미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스 탐사선이 지난 22일(한국시간) 다시 눈을 뜨고 외부 태양계의 황도면 위로 솟구쳐오르고 있다. 그동안 뉴호라이즌스는 5달의 동면에 들어가 있었다. 지난 2015년 7월 역사적인 명왕성 근접비행 이후 최초의 휴지기였다. 앨리스 브라운 미션 매니저는 이날 기자회견을 갖고 “뉴호라이즌스는 해왕성 너머 태양계 가장자리를 에두르고 있는 암흑과 빙하의 고리 카이프 띠를 탐사하기 위해 좋은 건강상태를 유지하고 있다”면서 “카이프 띠 탐사는 뉴호라이즌스의 또다른 과학적 도전”이라고 밝혔다. 브라운 매니저는 메릴랜드 로럴 소재의 존 홉킨스 대학 응용물리학 실험실 소속 과학자다. 오는 12월 중순까지 뉴호라이즌스는 카이프 띠의 방사선 환경을 비롯해 가스와 먼지 밀도 등 여러 물리적 상태를 측정하고 조사할 예정이다. 또한 탐사선은 망원 카메라로 카이프 띠 천체들에 대한 관측도 실시할 것이라고 미션팀은 밝혔다. 이와 더불어 NASA 관제소는 2019년 1월 1일로 예정되어 있는 카이프 띠 천체 2014 MU69에 대한 근접비행을 앞두고 뉴호라이즌스의 과학장비들을 일제 점검할 계획이다. 이번 플라이바이는 2015년에 있었던 명왕성 근접비행에 비해 3배나 가까이 접근하는 것으로, 지난해 NASA에서 미션 연장 승인을 얻었다. 12월 9일, 뉴호라이즌스는 엔진을 분사해 2014 MU69로 가는 정확한 경로에 들어설 계획이다. 그리고 12월 22일 탐사선은 다시 2018년 6월 4일까지 동면에 들어가게 된다. 다가오는 플라이바이를 위해 힘을 비축하는 셈이다. 총 7억 달러(약 8000억 원)가 투입된 뉴호라이즌스 미션은 2006년 1월에 장도에 올랐으며, 9년을 날아간 끝에 최초로 명왕성계를 세밀히 들여다본 역사적인 플라이바이에 성공했다. 뉴호라즌스가 보여준 왜행성 명왕성의 세계는 상상 이상으로 놀랍고 복잡한 세계였다. 그곳은 메탄 얼음으로 뒤덮인 광대한 평원이 펄쳐지고 깎아지른 얼음 산들이 산재한 풍경을 보여주었다. 우리 지구와는 전혀 다른 세계였다. 현재 뉴호라이즌스는 지구로부터 58억㎞ 떨어진 곳을 날고 있는데, 이 거리는 39AU 즉, 지구-태양 간 거리의 약 39배쯤 되는 거리다. 빛의 속도로 달리더라도 5시간은 걸린다. 본부 관제실에서 보내는 명령 역시 5시간이 걸려야 탐사선에 도착할 수 있는 멀고 먼 거리다. 목적지까지는 약 5억 7000만㎞ 남았다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지구에서 대략 40광년 떨어진 트라피스트-1 (TRAPPIST-1)은 매우 작고 어두운 적색왜성이다. 하지만 최근 연구에서 무려 7개나 되는 지구형 행성을 거느린 것으로 드러나 과학계의 관심을 집중시키고 있다. 가장 큰 궁금증은 역시 이 행성 가운데 생명체가 존재하는 행성이 있는지다. 트라피스트 - 1 자체는 대단히 어두워 만약 지구 - 태양 거리에 행성이 있다면 명왕성만큼 추운 행성이 될 것이지만, 최근 발견된 7개의 행성은 매우 가까운 거리에 있어 일부는 액체 상태의 물이 존재할 수 있다. 하지만 온도만이 생명체 존재 가능성을 결정하는 요소는 아니다. 최근 연구에서는 트라피스트-1 주변의 강력한 항성풍과 방사선 때문에 지구 같은 대기를 보존하기 어려울 것이라는 주장이 나왔다. 이에 따르면 주변 행성들이 대기를 잃어버려 화성처럼 춥고 생명체가 살기 힘든 건조한 행성이 될 가능성이 크다. 생명체 존재 가능성을 결정하는 다른 중요한 요소는 행성계의 나이다. 태양보다 무거운 별은 매우 밝게 빛나지만 대신 수명이 짧아 설령 생명체가 살만한 온도가 된다 해도 금방 사라질 수밖에 없다. 반면 트라피스트 - 1 같은 작은 별은 역설적으로 어두운 대신 수명이 태양보다 훨씬 길다. 만약 주변에 생명체가 살 수 있는 행성이 있다면 고등한 생물로 진화하는데 필요한 시간은 충분한 셈이다. 처음 연구에서는 트라피스트-1의 나이가 적어도 5억 년 이상이라는 점은 알았지만, 정확한 나이에 대해서는 알지 못했다. 캘리포니아 대학의 연구팀은 다양한 관측 데이터를 종합해서 이 별의 나이가 54억 년에서 98억 년 사이라는 점을 밝혀냈다. 만약 생명체가 있는 행성이 하나라도 있다면 지구보다 나이가 훨씬 많아 지금쯤 다양한 생물체가 진화했을 가능성이 큰 셈이다. 지구 생명체의 기원은 거의 38억 년 이전으로 거슬러 올라갈 수 있지만, 인간처럼 고도의 지능을 가진 생물체가 등장한 건 20만 년 전이며 과학 문명을 일군 것은 극히 최근의 일이다. 따라서 고도의 지능을 지닌 외계인이 나타나는 데도 그만큼의 오랜 시간이 필요할 가능성이 높다. 트라피스트 - 1이 나이가 태양계보다 많다는 점은 그래서 흥미로운 소식이다. 하지만 과학자들은 트라피스트-1 행성계에 생명체가 살만한 행성이 있는지에 대해서 확신을 하지 못하고 있다. 현재까지 나온 증거는 모두 간접적인 것에 불과하며 행성 자체를 직접 관측하지 못했기 때문이다. 이 질문에 대한 답은 결국 강력한 차세대 망원경이 가지고 있다. 현재 건설 중인 39m 구경의 초거대 망원경 E-ELT나 역사상 가장 강력한 망원경이 될 제임스 웹 우주 망원경을 통해 적색왜성 주변의 행성을 직접 관측해 대기를 분석할 수 있다면 훨씬 자신 있게 생명체 가능성에 대해 이야기할 수 있을 것이다. 당장에는 알기 어렵지만, 결국 인류가 언젠가 답을 찾아낼 가능성이 크다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

독일과 체코의 한 천문학자 그룹이 우리은하 중심에 있는 초질량 블랙홀 근처의 한 성단 속에서 기묘한 움직임을 보이는 세 개의 항성을 관측했다고 9일(현지시간) 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 연구자들은 칠레에 있는 초거대망원경을 이용해 이 세 별이 블랙홀 주위에서 어떤 움직임을 보이고 있는가를 면밀히 추적했다. 이 중 하나의 별인‘S2’는 궤도에서 약간 벗어나는 움직임을 보이는데, 이는 상대성이론에 따른 효과일 것으로 연구자들은 보고 있다. 만약 이 관측 결과가 사실로 확인된다면, 아인슈타인의 일반상대성이론이 극단적인 상황, 곧 태양질량의 400만 배에 이르는 블랙홀이 만드는 엄청난 중력장에서도 유효하다는 것을 뜻한다. 일반상대성이론에 따르면, 거대 질량체는 주위의 시공간을 왜곡시키고, 빛의 경로는 왜곡된 시공간을 따라 휘어지며, 천체 역시 왜곡된 시공간에 의해 궤도를 약간 이탈하게 된다. “지금까지 이루어진 상대성이론에 대한 실험은 거의 태양을 대상으로 한 것으로, 태양질량의 1배 또는 기껏해야 2,3배를 넘지 못하는 질량체를 대상으로 한 실험이었다"고 설명하는 연구팀장 안드레아스 에카르트 쾰른 대학 실험물리학 교수는 “레이저 간섭계 중력파관측소(LIGO)에서 한 실험은 태양질량의 수십 배 정도였다”고 밝혔다. 연구팀이 관측한 세 별은 블랙홀에 너무나 근접해 있어서 광속의 1~2%나 되는 고속으로 움직이고 있었다. 세 별과 블랙홀이 거리는 겨우 지구-태양 간 거리의 100배(100천문단위)를 넘지 않은 것으로 밝혀졌는데, 이는 은하적인 스케일에서 보면 놀랄 정도로 근접한 것이라고 에카르트 교수는 설명한다. 참고로, 명왕성은 태양에서 평균 39천문단위 거리의 궤도를 돌고 있으며, 1천문단위는 약 1억 5000만㎞다. 이번 블랙홀 근접 항성들이 보이는 움직임을 정밀하게 관측한 것은 상대성이론 검증 사상 최초의 실험으로, 초질량 블랙홀 주변의 시공간이 굽어 있음을 보여주는 것이다. 그러나 아직 시공간의 왜곡 정도를 정확히 파악한 것은 아니라고 밝히는 에카르트 교수는 앞으로의 연구에서 보다 명확한 결론을 이끌어낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 다음 연구에서는 분광사진술을 이용해 S2 별의 움직임을 보다 정밀하게 파악할 계획이라고 한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

미항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호는 인류 최초로 명왕성과 그 위성들을 가까운 거리에서 탐사해 그 데이터를 지구로 전송했다. 명왕성의 거대한 얼음 평원과 거대한 산맥은 과학자뿐 아니라 이를 본 모든 이를 놀라게 했다. 작은 얼음 천체에 누구도 예상하지 못했던 복잡한 지형이 숨어 있던 것이다. 하지만 뉴호라이즌스호의 탐사는 아직 끝나지 않았다. NASA는 지구에서 65억㎞ 떨어진 소행성 2014 MU69를 다음 목표로 삼았다. 이 천체는 뉴호라이즌스호가 가는 방향에 있는 카이퍼벨트 천체로 2019년 1월 1일 탐사가 성공적으로 이뤄질 경우 인류가 도달한 가장 먼 태양계 천체가 될 예정이다. 과학자들은 해왕성 궤도 밖에 카이퍼벨트라고 불리는 얼음 천체의 집단이 있다고 믿어왔다. 이 믿음은 관측을 통해서 다시 확인되었지만, 거리 때문에 대부분의 카이퍼벨트 천체는 작은 점으로밖에 보이지 않는다. 구체적으로 어떻게 생긴 천체인지에 대한 정보는 없는 셈이다. 따라서 뉴호라이즌스호의 다음 탐사 결과는 이를 연구하는 과학자에게 매우 큰 관심사다. 하지만 2014 MU69는 명왕성과는 비교할 수 없을 만큼 작은 소행성이기 때문에 탐사 시간은 상대적으로 짧을 수밖에 없다. 따라서 NASA와 협력하는 과학자팀은 뉴호라이즌스호의 도착 이전에 최대한 많은 정보를 얻어내기 위해서 노력하고 있다. 최근 NASA의 뉴호라이즌스팀은 2014 MU69가 다른 별 앞을 지나갈 때를 포착해서 이 소행성의 형태에 대한 정보를 얻었다. 이는 나방이 전구 앞을 지날 때 생기는 그림자를 파악해서 나방의 모습을 추측하는 것과 비슷하다. 그 결과 2014 MU69의 모습은 두 개의 소행성이 합쳐진 아령 같은 모습일 가능성이 크다는 결론이 나왔다. 지름 15~20㎞ 정도의 소행성 두 개가 합친 모습이라는 것이다. (사진) 다만 이것만으로는 상세한 구조를 알아내기가 힘들어 실제로는 길쭉한 감자 모양일 가능성도 있다. 분명한 건 매끈한 공 모양은 아니라는 점이다. 이 추정대로면 2014 MU69의 형태는 로제타 우주선이 탐사한 67P/추르모프-게라시멘코(67P/Churyumov-Gerasimenko)와 유사한 형태일 가능성도 있다. 다만, 확실한 결론을 내리기 위해서는 역시 2019년 1월 1일 탐사 결과를 지켜봐야 한다. 뉴호라이즌스 과학자팀은 추정되는 크기와 형태를 고려해 최적의 탐사 방법을 고민하고 있다. 한동안 인류가 탐사한 가장 먼 천체가 될 소행성의 진짜 모습이 궁금하다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

영어로 ‘플래닛 나인’(Planet Nine)이라 하는 제9행성은 행성 반열에서 탈락하기 전 명왕성을 가리키는 말이었고, 그전에는 제10행성이라 일컬어졌다. 1930년 제9행성 명왕성을 발견한 미국의 클라이드 톰보는 그후로도 로웰 천문대에서 제10행성을 찾는 데 열정을 쏟았다. 천왕성이나 해왕성의 이상 움직임으로 보아 제10행성도 반드시 존재할 거라는 믿음이 퍼져 있었기 때문이다. 그러나 그 이상 정도가 워낙 미미하여 해왕성 경우처럼 계산서를 뽑기는 불가능했다. 그래서 톰보는 몸으로 떼우는 방법을 취했는데, 무려 17년 동안 온 하늘의 70% 이상을 촬영하여 일일이 대조하는 대장정에 올랐던 것이다. 웬만한 끈기로는 엄두도 못 낼 일이었다. 오직 톰보만이 할 수 있었던 일이다. 그러나 끈기의 결과는 허무했다. 16등성보다 밝은 미지의 행성을 결국 발견하지 못했던 것이다. 여담이지만, 이 톰보는 류현진이 뛰고 있는 LA 다저스의 에이스 투수 클레이턴 커쇼의 외할아버지다. 그후로도 제10행성을 찾으려는 노력이 몇몇 사람들에 의해 계속되었지만, 성공하지는 못했고, 명왕성이 행성에서 탈락하는 바람에 명칭만 제9행성 찾기로 바뀌었을 뿐이다. 명왕성이 행성 지위를 잃은 이후 제9행성의 존재 가능성을 처음으로 제기한 건 2014년 채드윅 트루히요 미국 노던애리조나대 교수와 스콧 셰퍼드 미국 카네기과학연구소 연구원이다. 태양에서 200AU 떨어진 거리에 주변 소천체를 중력으로 끌어당기는 미지의 ‘행성 9’가 존재하는 것으로 추정된다고 과학저널 ‘네이처’에 발표했다. 이는 태양에서 명왕성까지의 거리보다도 5배 먼 거리다. 트루히요 교수는 “카이퍼 띠 소천체들의 움직임이 일반적이지 않았는데, 이를 해왕성의 영향으로 보기엔 해왕성과 소천체들 사이의 거리가 너무 멀다”고 설명하면서 카이퍼 띠를 이루는 소천체들이 행성 9의 파편일 수도 있다고 주장했다. 2016년 초에도 행성 9의 존재에 대한 증거를 찾았다는 새로운 주장이 제기되었다. 주인공은 미국 캘리포니아 공과대학(칼텍) 마이클 브라운과 콘스탄틴 배티진 교수로, ‘천문학 저널’에 명왕성 너머에 행성 9가 존재한다는 증거를 찾아냈다고 발표했다. 이 가설은 해왕성 바깥 천체(TNOs)가 보여주는 비정상적인 공전궤도 형태를 설명하기 위해 제기되었는데, 이에 따르면, 행성 9의 공전궤도는 타원형이며 그 주기는 1만 5000년이다. 태양으로부터의 평균 거리는 약 700AU로 태양-해왕성 거리의 20배에 이른다. 그러나 궤도가 크게 찌그러져 있기 때문에 태양에 가장 가까이 접근할 때는 200AU, 가장 멀 때는 1200AU까지 물러나며, 궤도경사각은 30도로 추정했다. 또한 이 행성의 질량은 지구의 10배, 반지름은 2~4배로 예측했다. 마이클 브라운은 제9행성이 천왕성 및 해왕성과 비슷한 얼음 가스행성일 것으로 추정했지만, 과연 이런 거대 행성이 발견될는지는 미지수다. 다만 2014년 유사한 연구에서는 2만 6000 천문단위 이내에 목성급(지구 질량의 318배) 행성은 없다는 결과가 나왔다. 2017년 6월에는 코리 섕크먼 캐나다 빅토리아대 교수팀이 카이퍼 띠 소천체 4개를 정밀 분석했지만 미지의 행성으로부터 영향을 받은 흔적은 찾지 못했다는 논문을 발표했다. 천체망원경으로 해왕성 너머의 우주 영역을 관측하는 ‘태양계 외곽 기원 조사(OSSOS)’를 수행한 결과, 그 같은 결론에 도달했다고 밝혔다. 만약 제9행성이 발견된다면 언론에서 쓰이는 행성 9(Planet Nine)라는 이름을 떼어내고 로마 신화에 나오는 신들의 이름 중 하나를 받게 될 것이다. 국제천문연맹은 최초 발견자가 제시한 이름에 우선권을 부여하여 이를 검토한 뒤 정식명칭으로서 공식 발표하게 된다. 제9행성은 과연 존재할까? 그것은 아무도 모른다. 우주에는 우리 상상을 뛰어넘는 일들이 너무나 많으므로 어느 날 문득 제9행성이 우리 앞에 장엄한 모습을 드러낼지도 모를 일이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

34년 전 오늘 1983년 6월 13일에 ‘파이어니어 10호’는 해왕성 궤도를 통과해 태양계를 벗어난 첫 번째 우주선이 됐다. 당시 아직 태양계 행성으로 남아 있던 명왕성은 좁고 긴 타원 궤도에서 해왕성보다 태양에 가까운 위치에 있었다. 1972년 3월 3일에 발사돼 소행성대와 태양계를 탐사한 지 11년 만의 일이었다. 파이어니어호같이 인간이 만든 물체의 우주 탐사를 가능하게 만드는 로켓의 초기 역사는 SF 소설의 상상력과 관심 분야를 파고드는 과학자의 열정이 어우러져 빚어낸 드라마였다. 우주로 나가는 로켓의 가능성을 이론적으로 확립한 러시아의 콘스탄틴 치올코프스키와 액체 로켓 구현에서 선도적 역할을 한 미국의 로버트 고다드, 독일에서 로켓에 대한 관심을 촉발시킨 헤르만 오베르트는 모두 SF 소설에서 우주 여행과 로켓에 대한 영감을 얻었다고 알려져 있다. 치올코프스키는 ‘80일간의 세계일주’로 유명한 프랑스 작가 쥘 베른의 1865년 작품 ‘지구에서 달까지’에서 우주여행의 영감을 얻었다. ‘지구에서 달까지’는 달에 가기 위해 노력하는 과학 애호가들이 대포를 이용해 포탄을 타고 지구를 벗어나 달을 향해 출발했으나 착륙에 성공하지 못하고 달 주위를 도는 인공위성이 됐다는 내용이다. 치올코프스키는 1897년 이후 우주여행을 돕는 장치로서 로켓을 제안하고 액체연료 다단 로켓, 인공위성, 우주정거장, 우주복 등에 대한 아이디어를 담은 논문을 발표했다.고다드는 영국 작가 허버트 조지 웰스의 ‘우주전쟁’(1898)을 읽고 화성 여행에 관심을 가지게 됐다. ‘우주전쟁’은 우주선을 타고 온 화성인의 지구 침공을 다룬 SF 소설이다. 고다드는 1926년 세계 최초로 액체 로켓을 실험했고 후속 연구를 이어 갔는데 연구 결과는 그의 기대에 못 미쳤고 사회에서도 인정받지 못했다. 그러나 나중에 미국항공우주국(NASA)은 그를 로켓의 선구자로 인정했다. 오베르트 역시 ‘지구에서 달까지’를 읽고 우주 탐사에 매력을 느꼈다. 그는 고다드의 논문을 통해 로켓에 대해 알게 됐고, 물리학을 공부하면서 로켓을 연구한 결과 1923년 ‘로켓에 의한 우주 여행’이라는 제목의 책을 출판했다. 이 책은 또 많은 독일인들을 매료시켜 이후 여러 개의 로켓 연구 클럽을 만드는 계기가 됐다. 오베르트의 책은 또 한 명의 로켓 열광자 베르너 폰 브라운의 운명을 바꾸었다. 부유한 집안 출신에 로켓에 푹 빠진 청소년 폰 브라운은 이 책을 읽으려고 수학과 물리학을 공부했을 뿐 아니라 로켓을 위해 공과대학에 진학해 ‘우주여행협회’를 만들었다. 그는 오베르트를 우주여행협회에 초빙해 함께 로켓 연구를 했고 나치 치하에서 V2 개발에도 참여했다. 제2차 세계대전이 끝난 후 폰 브라운은 미국으로 건너가 나사의 로켓 개발 책임자를 맡았다. 1969년 새턴V에 실린 아폴로 11호가 달 탐사에 성공했을 때 폰 브라운을 포함한 선구자들의 꿈이 비로소 실현된 것이다. 이런 로켓의 역사는 과학적 상상력을 촉발하는 SF 작품의 역할을 생각하게 한다. 실용적인 가치관을 가진 사람들에게 SF는 실현 불가능한 내용을 담은 ‘공상’으로 보일 수 있다. ‘지구에서 달까지’나 ‘우주전쟁’에 로켓은 물론 과학 내용조차 많지 않다. 오히려 이 소설들을 읽는 재미는 등장인물의 성격과 관계, 그들의 사회에 대한 묘사, 즉 문학성에서 온다. 청소년들이 매료된 것은 ‘달에 간다’와 ‘생명체가 사는 다른 행성이 있다’는 아이디어였다. 그다음의 로켓 발전은 이들이 각자 처한 상황에서 열정을 쏟아 만들어 나갔다. 4차 산업혁명과 관련해 기술과 사회의 미래상을 다루는 콘텐츠가 많아졌지만 이들이 미래 세대에게 호소력을 주는지는 의문이다. 과학기술 아이디어를 독자에게 날라 줄 수단, 즉 SF 작품을 보고 읽는 재미 같은 요소가 없기 때문이다. 그들에게 기술 미래의 담론을 전하고 과학적 영감을 자극하기 위해서는 문화적 상상력이 필요해 보인다.

태양계 끝자락에 놓인 왜소행성 '2007 OR10' 주위를 도는 위성의 존재가 처음으로 확인됐다. 최근 미 항공우주국(NASA) 등 국제공동연구팀은 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)에 위치한 2007 OR10의 달 모습을 허블우주망원경으로 포착했다고 밝혔다. 태양계 내에서 3번째로 큰 왜소행성인 2007 OR10는 지름 1290~1520km 크기로 태양을 기준으로 명왕성보다도 3배 더 먼 곳에 위치해 있다. 지난 2007년 처음 발견됐으며 당시만 해도 상당히 밝고 추운 천체로 인식돼 백설공주(snow white)라는 재미있는 별명을 얻었지만 실제로는 붉은 색에 가깝다. 이번에 새롭게 확인된 달은 지름 240~400km로 추정되며 2007 OR10의 덩치를 고려하면 상대적으로 큰 편이다. 그렇다면 2007 OR10는 어떻게 자신의 달을 가지게 됐을까? 논문의 선임저자인 헝가리 부다페스트 콘콜리 관측소 차바 키스 박사는 "커다란 왜소행성 대부분 주위에 위성을 가지고 있는 것이 확인되고 있다"면서 "이는 수십 억 년 전 태양계가 형성될 당시 천체 간에 잦은 충돌이 있었고 이 과정에서 생성된 것으로 보인다"고 설명했다. 이어 "천체 간의 충돌 속도가 너무 빠르면 수많은 파편이 생겨 태양계 밖으로 나가고, 반대로 너무 느리면 크레이터가 생성되는 수준이 된다"고 덧붙였다. 인류에게는 아직 미지의 영역인 카이퍼 벨트는 해왕성 궤도 바깥에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하고 있다. 이 지역에는 2007 OR10를 포함한 아직 발견되지 않거나 공인되지 않은 여러 왜소행성들이 존재할 것으로 보인다. 한편 왜소행성(dwarf planet)은 2006년 국제천문연맹(IAU) 총회를 통해 새롭게 분류된 카테고리로 대표적으로 행성에서 강등당한 명왕성과 제나, 에리스 등등이 있다. 왜소행성이 행성이 되지 못하는 이유는 자신의 궤도 내에서 지배적인 천체가 아니라는 점 때문이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

​ 토성 탐사선 카시니호(號)가 고리 사이를 통해 토성 대기권 속으로 마지막 다이빙하기 전 돌아본 지구의 모습이 잡혔다. 이 놀라운 사진에서 지구는 흑암의 망망대해 속에 뜬 하나의 반딧불처럼 보이고, 그 옆에 동생 같은 달이 바짝 달라붙어 있는 광경이 보인다. 카시니호가 이 사진을 찍은 시기는 지난 4월 12~13일로, 지구에서 약 14억km 떨어진 거리에 있을 때였다. 이는 지구-태양 간 거리인 1억5000만 km의 약 10배쯤 되는 거리이다. 태양계를 벗어나기 전 보이저 1호가 1990년 2월 지구를 찍은 유명한 사진 ‘창백한 푸른 점’은 지구로부터 약 60억km 떨어진 명왕성 궤도 부근에서 잡은 것이므로, 그보다는 약 4분의1 정도의 거리임에도 역시 지구는 조그만 하나의 점으로 잡힐 뿐이다. 이 사진을 찍을 당시, 카시니호의 카메라 렌즈는 남대서양을 향하고 있었을 때라고 미국항공우주국(NASA) 관계자가 기자회견에서 밝혔다. 카시니호는 현재 13년째 토성을 탐사하면서, 토성과 그 위성들, 그리고 토성 고리의 성분과 구조 등에 관한 자료를 수집하고 있다. 4월 22~23일(한국시간), 카시니호는 토성과 토성 고리 사이의 공간으로 22차례 뛰어든 후 토성 대기 속으로 추락하는 ‘그랜드 피날레’ 기동에 대비해 중력 도움을 얻기 위해 토성의 가장 큰 위성인 타이탄 옆을 마지막으로 지날 예정이다. 사진의 윗부분에 보이는 바깥 고리는 A 고리이고, 검은 띠들은 킬러 틈과 엔케 틈이다. 사진 맨 아래쪽에 보이는 고리는 F 고리다. 토성 고리 구조의 전체 폭은 6만5700km에 이르는데, 이는 지구-달 거리의 5분의1에 해당한다. 사진에서는 토성이 보이지 않지만 위쪽 저 멀리에 있다. 카시니호가 이런 지구의 모습을 찍은 것은 물론 처음이 아니다. 2013년 7월 카시니호는 지구에서 14억5000만 km 떨어진 곳에서 토성 고리와 화성, 금성, 그리고 지구와 달을 렌즈에 담은 적이 있다. 이 사진을 찍을 때 NASA에서는 ‘토성 보고 손 흔들기’ 이벤트를 벌였는데, 이벤트에 참여한 지구 시민들이 촬영한 1400개 이상의 사진으로 콜라주를 만들기도 했다. 물론 당시 토성은 지구로부터 9.65AU 거리에 있었으므로, 지구인들이 손을 흔드는 모습은 80분이 지나서야 토성에 도달할 수 있었다. 카시니호는 연료가 바닥남에 따라 오는 9월 15일 토성 대기 속으로 뛰어드는 ‘그랜드 피날레’를 마지막으로 미션이 공식 종료된다. 카시니호의 핵연료가 혹시나 타이탄과 엔켈라두스의 바다를 오염시킬 위험성을 제거하려는 조치이다. 그러나 카시니호는 22차례 고리 사이의 선회 비행과 추락 과정에서 토성의 중력과 자기장 지도를 만들 것이며, 마지막 신호가 끊어지기 전까지 몇 개의 기기를 통해 최후까지 데이터를 지구로 쏘아 보낼 것이다. NASA에 따르면 이 데이터들은 몇 달에 걸쳐 분석작업을 거칠 예정이며, 그러면 카시니호의 극적인 최후는 또 다른 새로운 미션이 될 것이라고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

과학자들은 태양계의 끝인 해왕성과 명왕성 궤도 밖에도 많은 얼음 천체가 존재한다고 믿어왔다. 카이퍼 벨트나 오르트 구름 같은 얼음 천체의 모임이 있다는 사실은 혜성의 주기로부터 예측되었던 일이지만, 최근에는 실제로도 많은 천체가 발견되어 이론을 뒷받침하고 있다. 하지만 태양에서 멀리 떨어진 천체일수록 어두워서 관측이 매우 어려워 현재까지 발견한 천체들은 지구 - 태양 거리의 100배 이내 (150억km)에 위치한 것이 대부분이다. 궤도가 분명하게 확인된 천체 가운데 지금까지 가장 먼 거리에서 발견된 것은 에리스로 현재 태양 - 지구 거리의 96배 정도 거리에 있다. 이보다 조금 더 먼 장소에서 발견된 천체로 V774104라는 후보 천체가 있으나 아직 궤도가 확실히 확인되지 않아 확실치 않은 부분이 있다. 따라서 현재까지 확인된 태양에서 두 번째로 먼 천체는 2014 UZ224로 태양 - 지구 거리의 91.6배 (약 137억km)에 있다. 먼 왜소행성(distant dwarf)이라는 뜻의 디디(DeeDee)라는 별명으로 불리는 이 천체는 아무리 강력한 망원경으로 봐도 작은 점으로밖에 보이지 않는다. 최근 국제 천문학자 팀이 세계에서 가장 강력한 전파 망원경인 알마(ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 디디의 모습을 포착했다. 워낙 춥고 어두운 천체라서 다른 파장보다 밀리미터파에서 관측이 더 쉽기 때문이다. 비록 해상도가 낮아서 작은 얼룩처럼 보이지만 (사진) 과학자들은 이 관측 데이터를 이용해서 여러 가지 사실을 알아냈다. 디디의 표면 온도는 30K (영하 -243.15도)에 불과하다. 비록 에리스보다 태양에 약간 가깝지만, 표면 온도는 에리스보다 더 낮다. 동시에 매우 어두워 받은 태양 빛의 13% 정도만 반사하는 것으로 보인다. 아마도 표면이 얼음 대신 어두운 물질로 덮여있을 가능성이 있지만, 그럼에도 온도가 이렇게 낮은 이유는 아직 확실치 않다. 확실한 것은 디디의 지름이 630km 정도로 에리스의 2300km보다 훨씬 작다는 점이다. 크기가 작고 표면까지 어두워 현재까지 태양계 외곽에서 발견된 천체 가운데 관측이 가장 힘든 천체인 셈이다. 과학자들은 디디처럼 어두워서 잘 보이지 않지만, 더 먼 장소에도 비슷한 왜소 행성들이 있을 것으로 추정하고 있다. 그리고 어쩌면 9번째 행성이 숨어 있을 가능성도 있다. 현재 망원경보다 더 강력한 차세대 망원경이 건설되면 지구 - 태양 거리의 100배 이상 먼 거리에 위치한 어두운 천체들이 하나씩 모습을 드러낼 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

미 항공우주국(NASA)이 오는 13일 중대 발표를 예고했다. 나사는 11일(현지시간) 홈페이지를 통해 카시니 탐사선과 허블망원경이 탐사한 지구 밖 태양계의 해양 존재에 관해 발표한다고 알렸다. 나사는 “토성에서 카시니 탐사선은 위성 엔셀라두스의 얼음층 아래에서 열수성 활동( hydrothermal activity )을 보여주는 해양이 있고, 또다른 위헌 타이탄에서는 액체 메탄 바다가 있다는 것을 발견해내는 많은 발견을 이뤘다”라고 설명했다. 기자회견은 워싱턴 나사 본부에서 열리며, 전문가들이 위성으로 연결돼 회견에 참석할 예정이다. 특히 이날 공개될 내용에는 태양계내 해양 존재 가능성이 대해 다뤄질 예정이다. 나사는 목성의 위성 유로파에 생명을 유지할 수 있는 물이 존재하는지 여부를 탐사하기 위해 ‘유로파 클리퍼 미션’(Europa Clipper mission)을 2020년대 중반쯤 시작할 예정이다. 학자들은 유로파에 지구보다 2배 많은 소금 성분을 지닌 액체 상태의 물이 있을 것으로 추정하고 있다. 태양계에서 바다가 있을 것으로 추정되는 행성은 지구 외에 목성의 위성 유로파와 가니메데, 칼리스토, 토성의 위성 엔셀라두스와 미마스, 타이탄, 그리고 해왕성의 위성 트리톤, 그리고 왜성 명왕성 등이며 금성과 화성에는 오래 전 바다가 존재했던 것으로 추정되고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

이달 중순 발표… 영화제 새달 17일 개막제70회 칸영화제 개막(5월 17일)이 다가오며 올해는 어떤 한국 작품들이 꿈의 영화제에 입성할지 관심이 커지고 있다. 지난 2월 베를린국제영화제에서 김민희가 여우주연상의 영광을 안으며 열기를 부채질하고 있다. 국내에서는 초청받지 못할 경우의 역효과를 우려해 출품 여부를 공개적으로 밝히지는 않은 편이다. 결과는 이달 중순 발표된다. 해외 영화 전문지인 버라이어티와 스크린 데일리, 할리우드 리포터가 칸 진출 가능성이 높은 것으로 공히 꼽은 한국 작품은 홍상수 감독의 스무 번째 연출작 ‘클레어의 카메라’다. 국내에선 홍 감독과 김민희의 사생활 문제로 이들의 활동에 대해 탐탁지 않아 하는 분위기가 일부 있지만 해외 평가는 다른 셈. 지난해 5월 김민희가 박찬욱 감독의 ‘아가씨’로 프랑스 칸을 찾았을 때 홍 감독과 함께 현지에서 찍은 작품이다. 프랑스 국민 여배우 이자벨 위페르가 주연을 맡았다. 프랑스 고교의 비정규직 교사 이야기인 것으로 알려졌다. 위페르가 출연하고, 칸이 배경이며 홍 감독 또한 칸의 단골손님이라는 점에서 초청이 유력시되는 것으로 풀이된다. 홍 감독은 지금까지 경쟁 3회를 포함해 모두 다섯 번 칸 레드카펫을 밟았다. 이번 경쟁 부문에 오르면 위페르와 함께했던 ‘다른 나라에서’ 이후 5년 만이다. 버라이어티와 스크린데일리 두 곳은 봉준호 감독의 ‘옥자’를 후보군에 넣었다. ‘설국열차’에 이은 봉 감독의 두 번째 글로벌 프로젝트다. 글로벌 유료 영상 콘텐츠 서비스 업체인 넷플릭스가 560억원을 투자했다. 브래드 피트가 대표인 영화사 플랜B엔터테인먼트가 제작했다. 인간과 돌연변이 동물의 우정을 그린 이 작품에는 한국의 안서현, 변희봉 외에 해외 배우 틸다 스윈튼, 제이크 질렌할, 폴 다노, 지안카를로 에스포지토, 스티븐 연, 릴리 콜린스 등이 출연한다. 원래 넷플릭스를 통해서만 볼 수 있으나 한국에서는 6월 극장 개봉까지 한다. 버라이어티는 ‘옥자’가 칸에서 월드 프리미어로 공개될 것으로 내다봤다. 앞서 봉 감독은 ‘괴물’, ‘도쿄!’(옴니버스), ‘마더’로 감독 주간, 주목할 만한 시선 등에 오르며 칸과 인연을 맺었다. 스크린 데일리는 류승완 감독의 ‘군함도’와 신수원 감독의 ‘유리정원’을 보탰다. 일제강점기를 배경으로 한 ‘군함도’는 군함 모양의 일본 하시마섬에 강제 징용됐다가 목숨을 걸고 탈출을 시도한 조선인 400여명의 이야기를 그렸다. 황정민, 소지섭, 송중기, 이정현 등 초호화 캐스팅에 순수 국내 작품으로는 보기 드물게 순제작비만 230억원 안팎에 달해 한국 시장에서는 일찌감치 최고 기대작으로 자리매김했다. 류 감독은 2005년 ‘주먹이 운다’로 칸 감독주간에 초청돼 국제비평가협회상을 받은 경험이 있다. ‘유리정원’은 문근영 주연의 미스터리 스릴러다. ‘명왕성’, ‘마돈나’ 등으로 호평을 받았던 신 감독은 2012년 단편영화 ‘순환선’으로 칸에서 비평가들이 주는 카날플뤼스를 수상한 바 있다. 이 밖에 장훈 감독의 ‘택시 운전사’, 이용승 감독의 ‘7호실’ 등이 도전장을 던진 것으로 알려졌다. ‘택시 운전사’는 5·18 민주화운동 당시 실화를 소재로 했으며 송강호와 독일 배우 토마스 크레취만이 호흡을 맞췄다. 신하균·도경수가 출연한 ‘7호실’은 망해 가는 DVD방을 배경으로 한 코믹 스릴러다. 홍지민 기자 icarus@seoul.co.kr

지구에서 57억 km 떨어진 곳, 지구에서 보내는 지시가 광속으로 날아가도 5시간 20분이 걸리는 그곳에 '인류의 피조물'이 연장 근무 중이다. 지난 3일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 뉴호라이즌스호가 새 목표지점까지 정확히 절반을 날아가는데 성공했다고 밝혔다. 현재 명왕성에서 7억 8000만 km 떨어진 곳을 시속 5만 1500km로 날고있는 뉴호라이즌스호의 새 목표지는 미지의 영역인 카이퍼 벨트(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 위치한 소행성 '2014 MU69'다. 명왕성에서 약 16억 km 떨어진 곳에 위치한 2014 MU69는 지름 48km의 작은 크기로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 뉴호라이즌스호가 예정대로 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월 2014 MU69를 근접 통과한다. 명왕성이 행성에서 퇴출되기 직전인 지난 2006년 1월 명왕성을 향해 발사된 뉴호라이즌스호는 이듬해 목성을 근접비행했다. 명왕성 가기도 바쁜 뉴호라이즌스호가 목성에 들린 이유는 ‘공짜’로 가속을 얻기 위해서다. 실제 초속 16km 속도로 날아가던 뉴호라이즌스호는 목성을 근접비행(Fly by)하면서 속도를 초속 16km에서 초속 23km로 끌어올렸다. 근접비행은 천체의 중력을 이용해 공짜로 가속을 얻는 비행방식으로, 이렇게 온 우주가 나서서 도와준 덕에 뉴호라이즌스호는 3년을 단축해 지난 2015년 7월 14일 명왕성을 근접 통과했다. 성공적으로 명왕성 탐사를 완수한 이후에도 쌩쌩했던 뉴호라이즌스호는 2014 MU69를 탐사하라는 새로운 미션을 부여받았다. 곧 연장 근무에 들어간 것으로 뉴호라이즌스호 덕에 NASA의 관련 프로젝트 과학자들의 업무도 4년 더 연장돼 소중한 일자리를 지켰다. 뉴호라이즌스호 프로젝트 수석 연구원 알란 스턴 박사는 "2014 MU69 탐사를 위한 환상적인 절반의 여정이 성공적으로 끝났다"면서 "인류 문명 역사상 가장 먼 세상을 근접비행하는 기록을 세우게 될 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난달 말 미국 항공우주국(NASA)은 지구로부터 약 40광년 정도 떨어진 왜성 ‘트라피스트1’ 주위에 7개 행성이 공전하고 있음을 확인했다. 최근 천문학계에서 외계 행성계를 심심치 않게 발견해 왔지만 이처럼 가벼운 지구형 행성을 한꺼번에 찾기는 쉽지 않다. 일곱 행성 모두 지구형 행성들이며 대기가 적당하다면 모두 바다가 존재할 수 있을 것이라고도 한다. 그중 세 행성은 물이 액체 상태로 존재해 생명체가 존재할 수 있는 조건을 만족시키는 것으로 밝혀져 특히 주목받았다. 사실 태양계 행성들을 보면 생명 존재 조건에 대한 힌트를 얻을 수 있다. 수성은 중력도 약하고 태양에 너무 가깝게 있어서 대기가 없다. 금성은 지구와 가장 비슷한 행성이지만 태양에 가까운 데다 매우 두꺼운 이산화탄소 대기를 갖고 있어서 표면 온도가 섭씨 500도에 육박한다. 화성은 행성 전체의 평균 온도가 영하 20도 정도이고 적도 부근에서는 평균 영상 10도 정도이니까 사람 살기에 괜찮은 편이다. 그러나 화성은 대기압이 지구의 200분의1에 불과하고 대기의 주성분은 이산화탄소인 데다 물과 산소는 거의 없다. 하와이의 해발 4300m에 위치한 천문대에서 관측을 하다 보면 조금만 움직여도 숨이 차고 고산병에 걸리기도 한다. 대기압이 해안의 70%나 되는데도 그렇다. 그러니 화성에서 살기 위해서는 특수 우주복 착용이 필수다. 지금까지 인간은 태양계 행성 탐사는 물론 혜성이나 소행성에 접근하거나 착륙을 시도하는 등 엽기적(?) 연구를 해 왔다. 그런 엽기적 연구 가운데 하나가 ‘스타샷 프로젝트’다. 태양계를 벗어나 지구에서 가장 가까운 프록시마 센타우리 별을 한 번 탐사해 보자는 것이다. 탐사선 ‘뉴호라이즌’은 지구에서 발사된 뒤 10년을 날아가 2015년에 명왕성을 통과했다. 명왕성의 공전 궤도는 지구~태양 거리의 약 40배 정도다. 이에 비해 지구에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리까지는 빛의 속도로 4.3년을 가야 되는 거리다. 이 별까지는 지구~태양 거리의 약 27만배다. 뉴호라이즌호의 속력으로 프록시마 센타우리까지 가려면 약 6만 8000년이 걸린다. 스타샷 프로젝트는 빛을 반사하는 돛을 단 휴대폰 크기의 탐사선을 만들어 지상에서 쏘는 강력한 레이저 빛의 힘으로 돛을 밀어 광속의 20%까지 가속시키겠다는 아이디어다. 광속의 20%에 가까운 속도라지만 프록시마 센타우리까지 20년 정도가 걸린다. 게다가 이 탐사선이 프록시마 센타우리에 도착할 무렵에 브레이크를 잡아 속력을 낮춰 줘야만 그 별을 천천히 구경할 수 있다. 감속 방법이 없다면 광속의 20%로 휙 지나가 버려 ‘주마간산’이 아닌 주광간성(走光看星)이 되고 말 것이다.

다른 천체와 충돌로 ‘크레이터’ 생겨 폭만 무려 130㎞…살아남은 게 기적 태양계에 존재하는 수많은 천체 중 ‘저승신’ 명왕성만큼이나 무시무시한 별명을 가진 위성이 있다. 바로 토성 주위를 공전하는 위성 미마스. 별명은 ‘죽음의 별’이다. 미마스에 죽음의 별이라는 별명이 붙은 이유는 영화 ‘스타워스’ 속 제국군의 우주 요새인 ‘데스 스타’와 닮았기 때문이다. 미마스의 트레이드 마크는 멍자국처럼 생긴 거대한 크레이터다. 가장 큰 크레이터의 폭이 무려 130㎞에 달한다. 미마스의 지름이 396㎞인 점을 고려하면 얼마나 큰지 짐작이 된다. 이 크레이터는 오래전 다른 천체와의 충돌로 생긴 것으로 미마스가 이 충격으로 파괴되지 않고 살아남았다는 것 자체가 기적에 가깝다. 곧 미마스는 다른 천체에게 크게 얻어맞아 죽다 살아난 위성인 셈이다. 또한 미마스는 흥미로운 미스터리를 하나 더 가지고 있다. 태양계의 구형(球形) 천체 중에서 가장 작다는 사실. 전문가들은 천체가 지름 500㎞는 넘어야 자체적인 중력으로 인해 공 모양이 되는 것으로 파악하고 있다. 거대한 멍자국을 오른쪽에 감춘 이 사진은 토성 탐사선 카시니호가 촬영한 것으로 지난 13일 미 항공우주국(NASA)이 홈페이지를 통해 공개했다. 카시니호와 미마스의 거리는 8만 5000㎞다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국제천문연맹(IAU)이 최근 알파 센타우리(센타우루스자리 알파별)의 공식 명칭을 '리길 켄타우루스'(Rigil Kentaurus)로 바꾸고, 그 동반성인 프록시마 센타우리는 그대로 유지하기로 했다는 사실이 뒤늦게 밝혀졌다. 센타우루스자리 알파, 베타별은 태양계에서 가장 가까운 ​ 항성계로, 거리는 4.37광년이다. 그중 센타우루스자리 알파별은 천구에서 네 번째 밝은 별이지만, 사실은 쌍성계로, 센타우루스자리 알파A, 센타우루스자리 알파B로 이루어져 있다. 가장 가까운 항성계라는 이유로 센타우루스자리 알파는 성간여행을 소재로 한 과학소설 및 비디오 게임들의 소재로 널리 쓰여왔다. 어쨌든 센타우루스자리 알파는 인류가 성간여행을 현실화할 경우 가장 먼저 방문할 후보들 중 하나이다. 이들과 조금 떨어진 곳에 센타우루스 프록시마란 적색왜성이 있는데, 이 별이 바로 태양계에서 가장 가까운 별로 거리는 4.22광년이다. 알파 센타우리의 개명은 지난해 11월 24일 IAU에 의해 결정되었는데, 10년 전 명왕성을 왜행성으로 강등시켜 세계의 많은 천문인들에게 원성을 샀던 IAU가 이번 조치로 또다른 구설수에 오르지 않을까 주목받고 있다. 알파 센타우리의 새 이름 리길 켄타우루스의 '리길'(Rigil)은 아랍어로 '다리'를 뜻하는데, 풀이하자면 '켄타우루스의 다리'라는 뜻이다. 어쨌든 태양계에서 가장 가까운 이 항성계를 이루는 별들의 공식적인 이름은 ​리길 켄타우루스 A, 리길 켄타우루스 B, 프록시마 센타우리로 확정된 셈이다. IAU의 이 같은 결정은 지난번 명왕성 사태와는 달리 아마추어나 프로를 막론하고 크게 반발을 살 것 같지는 않다는 게 대체적인 예상이다. 앞으로 관련 책이나 성도 등에는 새이름으로 바뀌겠지만, 사람들은 역시 입에 익은 알파 센타우리를 쉽게 포기하지 않을 것으로 보인다. 우리가 다른 별에 간다면 가장 먼저 가야 할 별로 생각하는 알파 센타우리-. 성간여행을 꿈꾸는 우주 마니아들에게 알파 센타우리는 로망의 다른 이름이기 때문이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

태양계에 존재하는 수많은 천체 중 '저승신' 명왕성만큼이나 무시무시한 별명을 가진 위성이 있다. 바로 토성 주위를 공전하는 위성 미마스(Mimas). 별명은 '죽음의 별'(Death Star)이다. 미마스에 죽음의 별이라는 별명이 붙은 이유는 영화 ‘스타워즈’ 속 제국군의 우주 요새인 '데스스타'와 닮았기 때문이다. 미마스의 트레이드 마크는 멍자국처럼 생긴 거대한 크레이터다. 가장 큰 크레이터의 폭이 무려 130km에 달한다. 미마스의 지름이 396km인 점을 고려하면 얼마나 큰 크레이터인지 알 수 있다. 이 크레이터는 오래 전 다른 천체와의 충돌로 생긴 것으로 미마스가 이 충격으로 파괴되지 않고 살아남았다는 것 자체가 기적에 가깝다. 곧 미마스는 다른 천체에게 크게 얻어맞아 죽다 살아난 위성인 셈이다. 또한 미마스는 흥미로운 미스터리를 하나 더 가지고 있다. 태양계의 구형(球形) 천체 중에서 가장 작다는 사실. 전문가들은 천체가 지름 500km는 넘어야 자체적인 중력으로 인해 공 모양이 되는 것으로 파악하고 있다. 　 거대한 멍자국을 오른쪽에 감춘 이 사진은 토성탐사선 카시니호가 촬영한 것으로 지난 13일 미 항공우주국(NASA)이 홈페이지를 통해 공개했다. 카시니호와 미마스와의 거리는 8만 5000km다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-NASA, 2018년에 솔라 프로브 플러스 발사한다 미국항공우주국(NASA)이 2018년에 태양 탐사선을 발사할 계획이라고 1일(현지시간) 우주 전문사이트 스페이스닷컴이 보도했다.​ 인류는 달과 화성, 그리고 더 먼 곳에 있는 명왕성에까지 우주선을 보냈다. 보이저 1호는 숫제 태양계를 벗어나 아득한 성간 공간을 날고 있는 중이다. 그런데 초고온으로 작열하는 태양에 우주선을 보낼 수가 있을까? 답은 '그렇다'이다. 머지않아 우리는 태양에 우주선을 보낼 것이다. 미우주항공국(NASA)는 2018년에 태양에 우주선을 보내는 '솔라 프로브 플러스(Solar Probe Plus)' 미션을 계획하고 있다. 태양은 지구로부터 약 1억 5천만km 떨어져 있다. 이는 지구-달 거리인 38만km의 약 400배나 되는 거리로, 시속 100km로 달리는 차를 타고 밤낮으로 달리면 약 200백 년이 걸리는 거리다. 솔라 프로브 플러스가 태양에 최대한 접근할 수 있는 거리는 600만km다. 그러니까 1억 4천만km 이상 날아가야 하는 셈이다. NASA 고다드 우주항공센터 연구원 에릭 크리스천은 "이것이 태양까지 날아가는 우리의 첫번째 미션이 될 것"이라면서 "태양 표면까지 바짝 접근할 수는 없다. 다만 충분히 가까운 거리까지 접근해 세 개의 중요한 질문에 대한 답을 얻어낼 수는 있다."고 밝혔다. 첫째, 광구라고 불리는 태양 표면의 온도가 왜 태양 대기인 코로나보다 낮은가 하는 의문을 밝혀내는 것이다. 광구의 온도는 섭씨 5500도인 데 비해, 코로나의 온도는 무려 2백만 도나 된다. 참으로 이상하지 않은가? 열원으로부터 멀어질수록 온도가 낮아져야 하는데, 이 역전 현상은 어떻게 된 걸까? 크리츠천 박사는 이것을 태양에 관한 최대 미스터리 중의 하나로 꼽았다. 둘째, 과학자들은 태양풍이 어떻게 높은 속도를 얻는가 알고 싶어한다. 태양풍이란 하전된 입자의 흐름으로, 태양은 시속 160만km의 태양풍을 온 우주공간으로 내뿜고 있다. 크리스천 "우리는 태양풍이 무엇에서 에너지를 받아 그처럼 고속으로 부는지 모르고 있다"고 말했다. 셋째, 태양은 때때로 고에너지 입자 태양풍을 방출하는데, 적절히 보호되지 않은 우주선이나 우주인에게 치명적인 손상을 줄 수도 있는 것이다. 이 고에너지 입자풍이 발생하는 메커니즘을 지구에서 규명하기란 어려운 일이다. 1억 5000만km라는 거리의 장벽이 가로막고 있기 때문이다. 그러나 태양에 600만km 거리까지 접근한다는 것은 엄청난 모험이다. 문제는 열이다. 우주선의 기기들이 태양의 고온을 견딜 수 있는가가 미션 성공의 관건이다. 나사는 고온을 견뎌내기 위해 두께 11.4cm의 탄소복합체 보호덮개를 설계했다. 솔라 프로브 플러스 미션의 연구 협력기관인 존스홉킨스대 응용물리학 연구소에 따르면, 이 덮개는 섭씨 1370도의 고온을 견딜 수 있다. 또한 탐사선은 선내로 스며든 열을 우주공간으로 내보내기 위한 열 방출기를 비롯해, 태양의 복사열로부터 전기 회로, 특히 메모리를 보호하기 위해 특수 보호장비를 갖추고 있다. 이러한 단열장치들에 의해 탐사선 내부는 실내 온도를 유지할 수 있게 된다. 이 태양 탐사선은 무인 우주선이다. 그러나 시간도 예산이 충분히주어진다면 사람을 태운 우주선을 태양에 600만 km까지 보낼 수 있다고 크리스천 연구원은 밝혔다. ​ 만약 솔라 프로브 플러스가 성공한다면 지금까지 태양에 가장 가까이 접근한 우주선으로 기록될 것이다. 종래의 기록을 보면, 1974년 12월에 발사된 헬리오스 1이 태양에 4700만km까지 접근했고, 1976년 4월에 날아간 헬리오스 2는 헬리오스 1보다 300만km 더 접근한 것이 최고기록이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

정확히 10년 전인 지난 2007년 2월 28일. 당시 태양계 끝자락인 명왕성으로 날아가던 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호는 목성을 근접비행했다. 그리고 태양계 큰형님인 목성과 주위 위성의 신비로운 모습을 촬영해 지구로 전송했다. 지난 2008년 첫 공개된 이 사진에는 특유의 줄무늬가 뚜렷한 목성과 초승달처럼 떠있는 위성 이오(Io)의 모습이 담겨있다. 목성 위성인 이오는 지구 지름의 4분의 1밖에 되지 않지만 지구보다 약 100배 이상의 마그마를 가지고 있어 태양계에서 가장 화산활동이 활발한 천체로 평가받고 있다. 이오가 상대적으로 커보이는 이유는 뉴호라이즌스호와의 거리와 위치 때문.　 　　 그렇다면 왜 명왕성 가기도 바쁜 뉴호라이즌스호는 목성을 지나쳐 간 것일까? 지난 2006년 1월 발사된 뉴호라이즌스호는 초속 16km 속도로 날아가다 1년 후 속도를 초속 23km까지 끌어올렸다. 속도가 이렇게 올라간 이유는 이때 뉴호라이즌스호가 목성을 근접비행(Fly by·플라이바이)했기 때문이다. 근접비행은 천체의 중력을 이용해 공짜로 가속을 얻는 비행방식이다. 곧 뉴호라이즌스호는 속도를 끌어올리기 위해 목성을 일부러 근접 통과한 것이다. 이렇게 온 우주가 나서서 도와준 덕에 뉴호라이즌스호는 3년을 단축해 지난 2015년 7월 명왕성을 근접 통과했다. 미션을 완수한 뉴호라이즌스호는 현재 임무가 추가돼 연장 근무 중이다. 뉴호라이즌스호가 현재 가고있는 새로운 타깃은 소행성 ‘2014 MU69’로 명왕성에서도 무려 16억 km 떨어져 있다. 탐사선이 시속 5만 km의 속도로 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월 이곳 ‘2014 MU69’를 근접 통과한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2006년 8월 24일 체코 프라하에서 열린 국제천문연맹(IAU) 총회. 당시 400여명의 과학자들은 투표를 통해 행성의 기준을 바꿨다. 이날 새롭게 정립된 행성의 기준은 첫째, 태양 주위 공전, 둘째, 구(球) 형태 유지, 셋째, 공전 궤도 내에서의 지배적인 역할이었다. 주위 위성 카론에 휘둘리던 명왕성은 세 번째 조건을 충족시키지 못하며 행성의 지위를 잃고 왜소 행성으로 강등됐다. 공식 이름은 외우기도 힘든 ‘134340 플루토’다.최근 미 항공우주국(NASA) 수석 연구원 앨런 스턴 박사와 동료 과학자들이 행성의 정의를 다시 내리자는 성명을 발표했다. 이 제안의 핵심은 태양 주위를 공전하는 것이 행성의 기준이 될 필요가 없고 태양계 여덟 행성 모두 다가오는 작은 천체들을 쓸어 버릴 만한 능력이 없다는 지적이다. 흥미로운 점은 스턴 박사가 행성의 정의를 바꾸자고 주장하는 배경이다. 스턴 박사는 명왕성을 탐사한 뉴호라이즌스호의 책임연구원이다. 곧 만약 행성의 정의가 그의 주장처럼 바뀐다면 명왕성은 다시 행성으로 복권(復權)될 수 있다. NASA는 명왕성이 퇴출되기 직전인 그해 1월 7억 달러라는 큰돈을 들여 뉴호라이즌스호를 발사했다. 그러나 뉴호라이즌스호가 날아가던 도중 명왕성은 행성의 지위에서 강등돼 탐사의 빛이 바랬다. 게다가 명왕성은 태양계 행성 중 미국인인 클라이드 W 톰보(1906~1997)가 발견한 유일한 행성이기도 하다. 이에 미국에서는 유럽 과학자들이 주축인 IAU의 음모에 휘말렸다는 주장이 제기될 정도로 자존심에 큰 상처를 입었다. 강등 이후 끊임없이 명왕성의 복권을 주장한 미 천문학계의 반격이 다시 시작된 것은 2015년 7월 뉴호라이즌스호가 명왕성에 도착하면서다. 그러나 이 주장 역시 유럽학계의 높은 벽에 부딪쳤으며 이번에 스턴을 비롯한 과학자들은 아예 행성의 정의 자체를 바꾸는 큰 틀의 주장을 하고 나선 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 2006년 8월 24일 체코 프라하에서 열린 국제천문연맹(IAU) 총회. 당시 400여명의 과학자들은 투표를 통해 행성의 기준을 바꿨다. 이날 새롭게 정립된 행성의 기준은 첫째, 태양 주위를 공전해야 하며, 둘째, 충분한 질량과 중력을 가지고 구(球·sphere) 형태를 유지해야 하며, 셋째, 공전궤도 상에 있는 자신보다 작은 이웃 천체를 깨끗히 청소해야 할 만큼 지배적이어야 한다는 것. 주위 위성 카론에 휘둘리던 명왕성은 세 번째 조건을 충족시키지 못했다. 그리고 행성의 지위를 잃고 왜소행성(dwarf planet)으로 강등됐다. 공식 이름은 외우기도 힘든 ‘134340 플루토’로 우리에게 익숙했던 ‘수금지화목토천해명’에서 빠져 지금 태양계의 행성은 모두 8개다. 최근 미 항공우주국(NASA) 수석 연구원 알란 스턴 박사와 동료 과학자들이 행성의 정의를 다시 내리자는 성명을 최근 발표했다. 이 제안의 핵심은 태양 주위를 공전하는 것이 행성의 기준이 될 필요가 없고 태양계 여덟 행성 모두 다가오는 작은 천체들을 쓸어버릴 만한 능력이 없다는 점을 지적한 것이다. 실제 태양계 밖에는 항성을 공전하지 않고 ‘엄마’ 없이 정처없이 떠도는 이른바 ‘고아 행성’(orphan planet)도 많다. 학계에서는 이를 ‘행성급 질량 천체’(Planetary-Mass Object)라고 부르는데, 행성이라는 편한 이름을 놔두고 굳이 어렵게 부르는 이유는 항성의 주위를 돌아야 한다는 조건 때문이다. 흥미로운 점은 스턴 박사가 행성의 정의를 바꾸자고 주장하는 배경이다. 스턴 박사는 명왕성을 탐사한 뉴호라이즌스호의 책임 연구원이다. 곧 만약 행성의 정의가 그의 주장처럼 바뀐다면 명왕성은 다시 행성으로 복권(復權)될 수 있다. NASA는 명왕성이 퇴출되기 직전인 그해 1월 7억 달러라는 큰 돈을 들여 뉴호라이즌스호를 발사했다. 그러나 뉴호라이즌스호가 날아가던 도중 명왕성은 행성의 지위에서 강등돼 탐사의 빛이 바랬다. 게다가 명왕성은 태양계 행성 중 미국인인 클라이드 W. 톰보(1906~1997)가 발견한 유일한 행성이기도 하다. 이에 미국에서는 유럽 과학자들이 주축인 IAU의 음모에 휘말렸다는 주장이 제기될 정도로 자존심에 큰 상처를 입었다. 강등 이후 끊임없이 명왕성의 복권을 주장한 미 천문학계의 반격이 다시 시작된 것은 지난 2015년 7월 뉴호라이즌스호가 명왕성에 도착하면서다. 그러나 이 주장 역시 유럽학계의 높은 벽에 부딪쳤으며 이번에 스턴을 비롯한 과학자들은 아예 행성의 정의 자체를 바꾸는 큰 틀의 주장을 하고 나선 것이다. 스턴 박사는 "만약 명왕성이 행성이 아니었다면 탐사선을 보내지도 않았을 것"이라면서 "대중의 관심과 다양한 천체에 대한 우주 탐사의 의미를 높이기 위해 행성의 정의를 다시 내려야 한다"고 주장했다. 스턴 박사와 동료 과학자들이 이 안건을 IAU 총회에 부칠지는 정해지지 않았지만 만약 행성의 정의가 이렇게 바뀐다면 학생들에게는 악몽이 될 수도 있다. 이 기준대로라면 태양계에는 100개 이상의 행성이 생기며 우리의 달 역시 '건방지게' 지구와 같은 반열에 오른다. 　　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr