 헤리티지 선로는 사진작가들에게 꽤 인기가 있는 곳이다. 지난해 호주 대중교통 당국은(PTA) 이와 유사한 사진을 찍으려는 작가들이 급증하자 사진촬영에 대해 경고하는 표지판을 설치하기도 했다. PTA 관리자 데이비드 하인스는 “운영 중인 철도 위에 아기를 놓고 사진을 놓는 행위는 위험하고 어리석은 생각일 뿐 아니라 불법”이라며 “허가 없이 선로 위나 레일 구역 내부에 있는 것은 무단 침입으로 분류 된다”고 밝혔다. 사진=더벨타워타임즈 트위터 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr