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  • ​[이광식의 천문학+] 5천만 년 후 화성도 토성처럼 변한다?

    ​[이광식의 천문학+] 5천만 년 후 화성도 토성처럼 변한다?

     150년 전 동시 발견된 화성의 두 위성  5천만 년 후면 화성도 토성처럼 고리를 두른 행성이 될 것이라는 예측이 나왔다.  고리의 물질을 제공하는 공급원은 화성의 두 위성 중 덩치가 큰 포보스다. 지름 23km로 8시간마다 화성을 공전하는 이 달은 현재 100년마다 1.8m씩 나선형으로 화성에 추락하고 있는 중이다. 포보스의 궤도는 화성 표면 위 약 5,800km로, 우리 달의 40만km에 비해 모행성에 무척 가까운 편이다.  이처럼 가까운 곳에서 공전하는 포보스는 모행성 화성의 중력으로 인해 끊임없이 조석력을 받음에 따라 점차 화성으로 끌려가고 있다. 그리하여 약 5천만 년 후에 포보스는 파괴되어 분해된 작은 파편들은 화성 주위를 두르는 고리가 될 것으로 예상된다. 태양계의 여덟 행성은 수성, 금성, 지구, 화성의 4개 암석행성과, 목성, 토성 천왕성, 해왕성의 4개 가스행성으로 나뉘는데, 4개의 암석행성 중 수성과 금성은 아예 위성이 하나도 없고, 지구가 하나, 화성이 두 개를 가지고 있다. 화성 바깥으로는 소행성들의 영역인 소행성대가 있다.​  포보스와 데이모스의 형태는 감자처럼 울퉁불퉁하여 위성이라기보다 소행성과 흡사하다. 천체의 형태를 결정짓는 것은 중력으로, 천체가 공처럼 둥글려면 적어도 지름이 250km는 넘어야 하는데, 화성의 달들은 크기가 너무 작아 중력이 지배적인 힘으로 작용하지 못해 감자꼴이 된 것이다.  이 붉은 행성을 공전하는 두 개의 작은 위성, 포보스와 데이모스는 초기 태양계의 형성에 관한 여러 가지 비밀을 지니고 있는 우주 암석이다. 이들의 출생 비밀은 아직 확실하게 밝혀지진 않았지만, 대략 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 흘러왔다가 화성의 중력에 붙잡힌 것으로 생각히고 있다. 또는 우리 태양계의 훨씬 더 먼 곳에서 기원하는 소행성이었을 경우도 상정할 수 있다.  미 항공우주국(NASA)의 화성정찰궤도선(MRO)이 찍은 위의 사진은 10m 정도의 해상력으로 소행성처럼 보이는 포보스를 뒤덮고 있는 수많은 크레이터들을 선명하게 잡아내고 있다.  포보스와 데이모스를 발견한 사람은 미해군천문대에서 근무하던 고학생 출신의 천문학자 아사프 홀로, 1877년 8월 며칠 간격으로 두 위성을 발견했다. 이는 1610년 자작 망원경으로 목성의 4대 위성을 발견한 갈릴레오 갈릴레이 이후 약 250년 만에 최초로 지구 외의 위성을 발견하는 기록을 세운 셈이다.  두 위성에는 그리스 신화에 나오는 전쟁신 아레스의 두 아들인 포보스(공포)와 데이모스(패배)라는 이름이 각각 붙여졌다.   서로 다른 운명을 겪을 화성의 두 달 포보스는 지구의 달과 같이 자전주기와 공전주기가 같아서 화성에 대해 항상 같은 면만 향한다. 7시간 40분의 공전주기로 돌고 있는 포보스는 화성의 자전속도보다 빠르게 공전하기 때문에 화성 지표면에서 보면 서쪽에서 떠서 동쪽으로 지며, 데이모스는 약 23,400km 떨어져서 30시간 30분의 공전주기로 돌고 있다.  화성에서 포보스는 지구의 달처럼 보이지 않는다. 더 먼 달인 데이모스는 밤하늘의 별처럼 보인다. 그것이 만월이 되어 가장 밝게 빛나면, 지구상에 보이는 금성과 닮았다.  데이모스는 포브스와 함께 원래 소행성대에 있었다가 강력한 목성의 인력으로 소행성대를 튀어나와 근처를 지나가던 화성에게 포획되었다는 설이 가장 인정받고 있다. 데이모스는 가장 긴 축이 화성을 향하고 있어서 자전주기와 공전주기가 일치한다. 데이모스의 표면은 회색이며 매우 어둡고 평균 밀도(2g/cm3 이하)는 낮아 데이모스가 탄소질로 이루어졌음을 나타내며, 우주공간을 떠돌다 화성의 인력에 붙들린 소행성일 수도 있음을 시사하고 있다.  화성으로부터 약 2만 3000km 떨어진 바깥 궤도를 돌고 있는 데이모스는 포보스와는 반대로 화성에서 점점 멀어지고 있으므로 언젠가는 화성의 중력에서 놓여나 외부로 탈출해갈 것으로 보고 있다. 참고로, 지구의 달 역시 매년 3.8cm씩 멀어져가고 있어 10억 년 후에는 지구와 이별할 것으로 과학자들은 예측하고 있다. 회자정리(會者定離)는 우주의 법칙이기도 하다.  2024년 일본항공우주국(JAXA)은 화성 위성들을 방문하기 위해 ‘화성 위성 탐사(Mars Moons eXploration:MMX) 프로젝트를 시작할 계획이다. MMX는 포보스의 표면에 착륙하여 샘플을 채취한 후 2029년에 지구로 돌아올 예정이다.
  • [우주를 보다] 태양계 ‘8개 행성’ 모두 담긴 희귀 사진 공개

    [우주를 보다] 태양계 ‘8개 행성’ 모두 담긴 희귀 사진 공개

    태양계 행성 8개가 모두 담긴 사진이 공개돼 관심을 모으고 있다. ‘오늘의 천체사진’(APOD) 25일자에 따르면, 낭만적인 분위기의 새벽 하늘 풍경을 담은 이 사진은 카메라 4대가 동시 촬영한 이미지를 합쳐 만들었다. 이 아름다운 천체 파노라마 사진은 지난 24일 해돋이 직전, 태양계의 모든 행성을 담고 있다. 안개가 자욱한 아침, 가장 안쪽에 있는 행성인 수성은 지평선에 바짝 붙어 있는데 아침놀을 배경으로 찬연하게 빛나는 금성의 왼쪽 아래에서 볼 수 있다. 맨눈으로 볼 수 있는 행성들인 화성, 목성, 토성은 이울어가는 초승달의 오른쪽으로 큰 호를 그리며 황도 근처에서 빛나고 있다. 이들보다 훨씬 희미한 행성인 천왕성과 해왕성은 발견하는 데 쌍안경이 필요했을 것이다. 비록 두 행성은 하늘의 황도를 따라 있지만 말이다. 태양계 행성 8개는 이 사진에 100% 출석했다. 앞서 나온 일곱 행성 외의 지구는 바로 사진작가의 발 아래 있기 때문이다. 사진을 촬영한 위치는 이탈리아의 마리나 디 산 니콜라 근처에 있는 고대 로마 빌라의 유적지인 것으로 알려졌다.
  • [아하! 우주] ‘인류 척후병’ 보이저호 셧다운 예정…영원한 인터스텔라로 간다

    [아하! 우주] ‘인류 척후병’ 보이저호 셧다운 예정…영원한 인터스텔라로 간다

    44년 넘게 '인류의 척후병'으로 우주 탐사의 신기원을 이뤘던 보이저호가 '은퇴'를 눈 앞에 두게됐다. 최근 미국 과학 전문 매체 ‘사이언티픽 아메리칸' 등 현지언론은 미 항공우주국(NASA)이 올해 보이저호의 전력을 줄여나가는 '셧다운'에 들어갈 것이라고 보도했다. 사실상 영원한 이별을 예고한 셈이지만 역설적으로 이는 보이저호의 수명을 연장하기 위한 고육책이다. 보이저호는 방사성 동위원소 열전 발전기(RTG)라는 원자력 배터리의 힘으로 구동되는데 이 또한 수명이 거의 다 되가고 있다. NASA에 따르면 보이저호는 연간 약 4와트씩 에너지가 감소한다. 이를 조금이라도 아끼기 위해 NASA 측은 과거 난방장치와 다양한 하부 시스템의 전원을 끈 상태로 운영했다. 그러나 이같은 노력도 세월의 흐름을 거부하지는 못했다. 이번에 보이저호의 전력을 줄여나가기로 한 방침은 수명을 몇 년이라도 더 연장하기 위한 것이다. NASA 제트추진연구소 행성과학자인 린다 스필커는 "모든 일이 제대로 진행된다면 보이저호의 임무가 최장 2030년까지 연장될 것"이라고 전망했다. 이렇게 보이저호는 우주의 저편으로 사라질 예정이지만 그간의 성과는 예상을 훌쩍 뛰어넘었다. 보이저호는 애초 목성과 토성을 탐사하는 4년 프로젝트로 출발했지만 이미 그 10배 넘게 탐사 활동을 이어가고 있기 때문이다. 보이저호의 45년 역사 보이저호는 지난 1977년 8월 20일, 인류의 원대한 꿈을 안고 머나먼 우주로 발사됐다. 당시 첫번째 발사 주인공은 보이저 2호(Voyager 2)다. 보이저 2호는 ‘2호’라는 타이틀 탓에 보이저 1호에 가려져 있지만 사실 1호가 보름 더 늦게 발사됐다. 쌍둥이 탐사선 보이저 1, 2호는 목성과 토성까지는 비슷한 경로로 날아갔지만 이후 보이저 1호는 곧장 지름길을 이용해 태양계 밖으로, 2호는 천왕성과 해양성을 차례로 탐사했다. 따라서 ‘인류의 피조물’ 중 가장 멀리 간 보이저 1호는 현재 지구로부터 약 233억㎞ 떨어진 성간 우주(interstellar space)를 비행 중이며 보이저 2호도 195억㎞ 밖을 비행 중이다.보이저호의 그간의 성과는 눈부시다. 당초 보이저호의 주요 미션은 목성과 토성 탐사였다. 보이저 1호는 1979년 목성에 다가가 아름다운 목성의 모습을 지구로 보냈으며 이듬해에는 토성의 고리가 복잡한 구조를 가지고 있다는 것도 최초로 확인해주었다. 또 보이저 2호는 신비한 천왕성과 해왕성을 근접비행하며 그 민낯을 처음이자 마지막으로 우리에게 보여줬다.특히 보이저 1호는 1990년 2월 14일, 인류 역사상 ‘가장 철학적인 천체사진‘인 ‘창백한 푸른 점’(Pale Blue Dot)을 촬영해 지구로 보냈다. 당시 미국의 유명 천문학자인 칼 세이건(1934~1996)의 아이디어로 보이저 1호는 카메라를 지구 쪽으로 돌려 지구-태양 간 거리의 40배인 60억㎞ 거리에서 지구를 잡아냈다.그 사진 속에 담긴 우리가 사는 세상은 그저 ‘창백한 푸른 점’에 불과했다. 칼 세이건 박사는 이에대해 “지구는 우주에 떠있는 보잘 것 없는 존재에 불과함을 사람들에게 가르쳐주고 싶었다”는 명언을 남겼다. 이후에도 보이저호는 계속 태양계 밖으로 날아가 지난 2012년 8월 사상 처음으로 인터스텔라로 진입했다. 보이저호의 미래 남아있는 전력을 다쓴 2030년 이후 보이저호는 지구와의 통신이 완전히 끊긴다. 그렇다고 해도 보이저호의 항해는 쉼없이 이어지며 임무도 완전히 끝나는 것은 아니다. NASA에 따르면 약 300년 후 보이저호는 우리 태양계를 둘러싸고 있는 혜성들의 고향 오르트 구름 언저리에 이르며 지구에서 가장 가까운 항성인 프록시마 센타우리에 도착하는 시점은 무려 1만 6700년 후다.또한 보이저호는 60개의 언어로 된 인사말과 이미지, 음악 등 지구의 정보가 담긴 황금 레코드판을 싣고있는데 이를 외계인에게 전달하는 것이 마지막 임무다.
  • 전방위로 치솟는 물가… 이제 10% 이상 오르는 건 기본

    전방위로 치솟는 물가… 이제 10% 이상 오르는 건 기본

    지난 5월 물가 조사 대상 품목 5개 가운데 1개꼴로 두자릿수 상승률을 기록하며 급격하게 오른 것으로 나타났다. 이제 가격이 10%대로 상승하는 건 흔한 일이 된 분위기다. 10일 통계청 국가포털통계(KOSIS)에 따르면 지난달 소비자물가지수 조사 대상 458개 품목 가운데 가격 상승률이 10% 이상인 품목은 93개로 20.3%에 달했다. 두자릿수 상승률 품목은 지난해 5월만 해도 43개(9.4%)였으나 올해 1월 61개(13.3%), 2월과 3월은 각각 71개(15.5%), 4월은 85개(18.6%)로 점점 늘어났다. 지난달 품목별 물가 상승률은 등유가 1년 전보다 60.8% 올라 조사 대상 품목 가운데 가장 높았다. 양배추(54.6%), 경유(45.8%), 국수(33.2%), 감자(32.1%), 무(31.3%) 등 식료품과 에너지 품목이 상승률 상위권에 올랐다. 식료품과 에너지를 제외한 품목의 물가 상승세도 가파르다. 지난달 식료품·에너지 제외 물가지수는 3.4% 올라 2009년 2월 4.0% 이후 가장 높았다. 식료품·에너지 제외 지수는 경제협력개발기구(OECD) 방식의 근원 물가지수다. 식료품·에너지를 제외한 품목 309개 가운데 가격이 10% 이상 오른 품목은 35개(11.3%)였다. 10% 이상 오른 품목은 지난해 12월 14개(4.5%)에서 올해 4월 32개(10.4%)로 4개월 만에 2배 이상 늘었다. 품목성질별로 보면 내구재는 1년 전보다 3.4% 올랐는데 이는 2010년 5월 3.5% 이후 12년 만에 가장 높은 상승률이다. 싱크대(19.2%), 장롱(13.6%), 책상(12.7%), 자전거(12.0%) 등의 상승률이 특히 높았다. 원재료 가격과 운송 비용 상승이 영향을 미친 것으로 풀이된다. 공급망 차질 영향으로 수입 승용차(4.3%), 다목적 승용차(3.8%), 대형 승용차(3.0%) 등 자동차 가격도 오름세를 보였다. 물가 오름세는 서비스 영역으로까지 확산하고 있다. 외식을 제외한 개인서비스는 지난달 3.5% 올라 2011년 7월(3.5%) 이후 가장 높은 상승률을 기록했다. 보험서비스료(14.8%), 대리운전 이용료(13.2%), 국내단체여행비(10.4%), 국내항공료(10.2%) 등이 크게 올랐다. 외식을 포함한 전체 개인서비스 물가는 5.1% 상승했다. 이는 2008년 12월 5.4% 이후 가장 큰 상승 폭이다. 코로나19 영향으로부터 소비가 회복되는 가운데 러시아와 우크라이나 전쟁 등에 따른 원자재 가격 급등이 식료품·원자재뿐만 아니라 다른 부문의 물가까지 끌어올린 것으로 분석된다. 천소라 한국개발연구원(KDI) 연구위원은 “공급 측면의 압력이 장기화하면서 누적된 생산 비용의 상승이 다른 부문으로 다 퍼지는 양상”이라면서 “코로나19 이후 수요가 원래 상태로 돌아가는 과정에서 공급망 차질과 원자재 가격 상승 등이 맞물리고 있다”고 진단했다.
  • [이광식의 천문학+] 철 운석은 초기 태양계 혼돈을 증명한다

    [이광식의 천문학+] 철 운석은 초기 태양계 혼돈을 증명한다

    과거 금속성 소행성의 속심이었던 철 운석을 분석한 새로운 연구에 따르면, 태양이 형성된 직후 780만년에서 1170만년 사이에 소행성과 행성들이 끊임없이 충돌하는 거대한 난장판이 벌어졌다.  국제 연구 팀은 지구에서 발견된 18개의 철 운석에서 그 모천체의 진화를 더 잘 이해하기 위해 라팔듐, 은, 백금의 동위원소를 분석했다. 금속성 소행성은 조밀한 철 속심을 포함하고 있으며, 철 운석은 다른 소행성과 충돌하여 폭발한 소행성의 속심에서 유래한 것이다.  팔라듐 107은 방사선 붕괴를 일으켜반감기가 650만년인 은 107로 변한다. 질량 분석기로 두 동위원소의 상대적 존재비를 측정한 이전의 측정에서는 운석의 일부였던 소행성 핵이 빠르게 냉각되었음이 밝혀졌다. 문제는 이러한 급속 냉각이 언제 발생했는가하는 점이다.  시기의 폭을 좁히기 위해 취리히 연방공과대학의 선임 연구원인 앨리슨 헌트와 스위스의 국립 행성연구역량센터가 이끄는 연구팀은 질량 분석기 프로세스를 개선한 후, 운석이 우주를 여행하는 동안 충돌하는 우주선으로부터 백금의 동위원소를 검색했다.  헌트는 성명에서 "백금 동위원소 존재비에 대한 추가 측정을 통해 왜곡된 샘플의 은 동위원소 측정을 수정할 수 있었다"라고 밝히면서 "그래서 우리는 그 어느 때보다 더 정확하게 충돌 시점을 측정할 수 있었다"고 덧붙였다. 헌트 팀이 결정한 시기는 태양계 형성 후 780만에서 1,170만 년 사이였다. 다른 운석을 조사하면 연대가 더 길어질 수 있지만, 45억 년 태양계의 역사에 비추어볼 때 이는 비교적 짧은 기간이다.  이 발견은 초기 태양계가 극도로 혼란스러웠음을 시사한다. 행성은 아직 완전히 형성되지 않았으며, 소행성과 원시행성은 쉼없이 충돌함으로써 일부 큰 소행성에서 규산염 맨틀이 벗겨져 금속 코어를 우주에 노출시켰고, 뒤이은 충돌이 코어를 부수기 전에 빠르게 냉각되었을 것임을 시사한다.  ​"그 당시에는 모든 것이 서로 뒤얽혀 결렬한 충돌을 빚었을 것으로 보인다"라고 헌트가 말했다. ​이 혼돈을 불러온 것은 태양을 형성한 가스 구름인 태양 성운의 소멸과 크게 관련이 있다고 헌트 팀은 생각한다. 성운이 소멸되면서 구름의 잔해가 젊은 별 주위의 원반에 정착했다. 가스가 냉각되면서 먼지와 얼음이 응결되었고, 강착이라는 과정을 통해 오늘날 우리에게 친숙한 행성, 소행성, 혜성으로 축적되었다.  그러나 행성이 뭉쳐질 수 있는 시간은 한정되어 있었다. 태양이 점차 켜지면서 태양풍이 태양 성운의 잔해를 외부 공간으로 날려버리기 시작했기 때문이다. 젊은 행성들은 가스와의 마찰로 인해 궤를 도는 속도가 느려졌다. 행성체를 억제할 가스가 없었기 때문에 행성의 빠른 공전속도로 인해 충돌의 소용돌이로 이어지는 혼돈의 기간이 있었음에 틀림없다고 연구원들은 설명한다. 그러나 같은 시기에 일어난 다른 사건들도 혼란에 일조했을 수 있다는 지적도 있다. 거대 가스 행성, 특히 목성과 토성은 초기 태양계 무렵 안쪽으로 이주해왔으며, 그들 중력의 영향으로 인해 보다 작은 천체들의 궤도가 붕괴되어 소행성대와 카이퍼대를 형성했다.​ 특히 '거대한 압정(Grand Tack)'으로 알려진 한 모델은 목성이 현재 위치로 다시 이동하기 전, 토성의 중력이 목성에 영향을 주어 오늘날 화성처럼 태양에 가깝게 안쪽으로 이동했다고 주장한다. '거대한 압정' 모델은 이 사건이 태양계 역사가 시작된 후 1천만 년 이내에 일어났을 것이라고 예측한다.  그러나 45억 년 전에 일어난 일을 증명하는 것은 어려운 일이지만, 철 운석을 생성한 소행성의 운명을 다룬 이 새로운 연구는 초기 태양계가 얼마나 폭력적인 장소일 수 있었는지에 대한 새로운 증거를 제공한다.  올해 말 발사 예정인 NASA의 프시케 미션이 2026년 금속 소행성 프시케(16 Psyche)에 도착하면 이에 관해 더 많은 정보가 밝혀질 수 있을 것으로 보인다.  이 연구는 네이처 천문학 저널 온라인판에 5월 23일 발표되었다. 
  • [이광식의 천문학+] 수조 년 날아갈 보이저 호가 일러주는 사후의 삶

    [이광식의 천문학+] 수조 년 날아갈 보이저 호가 일러주는 사후의 삶

    우주 전문 사이트 스페이스닷컴(Space.com) 6월 2일자에 보이저 우주선에 관련해 종교적인 '영생'의 의미를 탐구한 제임스 에드워드 허친슨 플로리다 국제대학교 종교-과학 명예교수의 칼럼을 가공해 소개한다.  보이저 1호는 인간의 피조물로서 지구로부터 가장 멀리 떨어져 있는 물체다.1977년 지구를 떠난 후 목성을 비롯해 토성, 천왕성, 해왕성을 스쳐지났던 보이저1은 45년이 지난 현재 태양계를벗어나 지구로부터 약 240억km 떨어진 성간공간을 달리고 있다. 이는 지구-태양 간 거리(1.5억km=1AU)의 160배에 달하는 엄청난 거리로, 빛으로도 22시간이 걸린다. 지구에서 전파 신호를 보내고 다시 그 답신을 받는 데만도 꼬박 이틀이 걸리는 거리다.  보이저 1호와 그 쌍둥이 보이저 2호는 모두 골든 레코드 형태로 인류의 다양한 정보를 담고 있다. 우주라는 바다에 던진 병 속의 편지 같은 이 메시지에는 55개 언어로 된 인사말, 자연의 소리와 이미지, 다양한 문화권의 녹음과 영상이 담긴 앨범으로, 1977년 우주선이 지구를 떠났을 때 미국 대통령이었던 지미 카터가 쓴 환영 메시지도 포함되어 있다.  골든 레코드는 우주 환경에서 10억 년 동안 존속할 수 있도록 제작되었지만, 이 우주선들이 직면할 경로와 위험에 대한 최근의 분석에서 만약 우주선이 별에 가까이 접근하지 않는 한 수조 년 동안 건재할 수 있을 거라는 계산서가 나왔다.  종교와 과학 분야에서 경력을 쌓은 필자는 영적인 아이디어가 인류의 기술적 성취와 어떤 지점에서 교차하는지에 대해 많이 생각을 거듭해왔다. 보이저 우주선의 놀라운 수명은 불멸에 대한 사상을 탐구하는 데 있어 독특하고 실질적인 진입로로 안내한다.  많은 사람들에게 불멸은 죽음 뒤에도 영혼이 영원히 존재한다는 믿음이다. 그것은 또한 한 인간의 유산이 기억과 기록으로 영원히 지속되는 것을 의미할 수도 있다. 골든 레코드를 통해 보이저는 그러한 유산을 존속시키지만, 그것은 먼 미래에 외계문명에 의해 발견되고 평가되는 경우에만 가능한 일이다.  사후의 삶 불멸에 대한 종교적 신념은 다양하고 광범하다. 대부분의 종교는 개인의 사후 그 영혼의 존재를 예견하며, 구체적인 예시로 별들 사이의 영원한 거주에서 환생에 이르기까지 매우 다양하다.  많은 기독교인과 이슬람 교도에게 이상적인 영생은 천국이나 낙원에서 하나님의 임재 안에 영원히 거하는 것이다. 사후에 일어나는 일에 대한 유대교의 가르침은 대체로 불분명하다. 히브리어 성경에서 죽은 자는 사자들의 처소인 스올(Sheol)이라는 어두운 곳의 '그늘'에 불과하다. 일부 랍비 권위자들은 의인의 부활과 영혼의 영생까지 믿기도 한다.  불멸의 신념은 개인에게만 국한되지 않는다. 그것은 집단적일 수도 있다. 많은 유대인들에게 이스라엘 민족 과 그 국가의 최종 운명은 가장 중요한 가치다. 많은 기독교인들은 모든 죽은 자들의 부활과 신실한 자들을 위한 하나님 왕국의 도래를 고대하고 있다.  골든 레코드에 그의 메시지와 사인이 영원히 기록된 지미 카터는 진보적인 침례교인이자 불멸을 믿는 종교적 희망의 살아 있는 본보기다. 현재 뇌종양과 투병하며 100세를 맞는 그는 죽음에 대해 깊이 생각한 끝에 설교에서 다음과 같이 결론을 내렸다. "내가 죽든 살든 그것은 나에게 중요하지 않습니다. 나의 기독교 신앙에는 죽음 이후의 삶에 대한 완전한 확신이 있습니다. 그래서 나는 죽은 후에도 다시 살 것입니다."  외계인이 수십억 년 후에 골든 레코드를 발견하고 카터의 존재를 알게 될 가능성이 그에게 추가적인 위안을 제공할 거라고 결론 내리는 것도 있을 법한 일이다. 궁극적인 운명에 대한 카터의 지식은 영혼의 불멸에 대한 그의 깊은 믿음의 척도이다. 이런 의미에서 그는 다양한 신앙을 가진 사람들을 대표하는 것으로 보인다.  비종교인의 영생 불멸 세속적이거나 비종교적인 사람들에게는 사후에 영혼이 계속해서 존재한다는 주장이나 믿음에서 찾을 수 있는 위안이 거의 없다. 골든 레코드에 관한 아이디어를 제시하고 개발을 주도한 칼 세이건은 뇌의 죽음으로 의식적인 자아가 소멸될 것이라는 생각보다 자녀가 자라는 것을 보는 것과 같은 중요한 삶의 경험들을 놓치는 것이 더 슬플 것이고 생각했다. 그는 죽음에 대해 다음과 같이 말했다.  “죽음 앞에서도 저의 신념엔 변화가 없습니다. 저는 이제 소멸합니다. 저의 육체와 저의 영혼 모두 태어나기 전의 무로 돌아갑니다. 묘비에서 저를 기릴 필요 없습니다. 저는 어디에도 없습니다. 다만,제가 문득 기억날 땐 하늘을 바라보세요.”  세이건과 같은 사람들에게는 불멸을 위한 다른 가능한 옵션이 있다. 여기에는 미래의 육체적 부활을 위해 몸을 냉동 보존하거나 또는 의식을 업로드하여 뇌보다 오래 지속되는 디지털 형태로 전환하는 것이 포함된다. 육체적 불멸로 가는 이러한 잠재적인 경로 중 어느 것도 아직 실현 가능한 것으로 입증되지 않았다.
  • [아하! 우주] 제임스 웹 우주 망원경이 태양계 탐사에 앞장 선 이유는?

    [아하! 우주] 제임스 웹 우주 망원경이 태양계 탐사에 앞장 선 이유는?

    오랜 세월 10조원이 넘는 막대한 비용을 들여 발사한 제임스 웹 우주 망원경은 우주를 연구하는 과학자들의 기대를 한 몸에 받고 있다. 대기의 간섭이 없는 우주에서 역대 가장 선명한 천체의 이미지를 얻을 수 있기 때문이다. 하지만 제임스 웹 우주 망원경을 기다린 과학자들은 여러 명이고 망원경은 하나 뿐이기 때문에 많은 과학자들이 자신의 차례를 기다려야 한다. 미 항공우주국(NASA)은 현재 관측 목표를 정하고 조율하는 과정을 한창 진행 중이다. 첫 1년 동안 주요 관측 목표는 가까운 외계행성에서 가장 멀리 떨어진 은하까지 다양하다. 한 가지 의외의 사실은 제임스 웹 우주 망원경이 우리 태양계 내 천체들도 관측한다는 것이다. NASA 제임스 웹 우주 망원경팀의 헤이디 함멜은 제임스 웹 우주 망원경의 첫 1년간 임무 중 7%는 태양계 탐사에 할당될 것이라고 언급했다. 이미 NASA의 수많은 탐사선이 태양계를 탐사하고 있고 지상 망원경으로도 충분히 관측할 수 있는 태양계 행성과 위성이 많다는 점을 생각하면 과학적 이유는 충분하다.태양계 탐사에서 가장 중요한 목표는 목성의 위성 유로파와 토성의 위성 엔셀라두스다. 두꺼운 얼음 지각 아래 액체 상태의 바다가 있는 것으로 보이는 유로파는 생명체를 찾는 과학자들에게 최우선 목표다. 앞서 허블우주망원경은 유로파의 얼음 지각 사이 균열에서 수증기가 나온다는 증거를 확인했지만, 어떤 분자가 섞여 있는지는 확인할 수 없었다. 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경의 강력한 성능으로 이 질문에 대한 해답을 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 수증기가 우주로 뿜어져 나오는 엔셀라두스 역시 마찬가지다.목성, 토성과 달리 보이저 시대 이후로 탐사선이 도달한 적이 없는 해왕성과 천왕성 역시 주요 관측 목표다. 별도의 탐사선을 보낼 수 없어 해왕성과 천왕성 관측 임무는 허블우주망원경의 몫이었다. 이제는 제임스 웹 우주 망원경이 더 강력한 성능으로 바통을 이어받을 차례다. 지구에서 너무 멀어 허블우주망원경으로도 관측할 수 없었거나 매우 제한적인 정보만 얻었던 태양계 외곽 천체도 주요 관측 목표다. 태양계 외곽 왜소 행성 가운데 탐사선을 보낸 곳은 명왕성이 유일하다.그러나 태양계 먼 외곽에는 명왕성보다 더 큰 왜소 행성도 존재한다. 지금 인류가 이 천체를 자세히 관측할 방법은 제임스 웹 우주 망원경뿐이다. 과학자들은 100억 광년 이상 떨어진 우주도 관측했지만, 아직 풀지 못한 태양계의 비밀도 많다. 제임스 웹 우주 망원경은 아직 태양계 여기저기에 숨어 있는 비밀을 풀어줄 인류의 가장 밝은 눈이 될 것이다. 
  • [이광식의 천문학+] ‘기이한 토성의 달’ 타이탄은 왜 지구와 비슷할까?

    [이광식의 천문학+] ‘기이한 토성의 달’ 타이탄은 왜 지구와 비슷할까?

    토성의 위성인 타이탄의 표면은 묘하게도 지구와 상당히 비슷한 모습을 보여주고 있는데, 새로운 연구가 마침내 그 이유를 밝혀냈다.  토성의 가장 큰 위성인 타이탄은 반지름이 달의 약 1.5배인 2,575km이고 질량은 1.8배나 된다. 목성의 가니메데에 이어 태양계에서 두 번째로 큰 위성으로, 크기만으로 따진다면 수성보다 더 크다.  이러한 타이탄은 지구 비슷한 표면 형태로 과학자들의 관심을 끌고 있는데, 호수와 강, 미로 같은 협곡, 부드러운 모래언덕 등 지구와 매우 유사한 풍경을 자랑한다. 그러나 타이탄의 이러한 지질 구조는 지구와는 완전히 다른 재료로 만들어진 것이다. 강을 이루어 흐르는 액체는 물이 아니라 메탄이며, 모래 대신에 탄화수소가 모래언덕으로 불어온다.  수년 동안 과학자들은 지구 같지 않은 구성을 감안할 때 이러한 풍경이 어떻게 생겨났는지에 도무지 알 수가 없었지만, 이제 그들은 매우 그럴듯한 이론을 찾아냈다.  타이탄의 퇴적물은 고체 유기 화합물로 만들어졌다는 것이 이론적으로 밝혀졌기 때문에 지구에서 발견되는 규산염 기반의 퇴적물보다 훨씬 더 부서지기 쉽다. 따라서 질소 바람과 액체 메탄은 타이탄의 퇴적물을 미세한 먼지가 되도록 마모시킴에 따라, 다양한 구조를 유지할 수가 없게 된다.  스탠퍼드 대학의 지질학 조교수인 마티유 라포트가 이끄는 연구 팀은 이에 관해 잠재적인 해결책을 제시했다. 화학적 침전 현상과 바람 그리고 계절적 변화의 조합이 타이탄의 지형을 이같이 만들었다고 생각한다.  연구원들은 지구에서 발견될 수 있는 것으로, 타이탄과 유사한 구성을 가진 어란석 입자(魚卵石粒子/Ooids)라고 불리는 퇴적물의 유형을 연구했다. 어란석 입자는 매우 미세한 입자를 형성하는 열대 바다에서 찾을 수 있다. 이 입자는 화학적 침전을 통해 물질을 축적하고 바다에서 침식되는데, 결과적으로 일관된 크기를 유지하게 된다. 연구원들은 타이탄에서도 비슷한 일이 일어날 것이라고 생각한다. 라포트는 성명에서 "우리는 이웃 입자들이 한 덩어리로 융합되는 침전이 바람이 입자들을 운반할 때 나타나는 마모 현상을 상쇄할 수 있다고 가정했다"라고 밝혔다.  그런 다음 팀은 카시니 임무 중에 기록된 타이탄의 대기 데이터를 분석하여 이러한 퇴적물이 토성 주변에서 관찰되는 매우 다른 지질학적 특징을 형성할 수 있었던 방법을 결정했다.  연구원들은 타이탄의 적도 주변에서 바람이 더 심하게 분다는 것을 발견했으며, 이는 모래언덕 형성을 위한 최적의 조건을 만든다. 그러나 다른 곳에서는 약한 바람으로 인해 보다 거친 입자들이 형성되고, 결과적으로 더 단단한 퇴적암이 형성될 것이라고 연구팀은 추정하고 있다.  타이탄에서 부는 바람은 지구에서 일어나는 것과 마찬가지로 단단한 암석을 보다 미세한 퇴적물로 침식할 수 있다. 게다가 타이탄은 우리 태양계에서 지구 외에 계절적 액체 수송 주기가 있는 유일한 천체로 알려져 있기 때문에 라포트의 팀은 액체 메탄의 움직임이 침식과 퇴적물 발달에도 기여할 가능성이 있다는 가설을 세웠다. 라포트는 "지구나 화성의 경우와 마찬가지로 타이탄에서도 게절에 따른 간헐적인 마모 현상과 침전 작용을 통해 위도에 따라 달라진 지형을 설명할 수 있는 활성 퇴적 주기가 있음을 보여준다"라고 설명하면서 "지구와는 그렇게 다르면서도 매우 유사한 세계가 어떻게 지금까지 존재하게 됐는지 탐구해보는 것은 대단히 매력적인 작업"이라고 덧붙였다.  새로운 연구는 4월 1일 '지구물리학연구회보'(Geophysical Research Letters)에 게재되었다. 
  • [우주를 보다] 7년 만에 만난 금성과 목성…지구 곳곳서 관측된 우주쇼

    [우주를 보다] 7년 만에 만난 금성과 목성…지구 곳곳서 관측된 우주쇼

    한국시간으로 1일 새벽, 동쪽 하늘에서 목성과 금성이 마치 붙은 것처럼 보이는 ‘대접근’ 현상이 포착됐다. ‘대접근’은 두 천체가 가장 가까이 접근하는 현상을 일컬으며, ‘행성 간의 랑데부’라고도 부른다. 금성과 목성의 공전 주기는 각각 7.5개월‧11.9년으로, 두 행성은 3년 3개월마다 하늘에서 보이는 위치가 가까워진다.두 행성이 가까워져도 공전궤도면(한 천체가 공전할 때 그 궤도가 이루는 평면)의 기울기가 다른 탓에 겹쳐 보이기는 쉽지 않다. 하지만 지난 1일 일어난 근접 현상에서 금성과 목성의 각거리는 0.2도에 불과했다. 맨눈으로는 두 행성이 붙어있는 것처럼 보이는 이유다. 지구 곳곳에서 금성과 목성의 랑데부가 관측됐으며, 일부 지역 사람들은 쌍안경을 통해 목성의 4대 위성인 이오, 유로파, 칼리스토, 가니메데까지 관측하는 행운을 누렸다.한국에서도 목성과 금성이 마치 하나가 되는 듯한 우주쇼를 관측할 수 있었다. 1일 새벽 5시쯤 안개가 낀 곳이 많았지만, SNS에서는 안개를 피해 ‘목성과 금성의 랑데부’ 촬영에 성공한 사람들의 게시물이 여럿 확인됐다. 이탈리아와 미국, 호주 등지에서도 부딪힐 듯 가깝게 접근한 목성과 금성의사진들이 공개됐다. 일반적으로 목성과 금성의 온전한 모습을 동시에 촬영하는 것은 매우 어렵다. 목성과 금성의 밝기 차이가 크기 때문이다. 목성은 금성 밝기의 6분의 1 정도이며, 금성은 매우 밝아서 쌍안경으로 관측하기가 훨씬 수월하다.국립청소년우주센터도 이날 새벽 망원경으로 포착한 목성과 금성의 모습을 공개했다. 목성을 공전하는 위성도 함께 포착됐다. 한편, 이번 근접은 2015년 7월 1일 이후 최대 근접이었다. 다음 목성과 금성의 대근접 현상은 2025년 8월 12일에 일어난다. 충주 고구려 천문과학관은 "지구의 공전으로 인해 금성과 목성이 하늘에서 매년 한 차례 이상 접근하지만, 두 행성의 공전 궤도가 조금 달라 이 정도로 가까이 접근하고 우리나라에서 볼 수 있는 것은 2080년은 돼야 가능하다"고 밝혔다.
  • 새벽 5시 못 보던 천체 출현? 금성과 목성이 겹쳐 보이는 현상!

    새벽 5시 못 보던 천체 출현? 금성과 목성이 겹쳐 보이는 현상!

    1일 새벽 5시 동쪽 하늘을 바라보면 마치 새로운 천체가 나타난 것 같은 현상을 관측할 수 있게 된다. 지구 북반구에서 바라볼 때 태양계 행성 가운데 가장 밝은 금성과 목성이 겹쳐 보이는 것 같은 ‘쇼’가 펼쳐지는 것이다. 금성과 목성의 공전 궤도면과 주기가 다르기 때문에 두 행성이 가까워지는 것은 상당히 드문 일이며 겹쳐 보이긴 불가능한 일이다. 조금 더 흔한 현상인 일식을 예로 들면 달이 태양과 지구 사이에 있을 때마다 일식은 일어나지 않는다. 그 이유는 해가 지나가는 길인 황도와 달이 지나가는 길인 백도에 약 5도 정도 차이가 나기 때문이다. 그런데 금성과 목성의 공전 궤도 차이는 2도 차이라 그보다 훨씬 두 천체가 가까워지게 된다. 물론 두 행성의 거리는 7억km나 되지만 사람 눈으로 봤을 때 일직선에 놓인 것처럼 보일 뿐이다. 이번에 두 행성이 가까워지는 것은 2015년 7월 1일 이후 7년 가까이만의 일이다. 맨눈으로도, 쌍안경으로도 관측할 수 있다. 동쪽 하늘이 확 트인 곳, 높은 건물이나 산이 없는 곳을 찾아야 한다. 맨눈으로 관측하면 마치 하나의 커다란 천체가 등장한 것처럼 보일 수 있다. 쌍안경을 갖고 있는 이들은 두 행성을 구분해서 볼 수 있다. 천체망원경으로는 목성의 위성까지 관측 가능하다. 이날이 가장 가까이 보이고, 며칠 뒤로는 계속 가까이 관측할 수 있다. 국립과천과학관의 조재일 박사는 “2020년 12월 21일에는 목성과 토성이 이번 금성과 목성간보다 더 가까운 거리에서 관측이 됐다”며 “다음에 금성과 목성이 가까워지는 때는 2025년 8월 12일일 것”이라고 말했다. 물론 그때는 이번만큼 가깝게 관측되지 않을 것으로 예상된다. 과천과학관은 주위의 높은 산 때문에 관측이 어려워 강원도 양구의 국토정중앙천문대에서 는 훨씬 더 잘 관측할 수 있고 캠핑장도 갖추고 있어 장기간 코로나로 지친 심신을 치유하는, 캠핑을 하며 이번 현상을 관측하는 프로그램을 운용한다. 예약을 시작한 지 1분 만에 38개 캠핑 사이트가 마감될 정도로 큰 인기를 끌었다.
  • 허블우주망원경, 일부 외계행성의 ‘극고온’ 이유 알아냈다

    허블우주망원경, 일부 외계행성의 ‘극고온’ 이유 알아냈다

    미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경이 수백 시간 동안 관찰한 결과를 분석한 결과, 일부 외계행성을 엄청나게 뜨겁게 만드는 원인이 밝혀졌다. 새로운 연구에서 국제공동연구팀은 목성형 외계행성인 이른바 ‘뜨거운 목성'(hot Jupiters)의 대기를 분석했다. 목성 크기의 이 행성들은 대체로 모항성과 극도로 가까운 궤도를 공전하는데, 때로는 태양을 공전하는 수성 궤도보다 훨씬 더 가까워 극도로 뜨겁다. 새로운 연구는 이들 외계행성의 대기가 몇 가지 비정상적인 열적 거동을 보인다는 것을 발견했는데, 이는 행성의 화학적 조성과 관련된 것일 수 있음을 시사한다. 600시간 이상에 걸친 허블우주망원경의 관측과 현재 은퇴한 NASA 스피처 우주망원경의 400시간 관측 데이터를 사용한 이번 연구는 뜨거운 목성의 대기 중 일부에 수소, 산화티타늄, 산화바나듐 및 수산화철이 고농도로 포함되어 있음을 발견했다. 이러한 대기는 과학자들이 열 역전(thermal inversion)이라고 부르는 현상, 즉 고도에 따라 기온이 떨어지는 것과는 반대로 대기 온도가 상승하는 현상을 나타낸다. 정상적인 상황에서 대기의 온도는 지표 부근에서 가장 높으며 대기의 밀도가 낮아질수록  온도가 낮아진다. 허블 데이터에서 이 외계행성의 대기는 평균적으로 이러한 화합물이 없는 대기보다 더 높았으며, 온도는 1726℃에 달했다. 과학자들은 이 온도가 대기의 화학적 조성과 직접적인 연관성이 있을 것으로 보고 있다. 행성 대기의 수소, 산화티타늄, 산화바나듐, 수소화철은 빛을 흡수하는 성질이 있는데, 이 기체들이 가까운 별의 열을 잡아 가두는 역할을 하는 것으로 연구팀은 믿고 있다. 연구원들은 이러한 행성에서 일종의 되먹임고리(feedback loop)가 작동할 수 있다고 제안했다. 뜨거운 온도는 이러한 대기에서 빛을 흡수하는 화합물을 안정적으로 유지하고, 그 결과 대기가 더 많은 별빛을 흡수하며 특히 상층에서 더 따뜻해진다. 이 연구는 단일 사례가 아닌 전체 외계행성에 대해 전수조사를 한 최초의 연구 중 하나다. 연구의 주저자이자 영국 유니버시티 칼리지 런던의 천체물리학자 쿠엔틴 체인저트는 “10년 간의 집중적인 관찰 덕분에 외계행성의 화학과 조성에 관해 우리가 얻은 정보의 양은 어마어마하다”고 밝혔다. 이 분석은 미래에 다른 외계행성의 행동을 예측하고 행성 형성과 관련된 과정을 푸는 데 도움이 될 수 있을 것이라고 과학자들은 평가했다. 이번 연구결과는 ‘천체물리학 저널’(The Astrophysical Journal) 4월 25일자에 발표됐다.   
  • [우주를 보다] 목성에 드리운 ‘달 그림자’…신비로운 ‘일식쇼’ 포착

    [우주를 보다] 목성에 드리운 ‘달 그림자’…신비로운 ‘일식쇼’ 포착

    ‘태양계의 큰형님’ 목성에서 탐사선으로만 볼 수 있는 신비로운 ‘우주쇼’가 관측됐다. 지난 23일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 목성탐사선 주노가 촬영한 목성 표면 위에 드리워진 검은 그림자를 사진으로 공개했다. 지난 2월 25일 주노가 목성을 근접 통과하며 촬영한 사진을 보면 줄무늬로 가득찬 목성 표면 위에 검은색 둥근 그림자가 선명히 보인다. 이 그림자의 주인공은 태양계에서 가장 큰 위성인 가니메데로 이는 목성에서 벌어진 일식 현상을 담고있다. 일식은 달이 태양과 지구 사이에 왔을 때 나타나는데 목성 역시 같은 현상은 일어난다. 다만 지상에서 보는 일식과 달리 우주에서 보는 일식은 행성 위에 짙은 그림자(本影)를 남기게 된다.사진 촬영 당시 주노 탐사선은 목성 상층부 구름 기준 7만1000㎞ 거리를 비행 중이었는데, 이는 가니메데의 공전 거리(약 110만㎞)보다 15배는 더 가깝다.   NASA측은 "목성은 갈릴레이 위성 등 지구보다 훨씬 더 많은 달을 가지고 있기 때문에 일식은 목성에서 더 흔하게 발생한다"면서 "이 사진은 목성에서 매우 가깝게 촬영됐기 때문에 가니메데의 그림자가 특히 크게 보인다"고 설명했다. 한편 갈릴레이 위성은 1609년 이탈리아의 천문학자이자 물리학자인 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)가 자작 망원경으로 발견한 4개의 위성을 말한다. 당시 갈릴레오는 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262㎞)를 발견했다.  
  • [아하! 우주] 다음 탐사는 천왕성?…파랗게 빛나는 태양계 행성 비밀 푼다

    [아하! 우주] 다음 탐사는 천왕성?…파랗게 빛나는 태양계 행성 비밀 푼다

    태양계 끝자락에 위치한 천왕성을 탐사하기 위한 인류의 도전이 가시화되고 있다. 최근 미 국립과학원(NAS)이 행성 탐사의 과학적 목표와 미션을 제시하는 ‘행성과학 10년 계획’(planetary science decadal survey) 보고서를 통해 천왕성 탐사를 최우선 과제로 지정하고 이를 미 항공우주국(NASA)에 권고했다. 인류에게는 미지의 행성인 천왕성이 본격적인 탐사 대상에 오를 수 있는 계기가 마련된 셈이다. 태양과 지구 거리의 19배나 되는 먼 거리에서 태양을 공전하는 천왕성은 정확한 대기의 성분도 모를만큼 밝혀낸 데이터가 별로 없다. 인류가 처음으로 천왕성의 ‘얼굴’을 직접 본 것은 지난 1986년 1월 24일 ‘인류의 척후병’ 보이저 2호가 천왕성을 스쳐 지나가면서다. 단 5시간 반의 근접비행 동안 보이저 2호는 8만1500㎞ 거리에서 파랗게 빛나는 천왕성의 모습을 보내왔다.태양을 공전하는데만 무려 84년이 걸리는 천왕성은 행성 내부의 열이 없어 −224.2°C(단단한 표면이 없는 가스행성이기 때문에 상부 가스 기준)라는 극한의 환경을 갖고 있는 ‘쿨’한 행성이다. 천왕성은 토성처럼 웅장하고 아름답지는 않지만 신비로운 고리를 무려 13개나 가지고 있으며 27개의 위성을 거느리고 있다. 특히 천왕성은 태양계 공전면에 대해 자전축 기울기가 무려 98도나 돼 아예 ‘건방지게’ 드러누운 자세로 태양을 공전하는 특징도 갖고있다.   이번에 발표한 보고서는 천왕성을 '태양계에서 가장 흥미로운 천체 중 하나'로 규정하고 오는 2023년~2032년 사이 탐사에 착수할 최우선 과제로 꼽았다. 또한 보고서는 천왕성의 매우 낮은 내부 에너지, 활발한 대기 역학 및 복잡한 자기장을 풀어야 할 주요 과제로 제시했다. 이를 통해 NAS는 천왕성의 기원과 거의 누워있는 자세로 태양을 공전하는 이유, 많은 고리와 위성의 비밀을 알아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 밖에 보고서에는 주요 탐사 과제로 토성 위성 엔셀라두스를 방문해 생명체의 흔적을 찾을 것을 권고하는 내용도 담겼다.  보고서 작성에 참여한 영국 레스터대학 리 플레처 교수는 BBC뉴스와의 인터뷰에서 “우리는 목성처럼 큰 행성이나 지구같은 행성이 어떻게 형성됐는지 이해하고 있지만 아직 (천왕성과 같은) 중간 크기 행성에 대해서는 잘 모른다"면서 "천왕성 탐사 임무는 그 비밀에 대한 답을 줄 것"이라고 밝혔다. 한편 NAS는 10년 마다 우주 전문가 그룹을 모아 향후 탐사 목표를 집약한 10년 계획 보고서를 발표하고 있다. 지난 2011년 발표한 보고서에는 화성 시료 채취와 목성 위성 유로파 탐사를 제시한 바 있으며 실제로 NASA는 이 권고를 받아들여 화성 탐사로버 ‘퍼서비어런스’를 보냈으며 오는 2024년에는 목성과 유로파를 탐사할 ‘유로파 클리퍼’가 발사될 예정이다.
  • [아하! 우주] ‘관측 사상 최대’ 지름 130㎞ 혜성, 태양계 진입 중

    [아하! 우주] ‘관측 사상 최대’ 지름 130㎞ 혜성, 태양계 진입 중

    천체 관측 사상 가장 큰 혜성이 태양계에 진입 중이다. 미 항공우주국(NASA)은 12일(현지시간) 혜성 ‘C/2014 UN271’(이하 2014 UN271)이 현재 태양계 안쪽으로 진입하고 있다고 밝혔다. 미 로스앤젤레스 캘리포니아대의 행성과학·천문학 교수인 데이비드 주잇 박사가 이끄는 국제 연구팀은 이 혜성에 관한 최근 관측 정보를 국제 학술지 ‘천체물리학 저널 회보’(Astrophysical Journal Letters) 12일자에 발표했다. 허블 우주망원경을 통해 측정한 혜성의 중심부 핵은 지름만 130㎞로 일반적인 혜성 핵보다 50배 크다. 질량은 500조t으로 태양에 근접하는 다른 혜성의 수십만 배에 달한다.현재 혜성은 시속 3만 5400㎞의 속도로 이동 중이다. 오는 2031년쯤 지구와 토성 사이 거리보다 약간 더 먼 약 16억㎞까지 태양에 접근한 뒤 ‘오르트 구름’으로 돌아갈 것으로 예상된다. 오르트 구름이란 네덜란드 천문학자 얀 오르트가 장주기 혜성의 기원으로 발표한 것으로, 태양계 바깥을 둘러싸고 있다는 가상의 천체집단을 말한다. 천문학자들은 이곳을 태양계 중심으로 들어오는 모든 장주기 혜성과 핼리혜성, 수많은 센타우루스 소행성군, 목성족 혜성의 출발점으로 보고 있다. 혜성 2014 UN271은 지난 2010년 약 48억㎞ 밖에서 처음 우연히 포착됐다. 이후 지상과 우주망원경을 통해 집중 관측이 이뤄져 왔지만, 너무 멀리 있어 먼지와 가스로 된 코마에 둘러싸인 핵의 크기를 특정하지 못했다.이후 연구팀은 지난 1월 8일 허블망원경을 이용해 태양에서 약 32억㎞ 떨어진 곳에 있는 이 혜성을 관측하며 사진 5장을 찍었다. 가시광 이미지만으로는 핵을 들여다볼 수 없어 핵이 있는 자리에서 빛이 증가한 자료를 활용했다. 핵 주변의 코마에서 발생하는 빛을 컴퓨터 모델을 이용해 제거하고 칠레 북부 사막에 있는 ‘알마’(ALMA) 망원경으로 관측한 전파 자료와 합쳐 결과를 얻어냈다. 주잇 교수는 “이 혜성은 먼 거리에서도 매우 밝아 핵이 클 것으로 생각해왔는데 마침내 확인할 수 있었다. 오르트 구름에서 100만 년 이상에 걸쳐 태양을 향해 다가오고 있는데 같은 시간 동안 다시 돌아갈 것”이라고 덧붙였다. 한편 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체다. 혜성은 바위(돌) 등으로 구성된 소행성과 달리 얼음과 먼지로 이뤄져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색 등으로 빛나는 꼬리를 남긴다.
  • [나와, 현장] 2022: 뉴스페이스 오디세이/오경진 산업부 기자

    [나와, 현장] 2022: 뉴스페이스 오디세이/오경진 산업부 기자

    상업화된 우주 ‘뉴스페이스’는 기업은 물론 인류에게도 큰 전환점이다. 지구 저궤도에 작은 군집위성을 쏴 더 빠른 인터넷을 서비스한다. 넷플릭스 영화 ‘승리호’에서처럼 우주 쓰레기를 치우는 사업도 가능하다. 달에서 희귀한 광물을 캐오는 프로젝트도 곧 시작된다. 민간인의 우주여행도 점차 대중화될 것이다. 모건스탠리가 예측한 2040년 세계 우주산업 시장 규모는 약 1000조원. 광막한 우주에 거나한 돈잔치가 펼쳐질 전망이다. 우리도 이 기회를 잡을 수 있을까. 얼마 전 열린 국내 한 우주산업 세미나에 참석했다. 기대와 달리 장밋빛 전망은 없었다. 전문가 누구도 “한국의 뉴스페이스가 가능하다”고 확신하지 못했다. 한 원로학자는 한숨을 쉬며 “뉴스페이스라는 말을 들을 때마다 뜨끔하다”고 고백했다. 화려한 잔치에 우리를 위한 자리는 없을 거라는 직감 때문일 것이다. 지난 20년간 우주산업에 베팅한 각국 민간 투자자의 수를 보면 미국이 538곳으로 압도적이다. ‘우주굴기’ 중국은 136곳, 일본이 107곳이다. 심지어 인도도 37곳으로 우주강국에 속한다. 우리는 많아야 5곳 정도. 한국항공우주산업(KAI)·한화시스템·LIG넥스원·현대로템 등 방산회사들이 국내 생태계를 주도하고 있지만, 힘에 부친다. 유의미한 투자를 유치하는 데 성공한 국내 우주 스타트업은 한 손이면 다 꼽고도 남는다. 새로운 리더십이 필요하다. 전문가들은 “우주가 정치와 행정의 수단으로 쓰여서는 한국을 위한 뉴스페이스는 없다”고 경고한다. 한국항공우주연구원·국방과학연구소 등 그간 ‘올드스페이스’를 주도한 기관들이 지식과 노하우를 독점하는 구조를 깨야 한다는 지적이다. 조직의 이익과 논리를 내려놓고 원천기술을 민간에 과감히 이양해야 한다. 지금과 같은 구조가 이어지는 한, 국내 뉴스페이스 기업들은 언제까지나 정부의 전시행정을 위한 들러리에 머무를 것이다. 스탠리 큐브릭 감독의 영화 ‘2001: 스페이스 오디세이’에는 인류의 퀀텀점프를 이끈 외계의 돌 ‘모놀리스’가 등장한다. 문명의 지식을 전수하는 초월적 힘을 지닌 이 돌 덕에 인간은 도구를 손에 쥐었고, 달을 지나 목성까지 여행했으며, 인공지능과의 대결에서도 승리했다. 윤석열 대통령 당선인은 우주강국 도약을 위한 ‘항공우주청’ 설립을 약속했다. 우주는 무한한 가능성이다. 그 안에서 작은 자리라도 차지하려면 흔들림 없이 ‘우주대계’를 그려 갈 독립적인 거버넌스가 요구된다. 그것이 볼품없는 토양에서도 우주를 향해 불꽃을 틔우는 우리 기업과 사람들에 대한 최소한의 예의다. 새 정부의 공약이 한국의 뉴스페이스 여정을 위한 모놀리스가 되길 기대한다.
  • [이광식의 천문학+] 태양을 향해 날아가는 판-스타스 혜성

    [이광식의 천문학+] 태양을 향해 날아가는 판-스타스 혜성

    최근에 발견된 판-스타스(Pan-STARRS) 혜성이 현재 태양을 향해 맹렬하게 돌진하고 있는 중이다. 그런데 4월 말에 예정된 태양과의 최근 거리 접근 후 과연 혜성의 운명이 어떻게 될까 하는 것이 앞으로 몇 주 동안 하늘을 관찰하는 사람들에게 가장 큰 질문이 되고 있다.  이 새로운 태양계 방문자는 분명히 오르트 구름에서 내부 태양계로 진입한 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 오르트 구름은 태양계의 가장자리를 두꺼운 구형으로 감싸고 있는 소행성 무리 구름으로, 장주기 혜성들의 고향으로 알려져 있다. 이 혜성 구름의 가장 바깥쪽 한계는 지구-태양 간 거리(1AU)의 16만 배나 되는 약 24조km에 이르며, 그 바깥쪽은 성간공간으로 이어진다. 참고로, 빛이 1년 동안 달리는 거리, 곧 1광년은 약 10조km이다. 공식적으로는 C/2021 O3(Pan-STARRS)로 알려진 판-스타스 혜성은 2021년 7월 26일, 천문학자들이 하와이 할레아칼라에 자리한 구경 1.8m의 판-스타스(Pan-STARRS/Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System) 리치-크레티앙식 반사망원경을 사용하여 발견했다. 지난 여름에 발견되었을 때 판-스타스는 태양에서 6억 4800만km 떨어진 목성 궤도 너머에 있었다. 지구에서의 거리는 약 5억 7천만km로, 태양-지구 간 거리의 4배에 약간 못 미치는 거리였다. 당시 혜성은 눈으로 볼 수 있는 가장 희미한 6등급 별보다 약 40만 배 더 어둡게 빛나고 있었다. 그러나 4월 21일께로 예정되는 근일점(태양에 가장 가까운 지점)에서는 태양에 약 4,290만km까지 접근해 수성의 궤도 안으로 쑥 진입할 것이다. 이때쯤이면 일반적으로 혜성의 고유 광도가 약 16등급 증가하여 육안으로 볼 수 있는 정도가 된다. 판-스타스가 5월 8일 지구에 가장 가까이 접근할 때는 약 9천km의 거리에서지구를 통과할 것이다. 이는 지구-태양 간 거리의 60%에 해당한다.  현재로서는 혜성이 태양에 매우 가까이 있기 때문에 관측할 수 없다. 판-스타스의 마지막 '신뢰할 수 있는' 관찰은 지난 일본의 겐-이치 간도타에 의해 이루어졌다. 당시에도 혜성은 매우 희미했다. 시간이 지남에 따라 혜성의 밝기 변화를 모니터링하여 혜성이 예측한 대로 밝아지고 있는지 여부를 확인할 수 있다면 확실히 관측에 도움이 되겠지만, 불행히도 이번 같은 특별한 경우에는 불가능하다. 현재까지 판-스타스의 상황과 관련하여 무슨 일이 일어나고 있는지 추측할 수 있을 따름이다.  4월 21일께 판-스타스는 근일점에서 태양을 플라이바이해 태양 밝음을 벗어난 후, 이달 말까지 이른 저녁 황혼의 하늘로 천천히 이동할 것이다. 그 무렵 혜성은 밝기가 6등급에 이르는데, 어두운 하늘에서 육안으로 희미하게나마 보일 수 있게 된다. 물론 쌍안경이나 망원경으로 보면 훨씬 더 잘 볼 수 있다.  천체의 밝기는 등급의 숫자로 표시되는데, 적은 수일수록 더 밝은 것이다. 하늘에서 가장 밝은 별은 0등급 또는 1등급이며, 어두운 밤하늘에서 맨눈으로 볼 수 있는 가장 희미한 별은 6등급이다. 1등성은 6등성보다 100배 더 밝다.  6등급이라면 경험 많은 별지기가 어렵잖게 판-스타스를 관측할 수 있는 밝기이지만, 현시점에서 이 혜성은 2020년 네오와이즈 혜성이나 지난해 12월 레너드 혜성만큼 대중의 이목을 집중시킨 스펙터클한 모습으로 진화할 것으로 보이지는 않는다. 게다가 혜성은 북서쪽 하늘의 낮은 고도를 통과하므로 초보가 관측하기에는 매우 어려울 수 있다.  하지만 실망하지는 말자. 가장 좋은 관측 기회가 5월 2일 저녁에 온다. 이때 세 개의 눈에 띄는 천체를 사용하면 판-스타스를 찾는 데 도움이 된다. 그 세 천체는 초승달, 수성 그리고 플레이아데스 성단이이다.  일몰 약 50분 후에 쌍안경을 사용하여 서-북서 수평선 위의 낮은 곳을 죽 훑는다. 월령 2일의 초승달을 쉽게 볼 수 있을 것이다. 그러면 달의 오른쪽 아래 4도(보름달 크기가 0.5도) 지점에 오렌지색으로 빛나는 밝은 '별'이 보인다. 별이 아니라 행성인 수성이다. 그리고 수성의 오른쪽 아래 약 3도 지점에서 플레이아데스를 구성하는 작은 은빛 별 구름을 찾을 수 있을 것이다.  이제 플레이아데스와 달의 위치 사이의 거리를 일종의 잣대로 사용하여 플레이아데스의 오른쪽 상단과 비슷한 거리(약 6도)인 하늘 구역을 어림잡아 쌍안경으로 찬찬히 훑는다. 그러면 짧은 꼬리가 지평선에 거의 직선으로 드리워진 원형의 희미한 빛 조각을 볼 수 있을 것이다. 여러분의 행운을 빈다.​ 
  • [이광식의 천문학+] ‘우리는 형제’.. 금성과 화성, 토성이 촘촘히 만난다

    [이광식의 천문학+] ‘우리는 형제’.. 금성과 화성, 토성이 촘촘히 만난다

    태양계에서 두 행성이 지구 밤하늘을 지나갈 때 보통 일주일 이상 서로 가까이에 있는 것을 볼 수 있다. 이달 초 금성과 화성이 서로 4도 이내로 지나갔다. 보름달의 크기가 0.5도이므로, 이들 두 행성의 간격은 보름달 8개가 들어갈 수 있는 정도로 가까워졌다는 뜻이다.  위의 이미지는 며칠 전에 찍은 것으로, 화성이 천천히 지는 동안 금성이 미명의 새벽 하늘에 떠오르고 있는 장면이다. 네 부분의 된 모자이크로 만들어진 위의 이미지는 브라질의 한 작은 마을 테레소폴리스에서 잡은 것이다.  금성과 화성 외에도 이제 아침 하늘에는 더 먼 행성인 토성도 포함된다. 물론 이러한 장면의 겉보기의 효과일 따름이다. 금성, 화성 및 토성은 실제로는 태양계의 매우 다른 공간에 뚝 떨어진 채 각기 태양을 공전한다.     다음 주에는 토성과 화성 사이의 각도가 4분의 1도 아래로 좁혀질 것이다. 그리고 몇 주 후에는 새벽의 동쪽 지평선 위로 떠오르는 목성을 볼 수 있게 된다.  
  • 테슬라 주가 급등… 베를린 간 머스크 ‘댄싱머신’(영상)

    테슬라 주가 급등… 베를린 간 머스크 ‘댄싱머신’(영상)

    ‘전기차 대장주’ 테슬라가 23일(한국시간) 마감된 나스닥에서 전 거래일 종가보다 7.91%(72.82달러) 급등한 993.98달러에 장을 마감했다. 연준의 강한 긴축 기조와 공급 차질에 따른 나스닥의 조정 국면에서 ‘천슬라’ 타이틀 재탈환을 앞두고 있다. 테슬라는 이날 독일 베를린 외곽 그륀하이데에 신설한 생산 공장 기가팩토리를 처음으로 가동했다. 일부 환경운동가들은 기가팩토리 인근에서 테슬라가 전기차를 만들며 물을 과도하게 쓴다고 주장하며 반대 시위를 벌였다. 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 독일 기가팩토리 개장식에 참석해 첫 생산 차량을 30명의 고객에게 직접 인도했다.  테슬라는 이곳에서 크로스오버 SUV 차량인 모델Y를 주력 생산한다는 방침이다. 머스크는 중국 상하이 공장 문을 열었을 때처럼 이날도 공개적으로 춤을 췄다. 그는 “기가팩토리는 독일과 유럽, 전 세계에 보석이 될 것”이라며 “지속가능한 미래를 향한 새로운 출발”이라고 말했다.푸틴에 1대1 결투 신청도 화제 한편 머스크는 최근 러시아의 블라디미르 푸틴 대통령을 향해 1대1 결투를 신청해 화제가 됐다. 머스크는 트위터를 통해 “푸틴에게 1대1 결투를 신청한다. 내기로 거는 것은 우크라이나”라고 주장했다. 그러면서 머스크는 “이 싸움에 동의하느냐”고 물은 뒤 “푸틴이 만약 손쉽게 서방에 굴욕감을 안겨줄 수 있다면 나의 도전을 받아들일 테지만, 그러지 않을 것”이라고 비꼬았다. 머스크는 푸틴의 이름은 러시아어로, 우크라이나는 우크라이나어로 적었다. 미하일로 페도로프 우크라이나 부총리는 머스크를 응원했다. 그는 트위터를 통해 “난 머스크가 푸틴을 목성으로 보낼 수 있다고 확신한다”고 강조했다. 앞서 머스크는 페도로프 부총리의 요청에 따라 우크라이나를 지원하고자 스타링크의 위성 인터넷 서비스를 우크라이나에 제공한 바 있다. 러시아는 머스크의 조롱에 조롱으로 대응했다. 연방우주공사 로스코스모스의 드미트리 로고진 사장은 대문호 알렉산드르 세르게예비치 푸시킨이 쓴 동화집의 한 구절을 인용해 “작은 악마야, 넌 여전히 애송이고 약골이다. 나와 대결하는 건 시간 낭비다”라는 댓글을 달았다.
  • [아하! 우주] 굿바이! 레너드 혜성…태양 찾아 왔다가 종말 고해

    [아하! 우주] 굿바이! 레너드 혜성…태양 찾아 왔다가 종말 고해

    태양계 끝자락에서 수만 년에 걸쳐 우리 곁으로 날아온 ‘손님’이 아름다운 긴 꼬리를 '유언'으로 남기고 종말을 고할 것으로 보인다. 최근 미국 애리조나 대학 ‘카타리나 천체탐사’(Catalina Sky Survey) 소속 그렉 레너드 연구원은 "레너드 혜성이 태양으로부터 멀어지며 희미해져 갈 뿐만 아니라 혜성의 가장 중요한 두 부분이 붕괴하며 사라지는 중"이라고 밝혔다. 레너드 연구원이 언급한 혜성의 가장 중요한 부분은 본체인 핵(Nucleus)​과 그 주위를 둘러싼 먼지와 가스인 코마(coma)다. 이 부분이 사라지고 있다는 것은 곧 혜성의 생명이 다했다는 것을 의미하는데 전문가들은 핵이 붕괴 혹는 증발했거나 둘 모두의 조합일 것으로 보고있다.  혜성 레너드는 지난해 1월 3일 목성 궤도 근처에서 그 존재가 처음으로 확인됐다. 최초 발견자는 바로 레너드 연구원으로 정식 명칭은 ‘C/2021 AI’다. 지구에서도 환하게 관측 가능했던 레너드 혜성이 우리와 가장 가까워진 날은 지난해 12월 12일로 그 거리는 약 3490만㎞, 속도는 시속 25만㎞가 넘었다. 특히 지난 1월 3일에는 태양에 9200만㎞까지 최근접했으며 이후 빠른 속도로 태양계 끝자락인 고향으로 떠났다. 이 과정에서 레너드 혜성은 태양빛을 받아 자신의 몸을 태우며 아름다운 꼬리를 남겼는데 결과적으로 이는 파괴의 순간으로 기록됐다.폭이 약 1.6㎞에 달하는 레너드 혜성은 인간의 머릿속으로 상상하기 힘든 숫자로 설명된다. 먼저 레너드 혜성의 '고향'은 무려 5200억㎞ 떨어진 ‘오르트 구름'이다. 명왕성이 지구와 대략 60억㎞ 떨어진 것에 비춰보면 상상하기 힘든 먼 거리. 장주기 혜성의 고향인 오르트 구름은 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 이렇게 먼 공전주기로 보면 레너드 혜성이 다시 우리 곁으로 다가올 날은 8만 년 후였지만 이제 그런 기약도 끝난 셈이다. 한편 ‘태양계의 방랑자’로 불리는 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 꼬리를 남긴다.   
  • [아하! 우주] 태양계 밖 또 다른 세계…인류가 찾은 외계행성 5000개 돌파 (타임랩스)

    [아하! 우주] 태양계 밖 또 다른 세계…인류가 찾은 외계행성 5000개 돌파 (타임랩스)

    태양계 너머에는 5000개 이상의 또 다른 세계가 있다고 미 항공우주국 나사(NASA)가 발표했다. 나사는 21일(현지시간) 외계행성 아카이브(NASA Exoplanet Archive)에 새로운 외계행성 65개를 추가했다. 나사는 새로 발견된 외계행성 가운데 동료 심사를 거친 과학 논문에 실린 것들을 기록보관소에 등록하고 있다. 이로써 인류가 확인한 외계행성 수는 5005개로 늘었다. 1992년 첫 외계행성 발견 이후 30년 만이다. 외계행성 후보는 8709개에 달한다. 캘리포니아공대가 운영하는 기록보관소의 과학 책임자 제시 크리스천슨은 “이것은 단순한 숫자가 아니다. 각각은 새로운 행성, 새로운 세계다. 우리는 외계행성에 대해 아무것도 모른다는 점에서 더욱 흥미롭다”라고 말했다.나사 아카이브에 새로 추가된 외계행성 65개는 슈퍼지구와 ‘뜨거운 목성형’ 행성, 준해왕성급 행성이 대부분이다. 슈퍼지구는 지구보다 크고 생명체가 존재할 가능성이 있는 암석 행성이며, 뜨거운 목성형 행성은 목성 같은 가스 행성이다. 준해왕성급 행성은 해왕성보다는 작은 얼음 행성이다. 지구와 비슷한 크기의 암석 행성 2개도 있지만, 표면온도가 327도에 달한다. 크리스천슨은 “인간이 거주할 수 있는 행성은 아니다. 뜨거운 바위에 가깝다”고 설명했다. 인류는 1992년 처녀자리에서 처음으로 외계행성을 발견했다. 펄서(pulsar, 초고속으로 자전하는 중성자별)가 내뿜는 전자기파의 변화를 측정해, 주변 궤도에 있는 행성 2개를 확인했다. 2000년까지만 해도 인류가 찾은 외계행성은 100여 개에 불과했다. 하지만, 허블과 스피처, 케플러, 테스 등 ‘행성 사냥꾼’이라 불리는 위성망원경 발달로 그 수는 수천 개까지 늘었다. 특히 2018년 퇴역한 케플러 우주망원경은 발사 후 9년간 외계행성 2662개를 발견했다.크리스천슨은 “내가 대학원생이었던 2000년대 초, 인류가 찾은 외계행성은 100여 개에 불과했다. 그러나 지금은 외계행성이 아주 흔하다”라고 말했다. 이어 “우리 은하에만도 수천억 개의 행성이 있을 것이다. 알려진 5000개의 외계행성 중 4900개가 지구에서 수천 광년 이내에 있다”고 밝혔다. 그러면서 “태양계가 우리 은하 중심에서 3만 광년 떨어져 있다는 사실을 생각하면, 우리 은하에는 아직 발견하지 못한 행성이 1000억~2000억개 더 있을 것이다”라고 강조했다. 현재까지 나사 외계행성 아카이브에 등록된 외계행성 중 30%는 가스 행성, 31%는 슈퍼지구, 35%는 얼음 행성이다. 나머지 4%만이 지구와 비슷하거나 조금 작은 암석 행성이다. 나사가 2018년 케플러 후임으로 외계행성탐사위성 테스를 발사한 만큼, 앞으로 더 많은 외계행성이 발견될 것으로 보인다. 특히 인류 역사상 가장 크고 강력한 제임스웹 우주망원경의 활약이 기대된다. 2027년에는 나사가 낸시그레이스로먼 우주망원경을, 2029년에는 유럽우주국이 아리엘 우주망원경을 잇따라 발사할 예정이기도 하다.
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