신비로운 목성의 모습과 거대한 대적점을 가까이서 담아낸 마치 영화같은 사진과 영상이 공개됐다. 지난 12일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 주노가 촬영한 목성의 사진과 영상을 홈페이지에 공개했다. 거대한 기체 행성의 모습이 그림처럼 담긴 이 영상은 주노가 지난 4월 1일 오전 2시 57분부터 오전 3시 36분 사이 목성을 근접비행하며 촬영한 사진으로 제작된 것이다. 특히 공개된 사진 중 가장 눈길을 끈 것은 역시 목성의 상징이라고 할 수 있는 대적점(大赤點)이다. 둥그런 오렌지색으로 보이는 대적점은 대기현상으로 발생한 일종의 폭풍이다.19세기 관측된 대적점은 지구보다 2~3배 크기로 측정됐으나 1979년 보이저 1, 2호의 관측 결과 지구보다 2배 정도 큰 것으로 확인됐다. 최근의 주노 조사에 따르면 대적점은 보이저호 때보다 폭은 3분의1, 높이는 8분의1로 줄어들어 현재는 1만 6000㎞ 정도다. 지구 하나 쯤은 쏙 들어갈 수 있을 만큼 엄청난 크기인 셈. 한편 2011년 8월에 발사돼 2016년 7월 목성 궤도에 진입한 주노는 목성에 관해 수많은 데이터를 보내오고 있으며 오는 21일이면 긴 미션의 중간지점을 넘게된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

보이저 2호가 인류가 만든 물체로서 사상 두번째로 태양권 경계를 넘어 성간우주에 도달했다. 지난 1977년 8월 20일 발사된 이후 41년간 297억 7200만㎞를 여행한 끝에 고향 항성계의 경계에 닿았다. 미국항공우주국(NASA)은 10일 낮(현지시간) 워싱턴에서 열린 미국지구물리학회 회의에서 기자회견을 갖고 보이저 2호의 성간우주 진입 사실을 공개했다. 보이저 2호 담당 과학자들은 탐사선이 지난달 5일 성간매질(interstellar medium)의 압력과 태양풍의 압력이 균형을 이루는 태양권 계면(헬리오포즈·Heliopause)을 넘어선 것으로 판단하고 있다. 태양권 계면은 태양풍의 영향이 없어지는 경계 부분을 가리킨다. 쌍둥이 탐사선인 보이저 1호는 보이저 2호보다 16일 뒤에 발사됐지만 훨씬 짧은 궤도로 더 빠른 속도로 여행해 지난 2012년 먼저 성간우주에 진입했다. 보이저 2호는 현재 지구에서 약 180억㎞ 떨어진 곳을 비행 중이지만 여전히 통신이 가능한 상태다. 보이저 2호가 전송한 신호는 빛의 속도로 심우주네트워크(DSN)를 통해 지구에 도착하기까지 16.5시간이 걸린다. 보이저 2호는 PLS라는 플라스마 측정 장비가 실려 있어 태양권 계면을 넘어 성간우주로 진입한 것을 확인할 수 있었다.탐사선이 태양권(헬리오스피어·Heliosphere)에 있는 동안에는 태양에서 흘려보낸 플라스마, 이른바 태양풍에 휩싸여 있었다. PLS는 플라스마의 전류를 측정해 태양풍의 속도와 농도, 온도, 압력 등을 측정하는데 11월 5일 태양풍 입자의 속도가 급격히 떨어진 것이 관측되고, 그 이후에는 탐사선 주변에서 태양풍이 측정되지 않고 있다. 성간우주에 먼저 진입했던 보이저 1호도 PLS를 장착하고 떠났지만 1980년 고장이 나면서 이를 통한 측정 임무는 수행하지 못했다. 다만 플라스마 자료 외에 탐사선에 실린 자력계 등 다른 과학 장비를 통해 성간우주 진입을 입증할 수 있었다. 보이저 프로젝트 팀은 보이저 2호가 측정한 과학 자료를 토대로 태양계 끝의 우주 환경을 더 자세히 들여다볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 보이저호 시리즈는 당초 목성과 토성을 연구할 목적으로 개발됐다. 그런데 보이저가 발사될 시기에 해왕성과 천왕성까지 한번에 탐사할 수 있는 위치에 놓이는 기회가 찾아올 것이 예측되면서 보이저 2호는 목성과 토성에 이어 다른 외행성 탐사 임무까지 수행할 수 있었다. 심지어 원래 임무를 성공적으로 마친 뒤에도 원격 프로그램 조정을 통해 심우주를 향한 비행을 계속 이어나간 끝에 결국 성간우주에도 진입하게 됐다. 특히 보이저 2호는 설계 수명이 5년에 불과했지만 41년째 정상 가동되면서 NASA의 최장수 프로젝트 반열에 올랐다. 보이저호는 플루토늄을 원료로 전기를 얻어 가동되고 있다. 이 연료가 떨어지면 지구와 연결이 끊기게 된다. 보이저 프로젝트 책임자인 수전 도드는 BBC 방송과의 회견에서 보이저호가 2027년까지 가동되는 것을 보고 싶다면서 “탐사선을 50년 동안 가동한다는 것은 극히 흥미로운 것이 될 것”이라고 했다. 보이저 1,2호가 태양권 계면을 벗어난 것은 확실하지만 태양계의 영향력에서 완전히 벗어난 것은 아니다. 소규모 천체들이 모여 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 오르트 구름(Oort Cloud)이 태양의 중력 영향을 받아 넓은 의미의 태양계로 간주하고 있기 때문이다. 이 오르트 구름의 폭이 얼마나 되는지 확실하지 않지만, 태양에서 1000AU(천문단위 1AU=태양-지구 거리)부터 10만AU에 달하는 것으로 추정되고 있다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

우리 시대의 가장 위대한 탐험가와 작별인사를 고할 시간이 다가왔다. 보이저 2호가 마침내 태양계를 넘어 성간공간에 도달했다고 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)이 발표했다. 1977년에 지구를 떠난 이래 40년 넘게 우리 태양계를 누비며 탐사를 수행한 보이저 2호는 눈부신 업적들을 쌓았는데, 그중 가장 빛나는 것은 인간이 만든 피조물로는 유일하게 해왕성과 천왕성을 방문해 탐사작업을 수행했다는 사실이다. 이처럼 인류에게 태양계에 관한 새로운 통찰을 선사한 보이저 2호도 이제 전임자인 보이저 1호를 따라 비록 반대 방향이지만 태양계를 넘어서 성간공간으로 진입하기에 이른 것이다. 그런데 보이저 2호가 넘어선 태양계의 울타리가 어디쯤인지 과학자들이 확실히 예측할 수는 없었지만, 흥미로운 것은 인류가 두 번째 넘어선 태양계 경계에서 얻은 데이터가 첫 번째 여행에서 얻은 데이터와 정확하게 일치하지는 않는다는 사실이다. 캘리포니아 공과대학의 물리학자이자 보이저 프로젝트 과학자인 에드 스톤은 올해 미국지구물리학회의 모임에서 보이저 2호의 성간공간 진입에 대해 “보이저 1호와는 다른 시간, 다른 장소이긴 하지만 특성은 아주 비슷하다”고 밝히면서 “앞으로 한 달 뒤면 모든 상황이 확실히 드러날 것으로 보인다”고 예측했다. ​ 보이저 2호는 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등 네 개의 거대 가스 행성을 모두 방문한 유일한 우주선으로, 해왕성의 신비한 대암점과 목성의 위성 유로파의 얼음 표층 균열 같은 현상을 비롯해 16개에 이르는 위성들을 새로 발견했을 뿐만 아니라, 각 행성들에서 새로운 고리들을 발견해내는 성과들을 올렸다. 과학자들은 8월 하순부터 보이저 2호의 성간공간 진입을 주의 깊게 지켜보았다. 탐사선이 보내온 데이터는 헬리오포스(태양권계면), 곧 하전입자의 흐름인 태양풍이 만든 거품의 가장자리에 접근했다는 것을 알려주었다. 이 헬리오포스는 과학자들이 태양계와 성간공간의 경계로 삼고 있는 개념이다.그 거품을 넘어 우주선이 성간공간으로 진입하면 더 많은 고에너지 입자의 우주선(宇宙線)을 쬐며 항해해야 한다. 보이저 2호에 탑재된 두 대의 계측기가 우주선과 충돌할 때 이 입자를 추적한다. 탐지되는 입자들이 저에너지 입자에서 한동안 아무것도 탐지되지 않다가 갑자기 고에너지 입자가 다량 탐지되면 우주선이 헬리오포스를 넘어 성간공간으로 진입했다는 징표가 된다. 보이저 1호가 성간공간으로 진출할 때도 이 같은 현상이 체크되었다. 인간이 만든 피조물로 두번째로 태양의 영향으로부터 영원히 벗어난 보이저 2호는 우리가 느끼는 흥분과는 무관하게 앞으로도 캄캄한 성간공간을 항해하며 에너지를 공급해주는 프로토늄 핵 발전기가 멈추어지는 2025년까지 지구로 계속 데이터를 보내줄 것이다. 진정한 이별은 그때 이루어질 것이다. 현재 보이저 2호가 있는 위치는 지구로부터 178억km, 지구-태양 간 거리의 120배(120AU) 지점에 있으며, 앞으로 29만 6천 년 후에는 지구로부터 8.6광년 떨어진, 밤하늘에서 가장 밝은 별인 큰개자리의 시리우스에 도착할 예정이다. 또한 그 후로도 보이저는 ‘항해자’라는 그 이름에 걸맞게 영원히 우리은하를 떠돌며 항해를 계속할 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

태양풍과 목성 중력의 원투 펀치가 지구를 만들었다새로운 연구에 의해 지구 탄생의 비밀이 마침내 밝혀진 것으로 보인다고 데일리메일이 6일(현지시간) 보도했다.​새 연구에 따르면, 46억 년 전 지구 탄생의 비밀 키워드는 태양풍과 목성으로, 태양계 형성의 초기 태양에 가까운 우주공간을 떠돌던 암석과 미행성들이 태양풍과 목성의 중력이라는 원-투 펀치를 맞은 결과 지구로 뭉쳐졌다고 주장한다. 보통 우주 먼지, 혹은 파편들이 대부분의 별 주위에서 발견되지만, 희한하게도 태양 주위에는 이런 우주 먼지들이 거의 발견되지 않고 있다. 천문학자들은 이제 그 수수께끼를 풀었는데, 그 이유는 바로 태양풍과 목성 중력이 작용해 우주 암석들을 서로 뭉쳐지게 했으며, 그 결과 수성과 금성, 지구가 형성됐다고 생각한다. ​미국 예일대학의 한 연구원은 목성의 거대한 중력이 우주 바위들을 휩쓸고 태양풍이 이 파편들을 휘젖는, 이른바 원-투 펀치의 합동 작업에 의해 이들 내행성들이 탄생하게 됐다고 밝혔다. 예일대학의 크리스토퍼 스펄딩 연구원은 원시 태양계 초기를 컴퓨터로 모의실험한 결과, 원시 태양의 자전 속도와 활동이 지금보다 빠르고 강력해 태양풍이 현재보다 더 강했다고 전한다. 태양풍으로 알려진 하전입자들은 놀라운 속도로 전 태양계를 향해 방출되는데, 1년에 약 40조t이나 되는 질량이 방출되는 것으로 알려졌다. 스펄딩 연구원은 지름 100m 이하인 암석들이 태양풍에 의해 태양으로부터 멀리 밀려나 몸집을 불려나가고 있는 중인 행성에 보태어졌을 거라고 주장한다. 목성이 태양계 내에서 이동한 것으로 여겨지는 초기 태양계의 우주 파편들은 행성들을 둘러싼 파편들보다 미세했을 거라는 사실은 이미 널리 알려져 있다. 거대한 목성의 이주와 막강한 그 중력은 우주 암석의 배열에 커다란 영향을 미쳤다.​지구의 표면은 희귀한 금속의 비율이 비정상적으로 높다. 중원소인 금속류는 무겁기 때문에 대개 지구의 중심 근처로 가라앉을 것이라는 예상을 반하는 현상으로 놀라운 일이다. 현재까지 이 현상에 대해 ‘후기 베니어’(Late Veneer) 이론으로 설명해왔다. 곧, 우주에서 온 이물질이 지구에 충돌하고 그 과정에서 귀금속이 지표 근처로 떠올라 퇴적됐다는 것이다. 도쿄 공업대학의 새로운 컴퓨터 시뮬레이션은 지구, 달, 화성의 금속 농도를 계산해냈으며, 거대한 충돌로 모든 귀금속을 한 번에 지구로 가져왔던 것으로 나타났다. 연구자들은 약 44억5000억 년 전 지구의 지각이 형성되기 전에 이 같은 사건이 일어난 것으로 믿고 있다. 지구의 역사는 이전에 생각했던 것보다 덜 폭력적이었음을 시사하는 것이라고 보고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

미국항공우주국(NASA)의 목성탐사선 주노(Juno)가 독특한 형태의 목성 구름 사진을 찍어 전송했다. 미국 현지 시간으로 3일 공개된 이 사진은 지난 10월 29일 오후 5시 26분, 주노 탐사선이 목성 남반구에서 촬영한 것이다. 해당 이미지는 시민 과학자(아마추어 과학자)인 브라이언 스와이프트와 션 도란이 이미지 수정 작업을 거쳐 공개됐다. NASA는 이 이미지에 대해 “목성의 남반구 대기를 가로질러 변화하고 있는 구름의 모습을 촬영한 것”이라면서 “이 구름은 마치 돌고래가 목성의 구름 속에서 헤엄치는 것처럼 보인다”고 설명했다. 이를 소개한 해외 언론은 ‘세상에서 가장 큰 돌고래’ 라고 표현하기도 했다. 지난달에는 역시 10월 29일 오후에 촬영된 목성의 구름 사진이 공개됐다. 마치 용의 눈알을 연상케 하는 현란한 대기의 움직임에 NASA 제트추진연구소는 ‘용의 눈’이라는 별명을 붙여 공개한 바 있다. 한편 2011년 8월에 발사되어 2016년 7월 목성 궤도에 진입한 주노 탐사선은 거대한 가스 행성인 목성에 관해 수많은 데이터를 보내고 있다. 주노의 중요 미션은 목성의 제트 기류와 암모니아 구름의 상호작용을 비롯해, 위성들이 목성 오로라에 미치는 영향, 번개가 빈발하는 지역 파악 등이다. 주노가 보내는 이미지는 일반인도 볼 수 있도록 NASA 홈페이지 등을 통해 공개되고 있다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

광고의 소재인 LG전자 건강관리가전 4종은 대용량 건조기능을 적용한 ‘LG 트롬 건조기’, 옷에 묻은 미세먼지·세균 등을 스팀으로 99.9% 살균해주는 ‘LG 트롬 스타일러’, 1년마다 모든 직수관을 무상으로 교체해주는 ‘LG 퓨리케어 정수기’, 황사·초미세먼지를 제거해주는 ‘LG 퓨리케어 360도 공기청정기’입니다.황사, 초미세먼지는 사계절 문제로 더욱 확대되고 있습니다. 외부 활동은 물론 집 안에서의 공기, 청결도 걱정을 놓지 못하는 실정입니다. 그래서 가족들의 건강을 위해 가전제품이 해야 할 역할이 더 많아지고 있다고 생각합니다.LG의 건강관리가전은 청결한 공기, 깨끗한 물, 생활과 뗄 수 없는 주요 가전이 되어가고 있습니다. 이번 광고를 통해 가족들의 건강이 시작되는 곳, 가장 믿을 수 있는 공간은 집에서 시작해야 한다는 우리의 생각을 효과적으로 표현하고자 했습니다. 집이 더 건강하고 안전하다는 메시지, 유해환경으로부터 보호해주는 것을 ‘건강한 집으로 갑니다’라는 헤드라인과 함께 네 개의 가전과 네 명의 가족이 집으로 가는 모습을 은유적으로 표현했습니다. 또한 시각적으로 탁 트인, 깨끗하고 심플한 느낌을 전달하기 위해 대담한 레이아웃을 적용하여 주목성을 극대화했습니다. 항상 LG전자를 사랑해주시는 고객분들, 그리고 심사위원분들과 독자분들께 다시 한번 감사의 말씀을 드립니다. LG전자는 시대의 흐름을 읽고 고객들의 건강한 삶을 이끌어갈 수 있는 제품으로 보답하겠습니다. 가치 실현을 위해 노력하는 LG전자의 모습을 지켜봐 주시기 바랍니다. 오세천 상무 ■ “안전한 집 은유적 표현… 탁 트인 레이아웃으로 주목도 높여” 작품 설명 및 제작 의도 트롬 건조기, 트롬 스타일러, 퓨리케어 정수기, 퓨리케어 360도 공기청정기의 건강관리가전 4종을 선보여 황사·초미세먼지로부터 가족의 건강과 집을 보호해주는 가치를 전하고자 했다. 가족들의 건강이 시작되는 곳, 가장 믿을 수 있는 공간은 집에서 시작해야 한다는 생각을 효과적으로 표현하기 위해 ‘집이 더 건강하고 안전하다’는 메시지, 유해환경으로부터 보호해주는 것을 ‘건강한 집으로 갑니다’라는 헤드라인과 함께 네 개의 가전과 네 명의 가족이 집으로 가는 모습을 은유적으로 표현했다. 또한 시각적으로 탁 트인, 깨끗하고 심플한 느낌을 전달하기 위해 대담한 레이아웃을 적용해 주목도를 높였다. 광고대행사 HS애드

수많은 운동의 중첩, 이를 ‘일체무상'이라 합니다우리가 사는 동네, 태양계의 실상을 한 번 알아볼까요? 먼저, 태양계의 대장인 태양이 태양계 내 모든 천체의 총질량에서 차지하는 비율이 얼마나 될까요? 놀라지 마십시오. 무려 99.86%입니다. 우리가 사는 지구를 포함한 태양계의 여덟 행성, 수백의 위성, 수천억의 혜성, 소행성, 얼음 덩어리들을 모조리 합해봐야 전체 질량의 0.14%라는 거지요. 이런 독과점도 없지요. 그 내용을 들여다보면 더욱더 놀랍습니다. 0.14% 중 10분의 9는 또 목성과 토성이 다 차지한답니다. 그러니까 태양과 목성, 토성을 빼고 나서 남은 0.014%가 지구를 포함한 모든 태양계 천체들의 몫이라는 거지요. 말하자면 지구는 곰보빵 위에 붙어 있는 빵가루 한 개 정도라고나 할까요. 이 태양계 빵가루 하나 위에 70억 인류가 아웅다웅하며 살고 있다는 사실, 놀랍지 않습니까? 더욱 가관인 것은, 한시도 멈출 줄 모르는 복잡한 우주의 운행 속에서 우리가 태연히 살고 있다는 사실입니다. 그 복잡한 운행을 잠시 들여다볼 것 같으면, 우리는 지금, 이 순간에도 지구의 자전에 의해 1초에 약 400m를 이동하고 있습니다. 이는 음속을 넘는 수치로, 시속 1,500km에 달하는 맹렬한 속도입니다. 아마 자동차로 이렇게 달린다면, 물론 달릴 수도 없겠지만, 날개 없이 공중 비상을 할 것입니다. 항공기 속도의 두 배니깐요. 그런데도 우리는 왜 못 느낄까요? 네, 지구라는 우주선을 타고 같이 움직이고 있기 때문입니다. 바다 위를 고요히 달리는 배 안에서는 배의 움직임을 알 수 없는 거나 마찬가지입니다. 이걸 갈릴레오의 상대성 원리라고 하죠. 이건 1단계고요, 2단계는 지구의 공전으로 우리는 매초 30㎞라는 엄청난 속도로 우주 공간을 주파하고 있습니다. 이렇게 1년을 달리면 태양 둘레를 한 바퀴 도는 거지요. 3단계가 또 있습니다. 우리 태양계 자체가 은하 중심을 초점으로 하여 돌고 있습니다. 시속 70만㎞라니까, 초속으로 따지면 약 200㎞입니다(영상에서는 시속 7만㎞로 나와 있는데, 틀린 것임). 이처럼 맹렬한 속도로 달리더라도 은하를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 무려 2억3000만 년이나 됩니다. 이 광대한 태양계란 것도 은하에 비한다면 망망대해 속의 조약돌 하나라는 얘기죠. 하긴 은하라는 것도 이 대우주의 크기에 비한다면 역시 조약돌 하나입니다. 그래서 어떤 천문학자는 신이 인간만을 위해 이 우주를 창조했다면 공간을 너무 낭비한 것이라고 푸념했다는군요. 태양은 이 은하를 지금까지 25바퀴쯤 돈 것으로 나와 있습니다. 앞으로 그만큼 더 돌면 태양의 수명은 끝납니다. 적색거성으로 종말을 맞게 되지요. 다음 단계가 또 있습니다. 우리은하 자체가 머리털은하단이라는 무리를 향해 초속 600㎞로 돌진하고 있다는 사실. 그리고 마지막 결정적으로, 이 우주 공간 자체는 빛의 속도로 팽창하고 있습니다. 팽창우주론이죠. 따지고 보면, 이 우주 속에서 원자 알갱이 하나도 잠시 제자리에 머무는 놈이 없는 셈입니다. 이처럼 우주는 수많은 운동으로 중첩되어 있습니다. 우주 만상이 무서운 속도로 쉼 없이 움직이는 것이 이 대우주의 속성입니다. 이게 바로 일체무상이 아니고 무엇이겠습니까. 어떻습니까? 어질어질하시죠? 하지만, 우주는 너무나 조화로워 우리는 이 모든 움직임에서 보호받으며 이렇게 평온한 상태 속에 살아가고 있는 것입니다. 우주는 이토록 위대합니다. 신비를 넘어 감동이지요. 그 감동을 당신이 느낄 수 있다면 그것만으로도 태어나서 본전은 뽑은 셈 아닐까요? 그러면 태양계의 실제 움직임을 표현한 동영상을 한번 보도록 하시죠. 최근 한 온라인 커뮤니티 게시판에 ‘태양계 실제 움직임’이란 제목으로 올라와 누리꾼들의 높은 관심을 받은 화제작입니다. 일반적으로 태양계가 정지되어 있으리라 생각한 사람들은 실제 태양계가 빠른 속도로 우주 공간을 돌진하고 있는 것을 보고는 탄성을 금치 못합니다. 지금 우리가 사는 세상은 이토록 희한한 곳이라는 사실을 실감 나게 느끼게 해주고 있습니다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지구에서 페가수스자리 방향으로 약 129광년 거리에 있는 한 외계행성의 대기 속에서 물의 존재가 감지됐다. 미국 캘리포니아공과대(캘텍) 천문학 연구팀은 미국 하와이 켁 천문대 망원경을 사용한 연구를 통해 목성보다 질량이 7배 이상 많은 가스행성 HR 8799c의 대기에서 메탄의 부족과 물의 존재를 감지했다고 밝혔다.이 행성은 모항성 HR 8799의 주위를 돌고 있는 것으로 확인된 네 행성 중 하나로, 가장 바깥에 있는 HR 8799b에 이어 두 번째로 발견돼 HR 8799c라는 이름이 붙었다. 특히 이들 행성은 천문학자들이 망원경을 이용해 직접 사진을 찍어 그 존재를 확인한 천체들로 유명하다. 캘텍 연구팀은 이번 연구에서 지구와 같이 생명이 살 수 있는 행성의 대기에 존재하는 물과 산소, 메탄 등의 존재를 감지하기 위해 최첨단 관측 기술을 사용했다. 연구팀은 고해상도 분광 기술과 적응광학 기술을 결합해 행성 대기가 흐릿해 보이는 현상을 보정한 뒤 기존보다 뚜렷한 행성 사진을 얻을 수 있었다. 그후 분광기를 사용해 행성에서 반사된 빛을 분리해냈다. 이는 대기 중 화학물질들의 성분을 밝혀내기 위한 과정으로, 켁2 망원경의 근적외선 분광기(NIRSPEC)에 가능했다. 이에 대해 연구에 공동저자로 참여한 캘텍의 디미트리 마웨트 천문학과 부교수는 “이런 형태의 기술은 미래에 우리가 지구와 같은 행성에서 생명체의 흔적을 찾기 위해 사용하고자 하는 것”이라고 설명했다. 이제 전문가들은 항성에 좀 더 가까이 존재하는 더 작은 행성들의 대기를 분석할 수 있는 관측 기술이 나오기를 기대한다. 이 같은 목표는 2020년대 안에 하와이에서 완공될 거대 망원경 ‘30미터 망원경‘(TMT·Thirty Meter Telescope)이 본격적으로 가동하면 실현할 수 있다고 연구팀은 말한다. 캘텍 박사후연구원 출신으로 연구를 이끈 미국 오하이오주립대의 지 왕 천문학과 조교수는 “현재는 켁 망원경으로 거대한 외계행성들에 대해서 배울 수 있지만, 앞으로 기술이 좀 더 발전하면 더 작은 행성들의 대기 성분에 대해서 알아낼 수 있을 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 저명한 천문학 분야 학술지 ‘천문학 저널’(AJ·The Astronomical Journal) 최신호에 실렸다. 사진=켁 천문대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계의 '큰형님' 목성과 주위를 도는 위성 ‘이오’(Io)의 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 16일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 목성탐사선 주노(Juno)가 촬영한 목성과 이오의 모습을 홈페이지에 공개했다. 마치 유화물감으로 그린듯 비현실적으로 느껴지는 목성의 모습이 인상적인 이 사진은 지난달 29일 주노가 16번째 목성을 근접비행하며 촬영한 것이다. 주노와 목성 구름 상층부와의 거리는 불과 1만8400㎞. 이 사진 속에서 이오는 오른쪽 상단 부근에 작은 반달로 보여 사실 잘 보이지는 않는다. 거대한 목성과 비교해보면 이오는 작은 점처럼 보이지만 우리의 달 보다 약간 더 크다. 이오는 목성의 갈릴레오 위성 4개(이오, 유로파, 칼리스토, 가니메데) 중 하나로 특히 태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 천체다. 이오에서 분출하는 활화산만 400개 이상으로 지구보다 최소 100배 이상의 마그마가 흐를 것으로 추정된다. 이오가 화산 천국이 된 이유는 공전주기가 42시간에 불과할 만큼 목성과 바짝 붙어있기 때문으로 해석된다. 목성과 주위 위성의 중력으로 인해 이오 내부에서 열이 발생해서 화산 활동이 매우 활발한 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

41년 전 지구를 떠난 태양계 탐사선 보이저 2호가 머지않아 태양계를 벗어날 것이라고 미항공우주국(NASA)이 14일(현지시간) 발표했다. NASA 성명에 따르면, 보이저 2호가 보내온 위치 데이터를 분석한 결과 지난 10월 초에 태양계의 최전선에 접근하고 있음을 확인하게 되었다. NASA는 보이저 2호가 지난 8월 말부터 탐사선에 충돌하는 우주선(線·cosmic ray)의 양이 5%가량 늘어난 점을 근거로 태양권계면에 가까워진 것으로 추정한 바 있다. 1977년 지구를 떠난 보이저 2호는 1979년 7월에 목성을, 1981년 8월에 토성을, 1986년 1월에 천왕성, 1989년 2월에 해왕성을 각각 스쳐 지나면서 이들 행성과 위성들에 관한 많은 자료와 사진을 전송했다. 미션을 완료한 보이저 2호는 곧장 태양계 가장자리를 향해 맹렬히 질주한 끝에 태양계 탈출을 앞두게 된 것이다. 보이저로부터 온 새로운 데이터는 태양계의 특징인 저에너지 입자를 추적하는 저에너지 망원경에서 수집된 것이다. 2012년 보이저 1호가 태양계를 떠나는 작별인사 때 보내온 데이터에 비추어볼 때, 보이저 2호 역시 태양계를 벗어날 즈음에는 저에너지 입자와의 충돌이 거의 사라질 것으로 미션팀은 예측하고 있다. 미션팀은 11월 초, 탐사선에 충돌하는 입자 수가 급격히 감소했음을 발견했다. 그러나 거의 0으로 떨어지지는 않았다는 것은 과학자들이 보이저가 최종적으로 태양계의 벗어났다고 선언하기에는 때이르다는 사실을 말해준다. 보이저 1호도 지난 2012년 5월 지금의 보이저 2호처럼 우주선 측정량이 늘어난 지 3개월 뒤 태양권계면을 넘어 성간우주에 진입했다. 새로운 데이터에는 태양계를 벗어나 성간 공간으로 진출을 앞두고 있는 보이저 2호에 대한 첫번째 경고도 포함되어 있다. 이 경고는 고에너지 입자를 측정하는 탐사선의 고에너지 망원경에서 수집된 것으로, 그 입자들은 우주선이 태양계를 떠날 때 더욱 증가할 것이다.고에너지 입자의 급격한 증가는 우주선이 헬리오포즈(태양권계면)라고 불리는 태양계의 거품 보호막에서 점차 벗어나고 있음을 뜻한다. 그 거품은 태양풍에 의해 형성되는 것으로, 태양에서 방출된 하전 입자들의 일정한 흐름이 태양 대기에서 빠르게 가속된 다음 전 태양계를 가로지르는 것이다. 보이저 2호는 거대한 버블처럼 태양을 둘러싸고 있는 태양권(heliosphere)의 가장 바깥 언저리를 비행해왔으며, 보이저 미션팀은 탐사선이 성간 물질의 압력으로 태양풍이 더는 뻗어나가지 못하는 태양권계면 도달 시점을 주시해왔다. 이는 태양의 물질과 자기장이 미치는 영향이 끝나고 성간우주가 시작되는 지점이라 할 수 있다. 보이저 2호가 태양풍의 먼 가장자리를 조사하고 있을 때에도 NASA의 새로운 탐사선이 태양풍이 그렇게 빠른 속도로 가속되는 장소를 조사하기 시작했다. 그것은 코로나라고 불리는 태양의 외부 대기다. 8월에 발사된 NASA의 파커 솔라 프로브는 이달 초 태양을 중심으로 한 24차례의 궤도 비행 중 첫 근일점 통과를 성공했다. 지난 1977년 8월 20일 발사된 무게 722kg의 보이저 2호는 지금까지 약 178억㎞를 비행했다. 이는 태양-지구 거리를 기준으로 하는 천문단위(AU)로 환산할 때 120AU에 달하는 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

-현란한 목성 대기의 움직임이 만들어낸 현상 목성 궤도를 도는 미 항공우주국(NASA)의 탐사선 주노(Juno)가 마치 용의 눈알을 보는 것 같은 목성의 놀라운 구름 사진을 찍어서 보내왔다. 2016년 7월부터 태양계 최대 행성인 목성 궤도를 돌기 시작한 주노는 목성의 최대 비밀을 깨뜨릴 수 있는 다수의 최첨단 과학장비를 탑재하고 있다. 특기할 점은 이들 장비 중에는 일반대중의 의견을 반영한 카메라 한 대도 같이 끼어 있다는 사실이다. 대중의 의견은 투표로 결정되었는데, 그 결과가 바로 이 같은 놀라운 사진으로 나타난 것이다. 10월 29일 오후 4시 58분(미국동부시간=그리니치 표준시 21:58), 이 사진을 찍을 당시 우주선은 목성의 구름층 상단에서 불과 7,000km 내에서 16번째 목성 근접 비행을 하고 있던 중이었다. (이미지 처리는 NASA가 아나라 시민 과학자가 한 것이다) NASA의 제트추진연구소는 트위트에서 이 목성 대기의 현란한 움직임에 '용의 눈'이라는 별명을 붙여주었다. 위의 사진은 과학자들이 목성의 북반구 온대 벨트라고 부르는 지역을 보여준다. 커다란 흰색 타원형은 고기압권 폭풍으로, 바깥 가장자리에서 바람이 주위 대기와 반대 방향으로 불고 있다. 주변에 더 작은 구름 구조들도 보인다. 이것이 목성의 유일한 고기압권 폭풍은 아니다. 9월 6일에 찍은 사진은 거대한 가스 행성인 목성의 남반구에서 이와 비슷한 구조의 구름을 보여준다. 올해 초, NASA가 주노 미션을 연장하여 탐사선은 이제 2021년 여름까지 궤도에 남아 있을 예정이다. 그러나 주노는 더이상 짧은 궤도로 기동할 수 없고 더 넓은 궤도로만 비행할 수 있을 뿐이다. 이제는 53일을 주기로 목성을 근접비행할 수 있다. 그러나 이 연장은 우주선이 원래 예정된 궤도와 동일한 수의 궤도 비행을 완료할 수 있게 해줄 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

“케플러는 우리가 밤하늘을 바라보는 방식을 바꿨습니다.”미국항공우주국(NASA)이 2009년 발사해 지난 9년간 2600개 이상의 외계행성을 찾아낸 ‘케플러’ 우주망원경이 공식 은퇴한다. 케플러보다 2년 앞서 발사된 인류 최초의 소행성 탐사선 ‘돈’도 연료가 고갈돼 같은 절차를 밟게 될 전망이다. 30일(현지시간) 로스앤젤레스타임스(LAT) 등 미 언론에 따르면 NASA의 천체물리학 부문 책임자인 폴 허츠는 워싱턴DC 본부에서 “케플러는 우주 탐사의 새 시대를 열었고, 인류를 새롭게 정의했다”면서 “연료가 바닥 난 상황이라 다음주 안에 송신기를 끄라는 명령을 전달할 예정”이라고 밝혔다. 일명 ‘행성 사냥꾼’이란 별칭이 붙은 케플러는 현재까지 발견된 외계행성의 70%가량인 2681개를 찾아냈다. 이를 통해 우리 은하의 모든 별이 적어도 한 개 이상의 행성을 갖고 있다는 점을 알게 됐다. 케플러가 발견한 행성 10여개는 생명체가 거주할 수 있는 이른바 ‘골디락스’ 영역에 위치한 지구 크기 암석형 행성이다. 이 중 ‘케플러-22b’는 지구보다 크지만 해왕성보다 작은 슈퍼지구급으로 생명체 존재 가능성이 높은 곳으로 꼽힌다. 소행성 탐사선 돈은 2007년 9월 델타Ⅱ 중형 로켓에 실려 발사된 뒤 2011년 7월 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 질량이 가장 큰 소행성인 ‘베스타’에 도착했다. 이듬해 9월까지 1년여간 궤도를 돌다 왜행성 ‘세레스’로 옮겨 2015년부터 탐사해왔다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

“케플러는 우리가 밤하늘을 바라보는 방식을 바꿨습니다.” 미국항공우주국(NASA)이 2009년 발사해 지난 9년간 2600개 이상의 외계행성을 찾아낸 ‘케플러’ 우주망원경이 공식 은퇴한다. 케플러보다 2년 앞서 발사된 인류 최초의 소행성 탐사선 ‘돈’도 연료가 고갈돼 같은 절차를 밟게 될 전망이다. 30일(현지시간) 로스앤젤레스타임스(LAT) 등 미 언론에 따르면 NASA의 천체물리학 부문 책임자인 폴 허츠는 워싱턴DC 본부에서 “케플러는 우주 탐사의 새 시대를 열었고, 인류를 새롭게 정의했다”면서 “연료가 바닥 난 상황이라 다음주 안에 송신기를 끄라는 명령을 전달할 예정”이라고 밝혔다. 태양에서 약 1억 5000만㎞ 떨어진 궤도에서 지구를 따라 돌고 있는 케플러는 이제 어두운 우주 궤도를 떠돌며 영면에 들게 된다. 일명 ‘행성 사냥꾼’이란 별칭이 붙은 케플러는 현재까지 발견된 외계행성의 70%가량인 2681개를 찾아냈다. 이를 통해 우리 은하의 모든 별이 적어도 한 개 이상의 행성을 갖고 있다는 점을 알게 됐다. 케플러가 발견한 행성 10여개는 생명체가 거주할 수 있는 이른바 ‘골디락스’ 영역에 위치한 지구 크기 암석형 행성이다. 이 중 ‘케플러-22b’는 지구보다 크지만 해왕성보다 작은 슈퍼지구급으로 생명체 존재 가능성이 높은 곳으로 꼽힌다. 케플러의 뒤를 잇는 우주망원경 ‘테스’는 지난 4월 발사돼 가동 중이다. 소행성 탐사선 돈은 2007년 9월 델타Ⅱ 중형 로켓에 실려 발사된 뒤 2011년 7월 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 질량이 가장 큰 소행성인 ‘베스타’에 도착했다. 이듬해 9월까지 1년여간 궤도를 돌다 왜행성 ‘세레스’로 옮겨 2015년부터 탐사해왔다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

잠재적으로 거주 가능한 외계행성 수의 집계가 조금 아래쪽으로 수정되어야 한다는 관측 결과가 나왔다. 현재까지 미항공우주국(NASA)의 가성비 높은 케플러 우주망원경은 ‘거주가능 지역'(habitable zone) 곧, 행성 표면에 액체 물이 존재할 수 있는 궤도 범위에서 대략 지구 크기의 외계행성 30여 개를 발견했다. 그러나 유럽우주국(ESA)의 가이아(Gaia) 관측 위성에 의한 새로운 관측에 따르면, 실제 거주가능 외계행성 수는 2~12개 정도로 예측된다고 지난 26일(현지시간) NASA 관계자는 밝혔다. 2013년 12월에 발사된 가이아는 우리은하의 초정밀 3D지도를 제작에 착수했는데, NASA 관계자에 따르면,이 지도에는 약 17억 개의 별에 대한 위치 정보와 13억 개 별에 대한 거리 데이터가 포함되어 있다. 가이아의 관측에 따르면 케플러가 발견한 외계행성의 모항성들 중 일부는 이전에 예측했던 것보다 더 밝고 큰 것으로 밝혀졌다. 따라서 그러한 별들을 돌고 있는 외계행성들은 이전에 생각했던 것보다 더 크고 뜨거울 가능성이 있다. ‘뜨거운’ 문제는 간단한 것이다. 별은 크고 밝을수록 더 많은 열을 방출한다. 예상치의 큰 오차는 ‘트랜싯 방법’으로 알려진 케플러의 외계행성 사냥법에서 비롯된 것으로 알려졌다. 케플러 망원경은 행성이 모항성 앞을 지날 때 그 엄폐로 인해 모항성의 밝기가 변하는 것을 포착하는 방법으로 외계행성의 존재를 탐지하는데, 이를 ‘트랜싯 방법’이라 한다. 행성 크기 추정치는 통과 중 엄폐되는 별의 디스크 백분율로 구해진다. 따라서 별의 지름이 큰 쪽으로 수정되면 이에 따라 행성의 지름도 수정될 수밖에 없다. “항상 모든 문제는 우리가 그 별을 얼마나 잘 이해하고 있는가에 달려 있다”고 설명하는 NASA 외계행성 탐색 프로그램 수석 과학자 에릭 매머젝은 “이것은 진행 중인 이야기의 또 다른 장”이라고 밝혔다. 중요한 것은 새로운 관측 결과는 우리은하에 지구에만 생명체가 존재하는 것은 아닐 거라고 희망하는 사람들을 낙담시키지 않아야 한는 점이다. NASA 관계자들은 은하수에 아직도 생명체가 거주할 만한 많은 천체들이 있다고 강조하지만, 가이아 자료에 따르면 천문학자, 우주 생물학자 및 행성 과학자들은 외계행성의 거주 가능성에 대해 더 많은 연구가 필요하다는 사실을 말해준다. 제시 닷슨 NASA 천체 물리학자는 “우리는 여전히 외계행성이 얼마나 크며, 암석으로 이루어져 있는지 밝혀내려고 노력 중"이라고 밝혔다. 그는 K2로 알려진 케플러 확장 임무 프로젝트 과학자다. 과학자들이 외계행성을 탐색할 때 ‘거주 가능 지역’의 개념에는 궤도 거리만 들어 있는 것은 아니다. 외계행성의 질량과 대기 조성 같은 조건도 빠뜨릴 수 없는 요소들이다. 행성의 온도를 결정하는 데 중요한 영향을 미치기 때문이다. 또한 생명체가 서식하기 위해서는 지표에 액체 물이 필요하다고 흔히 말하지만, 꼭 그런 것은 아니다. 우리 태양계에서 거주 가능 지역 바깥에 있는 목성의 유로파와 토성의 엔셀라두스와 같은 얼어붙은 위성에도 지하에 바다를 갖고 있는 경우가 있다. 그 바다에 생명체가 서식하고 있을 것이라고 과학자들은 추측하고 있다. 물이 아니라 다른 용매로도 생명체가 존재할 수 있을지도 모르기 때문이다. 총 6억 달러(한화 약 7000억원)가 투입된 케플러 미션은 2009년 3월에 시작되었으며, 4년의 기본 임무 기간 동안 망원경은 약 15만 개의 별을 동시에 관측하면서 행성들의 모항성 통과를 추적했다. 이 작업은 관측대상을 정확히 조준하는 역할을 하는 리액션 휠 4개 중 2개가 고장나는 바람에 2013년 5월 끝났다. 그러나 케플러 망원경은 그후 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 부활되어 2014년 확장 미션 K2를 시작해 외계행성 탐색을 재개, 지금까지 이 K2에서 2,681건의 외계행성이 발견되었다. 그 결과, 케플러 우주망원경은 현재까지 발견된 약 3800개의 외계행성 중 약 70%를 발견하는 개가를 올렸다. 이 ‘케플러 수’는 계속해서 증가할 것으로 보이는데, 현재 3000개의 행성 ‘후보’가 후속 분석-관찰에 의한 확인을 기다리고 있다. 이처럼 빛나는 전과를 올린 케플러의 활약도 곧 막을 내릴 것으로 보인다. 우주선은 연료가 바닥을 드러내고 있어 최근 ‘연료를 사용하지 않는’ 휴면 모드로 들어갔다.　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

일반적으로 큰 동물보다 작은 동물의 숫자가 많은 것처럼 별 역시 질량이 큰 별은 숫자가 적고 가벼운 별일수록 숫자가 많다. 밤하늘에는 수많은 별이 빛나지만, 사실 우리 은하에서 가장 흔한 형태의 별은 고성능 망원경의 도움 없이는 볼 수 없는 적색 왜성이다. 적색 왜성은 태양 질량의 8-40% 정도밖에 되지 않는 작은 별로 우리 은하에 있는 별의 3/4 정도를 차지한다. 별의 밝기는 크기에 따라 기하급수적으로 커지므로 적색 왜성은 매우 어둡다. 하지만 적색 왜성도 행성과는 비교할 수 없을 만큼 큰 질량을 지니고 있으며 지구는 물론 목성보다 큰 행성을 여럿 거느리고 있다. 어두운 별이지만, 가까운 공전 궤도에서는 액체 상태의 물이 존재할 수 있어 일부 적색 왜성 주위 행성은 생명체 존재 가능성이 제기되고 있다. 그런데 과학자들은 적색 왜성에 가까운 지구형 행성에서 생명체가 살 수 있는지에 대해 갑론을박을 벌이고 있다. 우주에 가장 흔한 형태의 별이기 때문에 그만큼 생명체 탄생 기회도 높을 수 있지만, 태양계와 다른 환경에서도 지구처럼 안정적인 환경이 갖춰질 수 있는지 논란이 있는 것이다. 대표적인 문제는 적색 왜성에 가까운 거리에서 강력한 방사선과 별 표면 폭발 현상인 플레어(flare)에 노출된다는 것이다. 미국 애리조나 주립대 연구팀은 허블우주망원경을 이용해 태어난 지 4000만 년 이내의 젊은 적색 왜성 12개를 관측했다. 적색 왜성은 작은 크기에도 플레어 현상이 활발한데, 특히 어린 별이 더 활발한 것으로 알려졌다. 이번 연구에서는 태어난 지 얼마 되지 않은 적색 왜성의 플레어 활동이 나이든 별의 100-1,000배 정도 활발하다는 사실이 밝혀졌다. 특히 자외선 영역에서 강력한 에너지 방출이 일어나 적색 왜성에 가까운 행성은 자외선 살균 소독기 안에 있는 것과 마찬가지다. 더 중요한 문제는 강력한 방사선과 고에너지 입자의 폭풍으로 대기가 벗겨진다는 점이다.(개념도) 따라서 액체 상태의 물이 있을 만큼 적색 왜성에 가까이 있는 행성은 대기가 보존될 수 없는 역설적 상황에 놓이게 된다. 외계인이 살고 있을 가능성도 그만큼 낮아지는 셈이다. 하지만 이 연구 결과만으로는 적색 왜성 주변 행성에 생명체가 없다고 결론 내리기 이르다. 적색 왜성은 어두운 대신 수명이 매우 길어 100억 년 이상인 것도 있으며 이 시간 동안 얼마든지 대기가 다시 형성될 수 있기 때문이다. 연구팀은 이보다 좀 더 나이가 많은 적색 왜성을 조사해 대기가 보존되거나 다시 형성될 수 있는지를 검증할 예정이다. 물론 지구와 비슷한 환경에서만 생명체가 탄생한다는 것은 우리의 무지이거나 오만일 수도 있다. 적색 왜성 주변 행성계에는 우리가 상상도 못 할 독특한 생명체가 진화했을지도 모르고 이들 가운데 일부는 고도의 문명을 이룩해 지구 같은 행성에서도 생명체가 탄생했을지 궁금해하는 외계 과학자가 있을지도 모른다. 확실한 답을 알기 위해서는 과학자들은 계속 우주를 관측할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

수성과 지구가 가장 가까울 때는 8000만km밖에 안된다. 이는 지구-태양 간 거리 1억 5000만km의 반 남짓한 거리로, 우주선이 지구 탈출속도 초속 11km로 일직선으로 날아간다면 이론상으로는 약 105일 정도 걸리는 거리다. 그런데도 수성탐사선 베피콜롬보는 복잡한 경로로 무려 7년을 날아가야 수성 궤도에 진입할 수가 있다. 대체 왜 그럴까? 문제는 수성이 너무나 작은 행성인데다 빠른 속도로 태양을 공전하고 있다는 점, 그리고 바로 가까이 거대한 중력체인 태양이 버티고 있다는 점이다. 태양계 행성 중 가장 작은 수성의 지름은 약 4,900km(지구의 0.38배), 공전속도는 초속 48km나 된다. 따라서 탐사선이 수성 궤도에 진입하려면 먼저 태양을 강력한 중력을 뿌리치고 빠른 수성을 따라잡아야 하는 두 가지 장애물을 극복해야 한다. 이것이 1985년 수성궤도 진입 방법을 찾아낼 때까지 해결되지 않은 난제였다. 문제해결의 실마리는 플라이바이(flyby:행성궤도 접근통과) 항법에 있었다. 슬링샷 또는 스윙바이라고도 불리는 이 항법은 행성의 중력을 이용하여 궤도와 속도를 조정하는 방법으로 중력도움이라고도 한다. 탐사선이 행성의 중력을 받아 미끄러지듯 가속을 얻으며 낙하하다가 어느 지점에서 적절히 진행각도를 바꾸면 그 가속을 보유한 채 새총알처럼 튕기듯이 탈출하게 된다. 행성의 각운동량을 훔쳐서 달아나는 셈이다. 말하자면 우주의 당구공 치기쯤 되는 기술이다. 행성의 입장에서 본다면 우주선의 엉덩이를 걷어차서 가속시키는 셈으로, 이론상으로는 행성 궤도속도의 2배에 이르는 속도까지 얻을 수 있다. 그 반대로 우주선을 감속시킬 수도 있다. 현재 태양계를 벗어나 성간 공간을 날아가고 있는 보이저 1호는 이 기법을 이용해 목성 중력에서 시속 6만km의 속도 증가를 공짜로 얻었다. 보이저가 목성의 중력을 이용해 추진력을 얻을 때, 목성은 그만큼 에너지를 빼앗기는 셈이지만, 그것은 50억 년에 공전 속도가 1mm 정도 뒤처지는 것에 지나지 않는다. 현재까지 인류가 개발한 로켓의 힘으로는 겨우 목성까지 날아가는 게 한계이지만, 이 스윙바이 항법으로 우리는 전 태양계를 탐험할 수 있게 된 것이다. 베피콜롬보가 태양을 중력을 뿌리치면서 수성에 접근하기 위해서 우주선 궤도 설계자들은 태양 에너지와 화학 연료, 행성 플라이바이를 적절하게 조합한 결과 마침내 이 천체 장애물 코스를 통과할 수 있는 노선을 찾아냈다. 그것이 바로 9번의 행성 플라이바이를 거치는 노선으로, 2020년 4월의 지구, 2020년과 2021년의 금성 2번, 2021년에서 2025년 사이의 6번의 수성 플라이바이로 답안이 작성되었다. 행성 플라이바이에는 연료가 들지 않지만, 대신 시간이 많이 걸린다. 그래서 가까운 수성 궤도에 진입하기까지 무려 7년을 날아가야 하는 대장정이 되고 만 것이다. 그러나 7년 동안 탐사선이나 과학자들이 마냥 팔짱 끼고 노는 것은 아니다. 베피콜롬보에 탑재된 관측장비들이 제대로 작동하는지 지속적으로 체크하며 또 그중 절반 이상이 작동하면서 과학 데이터를 수집할 것이기 때문이다. 베피콜롬보의 수성 궤도 진입은 2025년 12월에 실행될 예정이다. 일단 궤도에 진입하면 탐사선은 유럽의 수성 궤도선(MPO)과 일본의 수성 자기권 궤도선(MMO)으로 분리되어 상호 보완적인 궤도를 선회하면서 탐사에 들어가는데, MPO는 2.3시간마다 한 차례 수성을 공전하고, MMO는 9.3시간마다 한 바퀴씩 돌게 된다. 모든 것이 계획에 따라 진행된다면, 베피콜롬보에 탑재된 16개의 관측장비들은 이 작고 괴상한 행성에 대해 놀라운 데이터를 수집할 것으로 기대되고 있다. 과연 베피가 수성과 우리 태양계 형성의 비밀들을 풀어줄 실마리를 찾아내줄 것인지 미션 과학자들은 기대에 부풀어 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

유명 천문학자 중 만년에 실명을 한 사람이 둘 있는데, 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)와 조반니 도메니코 카시니(1625~1712)가 그들이다. 문헌이 전하는 바에 의하면 두 사람이 실명한 원인으로 과도한 천체관측을 들고 있다. 과문한 탓인지 모르나, 하지만 그들에 못지않을 정도로 천체관측을 한 사람들 중 실명한 경우는 거의 알려져 있지 않다. 과연 갈릴레오와 카시니는 과도한 천체관측 탓으로 실명을 하게 된 걸까? 실명 외에도 두 사람에게는 묘하게도 공통점이 많다. 카시니는 나중에 프랑스로 귀화했지만, 어쨌든 두 사람 다 이탈리아 출신이라는 점, 둘 다 천문학사에 큰 획을 그을 정도로 위대한 업적들을 남겼다는 점, 또한 둘 다 17세기에 활동한 천문학자라는 점 등등이 그렇다. 별로 좋은 점은 아니지만, 공통점은 그밖에도 또 있다. 두 사람 모두 인성은 별로였다는 점이 바로 그것이다. 카시니는 파리천문대 초대 대장에 취임한 후 목성 대적점의 이동에 따른 목성의 자전주기(自轉周期) 확정, 토성의 자전 검출, 토성 고리의 카시니 틈 발견, 갈릴레오가 발견한 목성 4개 위성의 운행표 작성, 그리고 태양까지의 실거리를 측정하는 등 혁혁한 업적들을 쌓았다. 그러나 카시니는 고생스런 관측연구를 수행하고 돌아온 제자 리셰르를 시골로 내쳐버렸는데, 사연인즉, 리셰르가 적도 기아나에서 화성을 관측하면서 흔들리는 추를 이용한 진자시계를 사용하던 중, 진자가 파리에서보다 느리게 흔들린다는 사실을 발견했다. 많은 사람들이 그 원인을 놓고 고민하던 중에 뉴턴이 그 이유를 명쾌하게 설명해 보였다. 기아나는 파리보다 적도에 가깝다. 따라서 지구가 자전의 영향으로 적도 부분이 불룩해져 있다면 기아나는 파리보다 지구 중심에서 멀리 떨어져 있을 것이고, 그에 따라 중력도 약할 것이다. 이것이 기아나에서 진자가 파리보다 더 느리게 흔들리는 이유다. 실제로 기아나는 파리보다 지구 중심에서 21km 더 떨어져 있다. 리셰르의 발견은 지구가 자전한다는 사실에 대한 움직일 수 없는 증거였다. 이것은 태양까지의 거리를 알아낸 것보다 어쩌면 더욱 중요한 과학적 성과였다. 리셰르는 과학자들 사이에 일약 유명해졌다. 제자가 유명해지는 것을 지켜보고만 있을 수 없었던 카시니는 리셰르를 시골의 군 요새로 쫓아보내 계산 업무를 맡아보게 했다. 말하자면 좌천이었다. 전도 유망하던 젊은 과학자는 이윽고 무명인이 되어 잊혀지고 말았다. 갈릴레오는 카시니처럼 야비한 짓을 한 건 아니지만, 안하무인의 독불장군처럼 굴어 주변에 수많은 적들을 만들었다. 그가 노년에 종교재판을 받고 종신 가택연금에 처해진 데는 그러한 성격이 일조한 바도 없지 않다. 또한 자기에게 여러 차례 도움을 준 케플러에 대한 태도 역시 그 같은 비판을 피하기 어렵다. 1610년, 갈릴레오가 자작 망원경으로 관측한 결과물들, 곧 달의 표면, 목성의 위성, 은하수의 별들에 관한 내용을 <별들의 사자(使者)>라는 제목으로 발표했다. 갈릴레오는 이 책의 신빙성을 높이기 위해 케플러에게 여러 차례 자문을 구했으며, 그때마다 케플러는 ‘별들의 사자와의 대화’라고 불리는 편지에서 아낌없는 조언을 해주었다. 이 책은 출간 후 즉각 격렬한 논쟁을 불러일으켰다. 프톨레마이오스 체계를 크게 뒤흔드는 내용이었기 때문이다. 케플러는 반대파에 맞서서 “그 누가 이 메시지 앞에서 감히 침묵할 수 있겠는가? 바로 여기, 신의 명백하고도 풍부한 사랑이 넘쳐흐르노니, 이를 느끼지 못할 자 누구이겠는가”라며 갈릴레오를 적극 지지했다. 갈릴레오는 케플러의 지원으로 이런 비판들을 모두 잠재울 수 있었지만, 케플러에게 고맙다는 말 한마디 하지 않았다. 그럼에도 케플러는 갈릴레오의 무례에 불만을 표시하지 않았다. 갈릴레오는 지동설을 취하면서도 천문학 이론의 개혁을 이룬 케플러의 업적에 아무런 관심도 표하지 않았으며, 끝까지 케플러의 법칙을 무시하고 원운동을 고수했다. 아인슈타인도 “이 부분이 나를 내내 괴롭히는 대목이다”라고 실토한 적이 있다. 갈릴레오는 만년에 종신연금 당한데다 실명까지 하게 되어, “슬프다. 앞선 모든 시대의 학자들이 보편적으로 받아들였던 한계를 내가 탁월한 관찰과 명석한 논증으로 백배, 아니 천배나 넘게 확장시켜놓은 이 하늘, 이 지구, 이 우주가 이제는 나의 육체적 감각으로 채워지는 좁은 영역 안으로 움츠러들고 말았구나!” 하며 탄식했다. 그러나 갈릴레오나 카시니 두 사람의 실명 원인을 과도한 관측 탓으로 돌린 것은 억측일 확률이 높다. 그렇다면 두 사람은 무엇 때문에 장님이 되었을까? 전문가들은 망원경을 많이 봤다고 실명한다는 것은 넌센스라고 말한다. 여러 정황으로 추측컨대 두 사람의 실명 원인은 백내장일 가능성이 가장 높을 것으로 보인다. 두 사람 다 노년에 실명했다는 점을 보아도 그렇다. 당시에는 백내장이라는 병명도 알려지지 않았을 때라, 실명의 원인을 명확히 규명하기가 어려웠을 것이다. 그리고 두 사람이 모두 천문학자라 사람들은 실명을 관측 탓으로 돌렸을 가능성이 높다. 백내장은 우리 눈에 렌즈 역할을 하는 수정체가 이물질로 인해 빛을 차단함으로써 사물이 뿌옇게 보이게 되는 질병이다. 노년에 흔히 나타나는 증상으로, 흔히 눈이 침침하다고 하는 증상이다. 이 증상이 심해지면 결국 실명으로 가게 된다. 심청이 아버지 심 봉사도 아마 이 병으로 시력을 잃지 않았을까 싶다. 그만큼 옛날에는 흔한 질병이었을 것이다. 현대 의학은 이 경우 혼탁해진 수정체를 제거하고 시력 조절까지 겸한 인공 수정체를 그 자리에 앉힌다. 이 시술법이 개발되지 못했다면 많은 사람들이 실명으로 고통받았을 것이다. 여러분도 어느날 갑자기 눈이 침침하고 사물이 명료하게 보이지 않을 때는 즉시 안과로 가서 검안해보기 바란다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

과학자들이 갓 태어난 별 주변에서 생성된 지 얼마 되지 않은 거대 행성들을 발견했다. 지구에서 500광년 떨어진 어린 별인 'CI 타우'(CI Tau)가 바로 그 주인공으로 태어난 지 200만 년 이내의 별이다. 사람으로 치면 아직 젖먹이에 불과한 별이지만, 그 주변에는 거대 가스 행성 4개가 발견됐다. 영국 케임브리지 대학 연구팀이 이끄는 국제 과학자팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해 CI 타우 주변의 원시 행성계 원반의 고해상도 밀리미터파 이미지를 얻었다. 별처럼 밝지 않은 천체를 관측할 때는 가시광보다 파장이 긴 전파가 더 유리하기 때문이다. 이번 관측에서 가장 놀라운 사실은 4개의 거대 행성이 서로 멀리 떨어진 위치에서 생성됐다는 것이다. 안쪽 2개 행성은 목성 질량의 10배에 달하는 거대 행성이고 외곽 궤도를 도는 2개의 행성도 토성 정도 질량으로 작지 않은 크기인데, 가장 안쪽 행성의 경우 수성보다 안쪽 궤도를 도는 반면 가장 먼 궤도를 공전하는 행성은 태양-해왕성 거리의 3배 거리에 떨어져 있다. 과학자들은 별에서 매우 가까운 거리에서 공전하는 거대 목성형 가스 행성을 여럿 발견해 뜨거운 목성이라고 분류했는데, 현재의 행성 생성 이론에서는 이런 거대 가스 행성들은 멀리 떨어진 궤도에서 생성된 다음 다른 거대 행성의 상호 중력 작용에 의해 가까운 궤도로 이동한 것으로 생각해왔다. 별과 가까운 위치에서는 가스를 모으기 쉽지 않기 때문이다. 하지만 이번에 관측된 CI 타우 행성계는 기존의 이론으로는 설명하기 어려운 궤도를 지니고 있다. 과학자들은 이 미스터리를 풀기 위해 계속해서 연구를 진행 중이다. 이제까지 발견된 수천 개의 외계 행성은 우주에 행성이 매우 흔한 존재라는 사실을 증명했다. 동시에 과학자들은 행성계의 다양성에 놀라지 않을 수 없었다. 우주에는 태양계에서 볼 수 없는 다양하고 독특한 행성이 즐비했다. 수성보다 안쪽 궤도를 돌지만, 목성보다 큰 뜨거운 목성은 그중 한 종류에 불과하다. 외계 행성의 비밀을 밝히기 위한 연구는 이제 시작 단계다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

지구가 달을 위성으로 거느리고 있듯 태양계의 다른 행성들도 많은 달을 가지고 있다. 그렇다면 태양계 밖, 곧 외계행성들도 달을 가지고 있다는 점은 상식적이지만 지금까지 과학적으로 이를 입증하지는 못했다. 4일(현지시간) 미국 CNN, 영국 BBC 등 해외 주요언론은 태양계 밖에서 처음으로 ‘엑소문’(Exomoon·외계행성 주위를 도는 외계위성)일 가능성이 높은 천체를 발견했다는 연구결과를 보도했다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 외계행성을 발견하기란 어렵다. 전문가들은 흔히 외계행성 관측을 등대 옆에서 반딧불 찾기로 비유하지만 이보다 훨씬 작은 엑소문은 그 반딧불 옆에 있는 먼지 찾기와 다를 바 없다. 이번에 미국 콜롬비아 대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경과 허블우주망원경의 데이터를 바탕으로 엑소문일 가능성이 높은 천체를 찾아냈다. 아직은 엑소문 후보인 이 천체는 지구에서 약 8000광년 떨어진 목성만한 크기의 가스행성인 Kepler 1625b의 주위를 약 300만㎞ 거리를 두고 돈다. 흥미로운 점은 엑소문의 크기로 지름이 4만9000㎞로 해왕성 만하다. 태양계 내에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 목성의 달 가니메데(5262㎞)와도 비교조차 안될 정도. 더욱 놀라운 점은 이 엑소문이 가스위성일 가능성으로, 이 가설이 사실이라면 태양계에는 없는 거대 가스 위성이 외계에 존재하는 셈이다. 연구를 이끈 콜롬비아 대학 천문학과 데이비드 키핑 교수는 "우리 태양계의 달은 모두 암석형이거나 얼음형 천체"라면서 "만약 이번 연구결과가 사실로 증명된다면 거대한 가스행성이 거대한 가스위성을 가지고 있는 셈"이라고 설명했다. 이어 "이같은 결과는 외계의 위성 생성 과정은 태양계와 다를 수 있다는 점을 시사한다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 3일 자에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

​-10월초엔 용자리 유성우, 11월 중순엔 사자자리 유성우가 절정 가을 밤하늘에는 어떤 이야기들이 있을까? ​'오늘의 천체사진(APOD)' 25일자에 소개된 위의 그래픽에는 지구의 북반구 가을 밤하늘에서 들을 수 있는 재미있는 이야기들 제목들이 펼쳐져 있다. 위의 그림을 시계라고 생각하면, 왼쪽부터 시계 방향으로 이른 가을철 하늘 이야기가, 그리고 오른쪽으로 갈수록 늦가을 하늘 이야기들이 그려져 있다. 지구에 가까운 천체일수록 아래 중앙의 망원경 그림에 가깝게 그려져 있지만, 일반적으로 여기 있는 천체들은 대부분 맨눈으로도 볼 수 있는 대상들이다. 계절의 별자리는 해마다 똑같이 반복된다. 그러니까 작년 가을의 별자리가 올해 가을 밤하늘에도 어김없이 그대로 나타나는 것이다. 그래서 올 10월 9일에는 용자리 유성우가, 11월 중순에는 사자자리 유성우가 여전히 절정을 이룰 것이다. 또 국제우주정거장(ISS) 역시 밤하늘의 별자리들을 가로질로 흘러가는 모습을 볼 수 있다. 밤하늘에서 깜박거리며 날아가는 물체는 비행기일 가능성이 높고, 깜박임이 없이 흘러가는 빛점은 ISS라고 보아 거의 틀림없다. ISS가 한 지평선에서 다른 지평선으로 건너가는 시간은 약 10분이다. 가을이 깊어가면 금성은 저녁별에서 졸업해 해가 진 직후에도 볼 수 없지만, 목성은 서녘하늘을 당분간 지킨다. 그리고 화성과 토성을 늦가을까지 볼 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com