전세계 인류 중 선택받은 극히 일부의 사람만 목격할 수 있는 아름다운 광경이 우주에서 포착됐다. 지난 1일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 국제우주정거장(ISS)에 촬영한 환상적인 오로라의 모습을 영상으로 공개했다. '춤추는 오로라'(The Dancing Aurora)라는 제목이 붙은 이 영상은 현재 ESA 소속으로 ISS에 머물고 있는 독일인 우주비행사 알렉산더 게르스트(42)가 촬영한 것이다. 지구를 배경으로 녹색빛이 너풀너풀거리는 모습이 천상에 펼쳐진 커튼으로도 보일 정도. 이 영상은 0.5초 간격으로 촬영된 950장의 이미지를 합쳐 만들어졌다. 이처럼 우주에서도 관측이 가능한 오로라는 태양표면 폭발로 우주공간으로부터 날아온 전기 입자가 지구자기(地球磁氣) 변화에 의해 고도 100∼500km 상공에서 대기 중 산소분자와 충돌해서 생기는 방전현상이다. 오로라는 ‘새벽’이라는 뜻의 라틴어 ‘아우로라’에서 유래했으며 목성, 토성 등에서도 비슷한 현상이 나타난다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

7월에 접어들었다. 이번 여름 밤하늘에서는 어떤 것들을 볼 수 있을까? 미항공우주국(NASA)이 ‘오늘의 천체사진(APOD)’에 소개한 여름 밤하늘의 천문현상에서 궁금증을 풀 수 있다. 위의 그래픽에는 지구의 북반구에서 볼 수 있는 여름 밤하늘의 하이라이트들을 몇 개 늘어놨다. 아래쪽 중심에서 왼쪽으로는 북반구의 초여름 하늘이, 오른쪽으로는 늦여름에 볼 수 있는 밤하늘 이벤트들이 나타나 있다. 상대적으로 지구에 가까운 천체일수록, 일반적으로 아래 가운데 망원경 그림에 더 가깝게 그려져 있지만, 여기 표시돼 있는 대부분의 현상들은 망원경 없이 맨눈으로도 볼 수 있는 것들이다. 별자리는 계절마다 매년 똑같이 뜨고 지며, 유성우도 매년 같은 날짜에 찾아온다. 예를 들어, 지난해 여름과 마찬가지로 올해 여름에도 여름철 대삼각형이 여름 밤하늘을 장엄하게 수놓을 것이고, 페르세우스 유성우도 예년과 다름없이 8월 중순 절정에 다다를 것이다. 여름의 하늘에는 6월부터 해가 지고 나서 볼 수 있던 목성과 함께 금성 역시 7~8월 동안 저녁의 서녘하늘에서 밝게 빛나는 모습을 볼 수 있을 것이다. 토성과 화성은 이번 계절 밤 동안 볼 수 있는데, 특히 화성은 7월 27일이 ‘충’(지구를 중심으로 태양의 정반대에 위치하는 시각)양이다. 이 무렵이 화성이 지구에 가장 가까이 다가오는 최대접근 시기이므로, 화성은 물론 화성의 작은 두 달 포보스와 데이모스를 관측할 수 있는 절호의 기회다. 하늘 투명도만 좋다면 웬만한 망원경으로도 볼 수 있다. 토성 역시 6월 말경 충에 놓이게 된다. 마지막으로 7월 28일 새벽에는 부지런한 사람이라면 개기월식을 보게 될 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　 　

요즘도 잡지나 일간지에 '오늘의 운세'라든가 '별점 코너' 같은 게 실려 있는 것을 심심찮게 볼 수 있다. 과연 별자리 점이 맞을까? 일단 이 꼭지를 다 읽고 스스로 판단해볼 문제다. 달에 갈 수 있는 지금 세상에 아직도 그런 점 같은 거 믿는 사람이 있나, 생각하기 쉽지만, 독일의 한 여론조사 전문기관이 여론조사를 해본 결과, 여전히 3분의 1의 사람이 믿는 경향을 보였고, 반 가까운 사람들이 다소 믿는 쪽이라는 조사결과를 내놓았다. 우리가 생각하는 것보다 예상 외로 많은 사람들이 미신과 점을 믿는다는 것을 보여준다. 별점은 물론 서양의 점성술(astrology)에서 나온 것이다. 인간세계에서 일어나는 모든 일들은 천문학상의 현상과 깊은 관계가 있다고 믿는 신앙체계에서 나온 것이 바로 점성술이다. 고대 이집트인들은 시리우스가 지평선 위로 떠오르면 곧 우기가 시작되고 나일강이 범람한다는 것을 알았다. 이는 농사 준비를 서둘러야 한다는 것을 뜻한다. 이처럼 별의 운행을 보고 미래에 일어날 자연현상을 예측하는 패턴 읽기는 어느덧 역전되어, 시리우스가 뜸으로써 나일강이 범람하는 것으로 인식하기에 이르렀다. 이것이 천체의 운행을 사람의 운명과 결부시키게 된 동기다. 점성술의 탄생은 여기서 비롯되었다. 점성술의 시조는 최초로 황도 12궁 별자리를 만든 바빌로니아의 칼데아인으로 추정되고 있다. 기원전 1700년부터 1500년 사이에 이 지역에서 만들어진 비석을 살펴보면, 7개 행성의 위치와 전쟁, 기근, 왕위 교체 등과 관련된 예언이 발견되고 있다. 이것이 점성술에 관해 확인할 수 있는 가장 오래된 문헌이다. 이후 이들은 기원전 625년 신바빌로니아 제국을 건설했고, 점성술은 서서히 체계를 갖추어갔다. 황도 12궁과 일곱 행성(태양, 달, 수성, 금성, 화성, 목성, 토성)과의 관계에서 성립된 고대 바빌로니아의 점성술에서 태양과 달을 포함하는 7개의 행성은 신이며, 의지를 갖고 움직이는 존재들이었다. 그들이 모두 같은 궤도 위에서 움직이기 때문에, 각 궁에 나름대로의 의미가 생성되어, 행성과 행성의 관계뿐만 아니라, 각각의 행성과 그 행성이 머물고 있는 궁과의 관계도 예언 속에서 연관 맺게 되었다. 그 결과, 구체적이고 다방면에 걸친 예언이 가능해지게 되었다. 이 바빌로니아 점성술은 유럽뿐만 아니라 널리 이집트, 인도까지 퍼져나갔다. 기원 2세기 천동설의 결정판인 '알마게스트'(Almagest)를 쓴 프톨레마이오스도 생업은 점성술사였다. 이 분야에서 가장 권위 있는 책인 '테트라비블로스'(Tetrabiblos)를 쓴 사람이 바로 그였다. 하지만 그는 자신의 저서에는 "천문학은 제1의 과학이며 독립적인 것이다. 점성술은 제2의 과학이며, 제1의 과학의 응용에 지나지 않는다. 그 자체는 2류의 과학이다"라고 토로하기도 했다. 하긴 천문학을 하면서 점성술로 밥을 먹은 사람은 그뿐이 아니다. 17세기에 행성운동의 3대 법칙을 발견한 불세출의 천문학자 요하네스 케플러도 궁해지면 점성술로 돌아오곤 했다. 슬픈 자기 합리화를 하면서. “점성술은 어머니인 천문학을 먹여살리는 창녀일 뿐이다.” 그 시절에는 천문학과 점성술의 경계가 모호하기는 했다. 코페르니쿠스의 지동설이 갈릴레오와 케플러에 의해 굳건히 자리잡음에 따라 천문학과 점성술은 비로소 확연히 나뉘게 되었고, 점성술은 크게 힘을 잃기에 이르렀다. 1755년 11월 1일 토요일 기독교 성인들을 기리는 만성절 날 아침, 포르투갈의 리스본에 진도 9의 대지진이 일어났다. 포르투갈 왕국을 덮친 역대급 재앙인 리스본 대지진은 화재와 해일까지 불러와 리스본의 건물 중 85%가 파괴되고 10만 가까운 사람들이 희생되었다. 역사상 최악의 지진이었다. 당시 충격받은 유럽 지식층 일각에서는 이런 말이 나왔다고 한다. “만약 점성술이 맞다면 각기 다른 별자리에 태어난 10만 명의 사람이 어찌 한날한시에 다 같이 죽을 수 있단 말인가?” 현대 서양점성술에서 사용되고 있는 것은 주로 황도 12궁이다. 12궁의 각각은 탄생 시기를 나타내며, 사람의 성격을 분석하고 점성학적 자료를 통해 미래를 예측한다. 동양에서 12간지로 하는 띠별 운세와 비슷하다. 점성술사는 새로 바뀐 별자리에는 관심을 두지 않으며, 천체의 실제 위치보다는 2000년 넘게 내려온 오래된 별자리를 이용하여 관습적으로 점을 본다. 별점을 믿고 안 믿고는 개인이 선택할 문제임을 알 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

낮 기온 30도를 웃도는 무더위가 이어지고 있다. 한여름의 초입이다. 한국관광공사에서 7월에 가볼 만한 곳을 추천했다. 여름밤 별을 보며 더위를 식히기 좋은 곳이 테마다. 아이돌과 함께 가면 좋을 천문대, 낭만이 가득한 산책길 등 다양한 곳이 선정됐다.①1010m에서 보는 밤하늘 ‘화천 조경철천문대’ 강원 화천에는 ‘아폴로 박사’로 유명한 천문학자 조경철을 기리는 조경철천문대가 있다. 광덕산에 자리잡은 천문대는 밤하늘을 바라보는 데 최적의 조건을 갖췄다. 일반인이 접근할 수 있는 국내 천문대 중 가장 높은 곳(해발 1010m)에 있다. 시민천문대 중 가장 구경이 큰 1m 망원경도 설치돼 있다. 연간 관측 일수가 130일 이상이어서 별이 쏟아질 듯한 비경을 만나기 좋다. 매일 저녁 8시 ‘별 헤는 밤’ 강연과 밤 11시부터 밤새 별을 보는 ‘심야관측’ 프로그램은 천문학에 대한 이해를 돕는다. 관측기법을 배우는 별사진학교와 다양한 실습과정도 운영된다. 천문대에 자세한 내용을 확인하고 예약 후 참가하는 것이 좋겠다. 천문대 근처 광덕계곡에는 숙박시설이 많아 물놀이를 하기에 제격이다. 곡운구곡의 절경, 파로호전망대, 한국수달연구센터, 평화의댐 등을 함께 둘러봐도 좋다. 화천 조경철천문대 (033)818-1929.②‘거인의 눈동자’로 보는 증평 좌구산천문대 좌구산천문대는 충북 증평과 청주 일대 최고봉인 좌구산(657m)에 자리해 있다. 주변에 도시의 불빛이 없어 맑고 깨끗한 밤하늘이 펼쳐진다. 국내에서 가장 큰 356㎜ 굴절망원경은 ‘거인의 눈동자’라는 별명으로 불리기도 한다. 경통 길이만 4.5m, 천체를 최대 700배까지 확대해서 볼 수 있다. 작은 망원경으로 볼 수 없는 다양한 천체의 모습을 관찰하는 데 유용하다. 여름철에는 토성과 목성 등을 찾아볼 수 있어 아이들에게 인기다. 1층 천체투영실의 돔형 스크린에 펼쳐지는 별자리 이야기와 2층 ‘스페이스 랩’의 로켓 시뮬레이션 등 전시물도 볼거리다. 천문대 밖으로 펼쳐진 좌구산자연휴양림은 여름밤 휴식을 취하기 좋은 산책로다. 천문대 주차장에서 좌구산 정상까지 바람소리길이 40분쯤 이어진다. 휴양림에서 하루 묵은 뒤 증평민속체험박물관, 증평대장간 등을 둘러보는 것도 좋다. 증평군 문화체육과 (043)835-4146.③숲에 별 쏟아질 듯 ‘장흥 정남진편백숲우드랜드’ 전남 장흥 억불산에 자리한 정남진편백숲우드랜드는 맑고 투명한 하늘을 이고 있어 빛 오염 없이 별 구경하기 좋은 곳이다. 여름은 별을 관측하기에 최적의 시기는 아니지만 억불산 주변은 대기가 맑아 머리 위로 별이 쏟아질 듯하다. 정상 부근에는 정남진천문과학관이 있다. 주관측실에는 600㎜ 반사망원경과 152㎜ 굴절망원경이 설치돼 있어 성운, 성단, 은하 등을 관측할 수 있다. 보조관측실에는 태양의 홍염과 흑점을 살필 수 있는 망원경 6대가 있다. 2층 전시실의 천상열차분야지도와 별자리 탐험 등 전시물도 흥미롭다. 억불산 편백숲을 걸으며 별을 올려다보는 것도 좋다. 푹신푹신한 톱밥산책로를 걸으며 심호흡을 하면 상쾌한 피톤치드향이 밀려든다. 정남진편백숲우드랜드에는 황토흙집, 목조주택, 삼나무한옥 등 다양한 숙박시설이 갖춰져 있다. 인근 한승원소설문학길, 이청준 생가 등을 돌아봐도 좋다. 장흥군 문화관광과 (061)860-0257.④별빛 조명 삼은 반딧불이 군무 ‘영양 천문대’ 무공해 청정지역으로 이름난 경북 영양에는 국제밤하늘보호공원과 반딧불이천문대가 있다. 주변에 민가 불빛이 없어 칠흑 같은 어둠 속에서 영롱한 별빛과 반딧불이 군무를 만날 수 있다. 국제밤하늘협회(IDA)는 왕피천생태경관보전지구 일부를 포함한 반딧불이생태공원 일대 390만㎡(약 120만평)를 아시아 최초 국제밤하늘보호공원(IDS Park)으로 지정했다. 반딧불이천문대에서는 낮에는 태양망원경으로 흑점과 홍염을, 밤에는 주관측실 406.4㎜ 반사굴절망원경 등으로 행성, 성운, 성단 등을 관측할 수 있다. 전문해설사의 별 이야기도 흥미롭다. 반딧불이천문대 야간 관측은 저녁 7시 30분부터 10시까지다. 월요일과 공휴일 다음날은 휴관이다. 영양군청소년수련원에서 반딧불이생태학교까지 수하계곡 일대 1㎞에는 6월 말부터 반딧불이가 나타난다. 반딧불이가 많을 때는 나무가 크리스마스트리처럼 반짝이는 진풍경이 펼쳐진다. 영양군 문화관광과 (054)680-6413.⑤낮엔 조랑말 밤엔 별구경 명당 ‘제주 마방목지’ 낭만의 섬 제주는 별과 함께 여름을 보내기에 최적의 장소다. 바닷가에서도 별을 볼 수 있지만 불빛이 없는 곳을 찾으면 더 아름다운 밤하늘을 볼 수 있다. 5·16도로에 위치한 마방목지는 낮에 조랑말을 보러 사람들이 찾는 장소지만 밤에는 인적이 끊겨 별을 즐기기 좋다. 아이와 함께 별을 보고 싶다면 제주별빛누리공원이 제격이다. 별과 우주를 주제로 한 천문 공원으로 4D입체상영관, 천체투영실 등이 있다. 3층 관측실에는 600㎜ 카세그레인식 반사망원경과 소형 망원경도 마련돼 있다. 1100고지휴게소는 사진가들이 손꼽는 별 구경 명당이다. 가로등 하나 없는 길을 굽이굽이 올라야 해 운전에 주의할 필요가 있다. 별 이름이 붙은 새별오름도 별 구경 명소다. 오름 정상은 해발 519.3m. 가는 길이 잘 정비돼 있어 30분이면 오를 수 있다. 마방목지에서 차로 5분 거리의 사려니숲길을 걸으며 쉬어 가는 것도 좋다. 제주관광정보센터 (064)740-6000.⑥천문 테마파크 ‘양주 송암스페이스센터’ 경기 양주 계명산 자락에 자리한 송암스페이스센터는 ‘천문 테마파크’다. 별을 관측하는 천문대와 교육공간간 스페이스센터부터 호텔급 숙소, 레스토랑까지 갖추고 있다. 스페이스센터 천체투영관에서는 360도 반구형 스크린을 통해 실감 나는 우주여행 영상을 볼 수 있다. 영어 버전 동영상을 갖춰 외국인이 찾기에도 적당하다. 아시아 최초로 문을 연 챌린저러닝센터에서는 ‘인류 최초 목성 탐사’ 시나리오에 맞춘 기본훈련을 체험할 수 있다. 단체 이용만 가능하다. 스페이스센터 맞은편 트램스테이션에서는 천문대로 올라가는 케이블카가 출발한다. 탁 트인 전망을 보며 627m를 오르면 천문대가 나온다. 국내 기술로 처음 만든 600㎜ 주망원경이 있는 뉴턴관(주관측실)에서는 시간대별로 가장 멋진 모습을 뽐내는 천체를 볼 수 있다. 인근 양주시립장욱진미술관, 장흥자생수목원 등도 둘러볼 만하다. 양주시 문화관광과 (031)8082-4114. 이정수 기자 tintin@seoul.co.kr 한국관광공사 제공

우리 태양계 주위를 도는 거대한 소행성이 지상에서 맨눈으로도 관찰될 것으로 보인다. 미국항공우주국(NASA)의 최근 발표에 따르면 지구로부터 약 1억 8800만㎞ 떨어진 화성과 목성 사이에 위치해 있는 거대 소행성 베스타(Vesta, 또는 4 베스타)는 최근 궤도를 따라 지구 쪽으로 향하고 있으며, 이 덕분에 앞으로 수 개월간 맨눈으로도 관찰할 수 있을 만큼 지구에 근접한다. 지름 578㎞의 소행성 베스타는 다른 소행성과 마찬가지로 대부분 암석으로 이뤄져 있으며, 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 태양 궤도를 돌고 있다. 달과 비교해보면 상대적으로 매우 작고 먼 베스타가 지상에서 맨눈으로도 보이는 것은 높은 빛 반사율 덕이다. NASA에 따르면 달의 반사율은 12%에 불과하지만 베스타의 경우 무려 43%에 달한다. 베스타가 지구 상공에서 마지막으로 관찰됐던 것은 2011년으로, 1807년 독일 과학자에 의해 최초 발견됐으며 태양계 내 소행성 벨트에 속하는 행성 중 두 번째로 큰 질량을 차지한다. NASA는 무인탐사선 던 우주선(DAWN)으로 베스타를 꾸준히 탐사해 왔으며, 베스타 내에 에베레스트 산과 비슷한 크기의 산이 포착돼 학계의 관심이 쏠리기도 했다. NASA는 “베스타 같은 소행성은 태양계 생성 당시 부산물로 만들어져 수많은 천체 충돌 과정을 거쳤다” 면서 “이 때문에 우리 태양계 역사를 고스란히 간직한 역사 자료”라고 밝힌 바 있다. 지구 방향으로 움직이는 베스타의 궤도를 예측해 봤을 때, 7월 중순까지는 지구 남반구와 북반구에서 거대 소행성 베스타를 맨 눈으로 관찰할 수 있을 것으로 보인다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

마치 신이 물감으로 그린 듯한 한 폭의 유화같은 목성의 모습이 공개됐다. 지난 22일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 주노(Juno)가 목성에 근접해 촬영한 표면 사진을 공개했다. 목성의 북반구 모습을 담아낸 이 사진은 지난달 23일 목성 탐사선 주노가 13번째 근접비행(Fly by·플라이바이) 중 촬영했으며 그 거리는 불과 1만5500㎞다. 사진에 담아낸 목성의 모습은 혼돈 그 자체다. 물감으로 동그랗게 휘갈기듯 보이는 지점은 지옥같은 폭풍이 부는 목성 특유의 소용돌이 구름이다. 상대적으로 밝게 보이는 구름은 대체로 암모니아와 물 그리고 아직 밝혀지지 않은 성분으로 구성돼 있다는 것이 NASA 측의 설명. 거대한 가스행성의 민낯이 생생히 담겨있는 이 사진은 주노가 보내온 1차 데이터를 색보정해 만들어진 것이다. 　　 지난 2011년 8월 발사된 주노는 28억㎞를 날아가 지난해 7월 4일 미국 독립기념일에 맞춰 목성 궤도에 진입했다. 주노의 주 임무는 목성 대기 약 5000㎞ 상공에서 지옥같은 목성의 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보면서 자기장, 중력장 등을 관측하는 것으로 2018년 그 수명을 다한다. 사진=NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt /Seán Doran　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

6월 21일 오늘은 하지다. 행성 지구의 북반구에 태양의 고도가 가장 가장 높아지는 날이다. 일년 동안 남위 23.5도에서 북위 23.5도가지 오르락내리락하는 태양이 오늘 북회귀선인 북위 23.5도까지 올라와 북반구를 달구는 것이다. 이 23.5도는 지구 자전축의 기울기 각도이기도 하다. 지구가 이렇게 기울어져 자전함으로써 일년 내 지구 각 표면의 일조량이 달라지고 우리나라에는 사계절이 생기게 된다. 일조량은 태양의 고도에 따라 달라는 것으로, 지구-태양 간의 거리와는 거의 상관없다. 자전축 기울기는 천체의 자전축과 공전축 사이의 각도를 말한다. 이는 또 천체의 적도면과 궤도면 사이의 각도와 같으며, 적도 기울기라고도 한다. 자전축과 공전축의 방향은 오른손 법칙을 이용하여 정할 수 있다. 천체의 북극 방향에서 바라보았을 때, 반시계 방향으로 자전하며, 마찬가지로 궤도면의 수직 방향에서 바라보면 천체는 반시계 방향으로 공전한다. 그러면 하짓날 우리나라의 경우 태양이 얼마나 높이 올라가는 걸까? 대략 서울이 있는 위도 38도 근처를 기준으로 본다면, 태양의 고도는 38-23.5=14.5가 나오고, 90에서 이 숫자를 빼면 태양 고도가 된다. 바로 76.5도가 된다. 그러니까 수직에서 14.5도 빗겨난 머리 위에서 햇빛이 내리쬐니 뜨겁지 않을 수가 없다. 이 시기 적도에서는 수직에서 23.5도 빗겨나 햇빛이 내리쬐므로, 일조량이 서울보다 더 낮다는 계산이 나온다. 이처럼 하짓날 북반구의 땅표면은 태양으로부터 가장 많은 열을 받음에 따라 하지가 지나면서 몹시 더워지고, 장마가 시작되는 지방도 생긴다. 이 모든 기후의 변화는 지구 자전축이 기울어져 있기 때문에 생기는 것인데, 그렇다면 지구는 왜 이렇게 기우뚱한 자세로 태양 둘레를 도는 것일까? 태양계는 46억 년 전 몇 광년에 이르는 거대한 성운이 회전함으로써 형성되기 시작했다. 성운의 원자 구름이 중력으로 뭉쳐져 중심부에서 태양이라는 별이 태어났고, 주변부의 찌꺼기들은 각기 뭉쳐져 행성과 위성, 소행성들을 만들었다. 그러니 당연히 행성들의 자전축이 회전면에 대해 반듯하게 서 있어야 하는 게 정상인데 왜 이처럼 기울게 되었을까? 참고로 태양계 8개 행성들의 자전축 기울기를 보면, 수성 0.04도, 금성 177도, 지구 23.5도, 화성 25도, 목성 3도, 토성 26.7도, 천왕성 98도, 해왕성 28도다. 8개 행성 중 수성만이 자전축이 직립하고 있을 뿐 나머지는 정도의 차이는 있지만 하나같이 기우뚱하다. 금성은 무려 177도로 뒤집혀졌으며, 천왕성은 98도로 북극이 공전면에 가까이 누워 있다. 행성들의 자전축이 이처럼 제각각으로 기우뚱해진 이유에 대해 과학자들은 바로 태양계 초기 소행성 대폭격기를 거치면서 무수한 소행성들에게 얻어맞은 결과로 보고 있다. 기울기가 심한 정도는 그만큼 더 큰 충격을 받았다는 증거다. 우리가 사는 지구 역시 23.5도가 틀어질 만큼 소행성 충돌을 겪은 것이다. 자전축 기울기는 불변이 아니라 가변적이다. 화성의 자전축은 다른 천체의 중력 섭동의 영향으로 11~49도 사이로 변화하지만, 이에 반해 지구의 자전축이 상대적으로 안정적인 것은 달이 지구 자전축을 안정되게 잡아주고 있기 때문이다. 지구 기후의 변화가 나름 규칙적으로 나타나고 있는 것은 달의 덕분이다. 이런 점만 보더라도 우리는 이처럼 먼 시공간의 저쪽과 긴밀하게 엮여져 있는 존재임을 느낄 수가 있다. 　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지구의 달은 생명체가 살 수 없는 척박한 환경이다. 하지만 과학자들은 내부에 액체 상태의 물이 있는 목성의 위성 유로파나 토성의 위성 엔셀라두스에 생명체가 존재할지 모른다고 보고 있다. 따라서 미 항공우주국(NASA)은 가까운 미래에 유로파에 탐사선을 보내 결정적인 증거를 찾을 계획이다. 그런데 태양계 밖 위성에서 외계 생명체를 찾기 위해 노력하는 과학자들도 있다. '외계 달'(exomoon)은 외계 행성 주변을 공전하는 위성으로 사실 현재까지는 직접 관측이 이뤄지지 않았다. 하지만 태양계가 우주에서 특별한 존재가 아니고 흔한 별과 행성계 중 하나라는 점을 생각하면 당연히 외계 행성도 여러 위성을 거느리고 있을 것으로 예상된다. 흥미로운 사실은 과학자들이 지금까지 발견한 생명체 거주 가능 위치 행성들이 목성 같은 거대 가스 행성이라는 점이다. 당연히 가스 행성에는 생명체가 살 수 없지만, 만약 이 행성에 화성이나 지구 크기의 암석 위성이 있다면 대기와 액체 상태의 물이 표면에 있을 가능성이 있다. 당연히 생명체 존재 가능성을 생각해 볼 수 있다. 미국 캘리포니아 대학과 서던 퀸즐랜드 대학 연구팀은 케플러 우주망원경 데이터를 이용해 큰 위성을 거느릴 수 있는 가스형 외계 행성 가운데 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 후보군을 조사했다. 그 결과 121개의 가스 행성이 가능성이 있는 것으로 나타났다. 태양계에는 지구 크기의 위성이 없지만, 외계 행성 중에는 목성보다 더 큰 행성도 드물지 않기 때문에 과학자들은 얼마든지 가능성이 있다고 보고 있다. 하지만 현존하는 가장 강력한 망원경으로도 이렇게 멀리 떨어진 위성을 직접 관측하기는 불가능하다. 그래도 희망은 있다. 제임스 웹 우주 망원경 같은 강력한 차세대 망원경이 발사를 앞두고 있고 여러 관측 기술이 계속해서 발전하고 있기 때문이다. 우리는 생명체가 당연히 행성에 살 것이라고 생각해왔지만, 어쩌면 이는 우리의 편견에 지나지 않을 수 있다. 외계 생명체가 살고 있는 위성에 대한 결정적 증거가 발견될 때까지 과학자들은 관측을 멈추지 않을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 ‘속살’이 서서히 벗겨지고 있다. 지난 31일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 던(Dawn)이 촬영한 생생한 세레스 표면의 모습을 사진으로 공개했다. 이 사진은 지난달 16일 던이 세레스 표면에 최근접하며 촬영한 것으로 고도는 440㎞에 불과하다. 이 사진이 의미있는 것은 던이 촬영한 역대 사진 중 가장 세레스 표면에 가깝게 다가가 촬영했기 때문이다. 현재 세레스의 주위를 돌고있는 던은 궤도를 수정해 표면으로 서서히 하강하고 있다. 이달 내 세레스의 50㎞ 상공까지 접근한다는 것이 NASA의 계획으로, 성공하면 던은 기존 궤도보다 10배나 더 가깝게 세레스를 들여다 볼 수 있다. 사진에서처럼 크고 작은 수많은 크레이터가 존재하는 세레스는 지름이 950㎞에 달해 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했다. 그러나 세레스는 행성에 오르기는 커녕 오히려 명왕성을 친구삼아 왜소행성(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 학자들이 세레스에 관심을 갖는 이유는 태양계 탄생 당시의 상태를 그대로 유지해 초기 역사의 비밀을 풀어줄 것으로 기대되기 때문이다. 현재까지의 연구결과에 따르면 세레스에는 얼음과 여러 가지 암석 성분이 섞여 있는 거대한 얼음 화산(cryovolcanism)이 존재하며 지각의 30-40% 정도가 얼음, 나머지는 규산염 암석 및 염분으로 구성된 것으로 파악되고 있다. 한편 탐사선 던은 세레스와 소행성 베스타(Vesta)를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 발사됐다. 던은 지난 2011년 7월 16일 베스타 궤도에 진입, 14개월에 걸친 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 2015년 3월 세레스 궤도에 진입해 현재도 임무를 수행 중에 있다.　　　 사진=Credits: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

검은 과부거미(black widow spider)는 짝짓기 이후 암컷이 수컷을 잡아먹기 때문에 이같은 명칭이 붙었다. 그런데 천문학자들도 동반성을 흡수하는 중성자별에 같은 이름을 붙였다. 블랙 위도우 펄서(black widow neutron star/pulsar)는 강력한 중력으로 동반성을 흡수해 몸집을 키운다. 중성자별은 초신성 폭발 후에 남은 잔해가 뭉쳐서 형성되는 천체로 전체가 중성자로 구성된 하나의 원자핵이나 마찬가지다. 작은 크기에도 불구하고 질량은 태양보다 커서 그 표면 중력은 빛의 속도로만 겨우 탈출할 수 있는 수준이다. 만약 이보다 더 질량이 커지면 그때는 빛조차도 빠져나오지 못하는 블랙홀이 된다. 보통 중성자별은 초신성 폭발의 결과로 생성된다. 그런데 동반성을 가진 초신성이 초신성 폭발 이후에도 동반성을 계속 거느리고 서로의 주위를 공전하는 경우가 있다. 일반적인 별과 중성자별의 쌍성계는 거리가 먼 경우 안정적으로 유지되지만, 만약 거리가 가까운 편이면 중성자별의 중력이 작용해 동반성이 흡수되는 운명에 처한다. 이는 이론적으로는 쉽게 예측할 수 있으나 중성자별이 대부분 멀리 떨어져 있어 그 구체적인 모습은 알기 어려웠다. 캐나다 토론토 대학의 로버트 마인과 동료 과학자들은 작년에 푸에르토리코에 있는 아레시보 전파 망원경으로 지구에서 6500광년 떨어진 중성자별인 'PSR B1957+20'를 관측했다. 이 중성자별은 초당 600회라는 엄청난 속도로 회전하고 있어 밀리세컨드 펄서로 분류된다. 그런데 이 중성자별에서 매우 가까운 거리에는 태양 지름의 1/3 정도 되는 갈색왜성(brown dwarf)이 존재한다. 갈색왜성은 목성 질량의 13배에서 80배 사이의 천체로 행성과 달리 핵융합 반응을 일으킬 수 있으나 안정적인 핵융합 반응을 유지할 수 없어 흔히 실패한 별로 불린다. 연구팀은 역대 최고 분해능인 20km로 이 쌍성계를 관측하는 데 성공했다. 이는 명왕성에서 지구 표면에 벼룩을 관측한 것과 비교할 수 있는 수준으로 중성자별 관측 사상 가장 정밀한 관측이다. 관측 결과 중성자별과 갈색왜성 간의 거리는 200만km에 불과했다. 이는 지구 달 거리의 5배 정도로 중성자별의 강력한 중력과 방사선을 생각하면 대단히 가까운 것이다. 일반적인 갈색왜성의 온도는 낮지만, 이 갈색왜성은 중성자별에서 나오는 강력한 방사선의 영향으로 표면 온도가 태양과 비슷한 섭씨 6000도에 달한다. 이로 인해 표면 물질이 증발해 마치 혜성의 꼬리 같은 구조물을 만들고 있다. 그리고 이렇게 증발한 물질이 중성자별의 강력한 중력에 의해 흡수되는 것이다. 아마도 이 갈색왜성은 과거에는 지금보다 크기가 더 컸을 것이며 어쩌면 평범한 별이었는데 갈색왜성으로 크기가 감소했을 가능성도 있다. 물론 과거사와 관계없이 이 갈색왜성의 운명은 중성자별로 흡수되는 것이다. 연구팀은 이번 관측을 통해 이론적으로 예측되었던 사실을 다시 확인했을 뿐 아니라 지금까지 정확히 원인을 몰랐던 여러 가지 현상에 대한 단서를 얻었다. 하지만 과학자들은 당연히 여기에서 만족하지 않고 앞으로 더 정밀한 관측을 통해 우주의 비밀을 풀어나갈 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

마치 눈 앞에 떠있는 것처럼 생생한 목성의 새로운 사진이 공개됐다. 지난 19일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 주노가 촬영한 목성 사진을 홈페이지에 공개했다. 거대한 기체 행성의 모습이 그림처럼 담긴 이 사진은 주노가 지난달 1일 12번째로 목성을 근접비행하며 촬영한 것이다. 이번에 공개된 사진의 가장 큰 특징은 목성의 상징인 거대한 '대적점'(大赤點)의 위치다. 사진 속에서 대적점은 목성의 북반구를 장식하고 있는 것처럼 보이지만 실제 위치는 적도 아래다. NASA 측은 "주노의 촬영 위치에 따라 이처럼 새로운 목성의 모습을 볼 수 있다"면서 "이는 주노 만의 관점으로 촬영된 독특한 사진으로 3차원 우주의 진정한 본성을 경험할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 　 　 한편 1830년 처음 관측된 대적점은 대기현상으로 발생한 일종의 폭풍으로 지금은 점점 줄어들고 있는 상황이다. 19세기 대적점은 지구보다 2~3배 크기로 측정됐다. 그러나 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. 사진=NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstäd/Seán Doran　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난해 10월 길쭉하게 생긴 소행성 하나가 ‘외계에서 온 첫 손님’으로 확인돼 학계의 큰 관심을 모았다. 하와이말로 ‘제일 먼저 온 메신저’를 뜻하는 소행성 오무아무아(Oumuamua)는 당시 태양계 밖 베가(Vega)성 방향에서 시속 9만 2000㎞의 빠른 속도로 날아와 태양계를 곡선을 그리며 방문한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다. 태양계를 찾아와 다시 밖으로 떠났기 때문에 이 소행성은 '손님' 혹은 '방문자'라 불렸지만, 우리 곁에는 놀랍게도 '외계에서 온 이민자'도 있는 것으로 밝혀졌다. 최근 프랑스 코트다쥐르 관측소 등 국제공동연구팀은 목성 궤도 근처에 위치한 소행성 '2015 BZ509'가 외계에서 온 '인터스텔라 이민자'(Interstellar Immigrant)라는 흥미로운 연구결과를 발표했다. 이 소행성은 지난 2014년 11월 첫 발견 당시부터 학계의 큰 관심을 모았다. 일반적으로 태양계의 천체들은 태양을 중심으로 위에서 바라볼 때 반시계방향으로 공전한다. 그러나 극히 일부 천체의 경우 역주행(역행 궤도·retrograde orbit)하는데 2015 BZ509가 바로 여기에 속한다. 그러나 역주행 소행성의 경우 대부분 마주오는 다른 천체와의 충돌 가능성이 커지기 때문에 살아남기 힘들지만 특이하게도 2015 BZ509는 별다른 문제없이 지금도 안정적으로 궤도를 돌고있다. 2015 BZ509를 둘러싼 의문은 여기서부터 생겼다. 만약 2015 BZ509가 우리 태양계 태생이라면 다른 행성과 소행성처럼 순행 궤도를 돌아야 하기 때문이다. 이에 학계에서는 여러 가설을 세웠는데 대표적으로 역행성 혜성이 충돌로 인해 생긴 파편이거나 혹은 외계에서 태양계로 유입된 떠돌이 천체일 가능성에 주목했다. 이번에 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 2015 BZ509가 태양계가 형성될 시기인 45억 년 전 생성된 외계에서 온 천체라고 주장했다. 연구에 참여한 브라질 상파울루 주립대학 헬레나 모라이스 연구원은 "2015 BZ509의 궤도 특성은 태양계에서 형성된 천체로 설명될 수 없다"면서 "이 천체는 외계에서 태양계 형성 당시 끌려와 지금의 자리에 있는 것"이라고 분석했다. 이어 "2015 BZ509의 기원이 어디인지는 차후의 연구과제"라면서 "태양계 내에 아직 발견하지 못한 인터스텔라 이민자들이 더 있을 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

해왕성 너머 카이퍼벨트(태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 존재하는 특이한 소행성이 확인됐다.최근 영국 퀸스대학 등 공동연구팀은 카이퍼벨트에 존재하는 소행성 ‘2004 EW95’가 과거 화성과 목성 사이에 있다가 태양계 끝자락으로 쫓겨난 천체로 보인다는 연구 결과를 ‘천체물리학 저널 레터’ 최신호에 발표했다. 폭이 300㎞에 달하는 이 소행성은 지구에서는 무려 40억㎞ 정도 떨어진 곳에 있어 관측이 쉽지 않다. 2004년 허블우주망원경을 통해 처음 존재가 확인됐으나 발견 당시부터 전문가들을 혼란스럽게 했다. 반사되는 파장이 기존의 카이퍼벨트 천체와는 달라 관측에 오류가 있는 것이 아니냐는 의문이 제기됐기 때문이다. 카이퍼벨트 지역은 태양의 빛이 미치지 못해 매우 춥고 어둡다. 이 같은 이유로 이곳에는 얼음 천체들이 모여 있으며 지구 주위로 날아오는 혜성의 고향도 바로 이곳이다. 이번에 연구팀은 유럽 남방천문대의 초거대망원경(VLT)을 이용해 2004 EW95의 재분석에 나섰다. 그 결과 2004 EW95가 탄소가 풍부한 암석형 소행성이라는 사실이 새롭게 드러났다. 또한 연구팀은 산화 제2철과 엽상(葉狀) 규산염도 찾아냈는데 이는 화성과 목성 사이 소행성대의 천체에서 주로 발견된다. 결과적으로 태양계가 형성되던 초기 소행성대에 있던 2004 EW95가 알 수 없는 원인으로 인해 수십억㎞ 떨어진 태양계 끝자락까지 밀려났다는 가설이 가장 합리적인 설명이다. 그렇다면 그 원인은 무엇일까? 연구팀은 이를 ‘그랜드 택 가설’로 설명했다. 이 이론에 따르면 태양계 형성 초기 가스 행성인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은 서로 가깝게 있었으며 태양과의 거리도 지금보다 가까웠다. 그러나 행성들이 서로 근접했다가 어떤 힘에 의해 멀어지면서 남은 물체를 태양계 끝으로 밀어냈다는 주장이다. 논문의 선임저자 톰 시컬은 “2004 EW95는 너무 먼 곳에 있어 매우 희미하게 보인다”면서 “카이퍼벨트에서 이 같은 성분의 소행성이 발견된 적은 없었다”고 설명했다. 이어 “2004 EW95는 그랜드 택 가설의 주요한 증거가 될 수 있다”면서 “태양계 형성의 비밀을 밝혀 줄 원시 태양계의 유물”이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주에는 두 개의 별이 서로의 주변을 공전하는 쌍성계가 흔하다. 그리고 쌍성계에도 다양한 행성이 존재할 수 있다. 과거 과학자들은 영화 '스타워즈'에 등장한 타투인 행성처럼 태양이 두 개인 행성이 드물다고 생각했지만, 최근 연구 결과는 쌍성계 주변 행성이 생각보다 드물지 않다는 사실이 확인됐다. 과학자들은 쌍성계 주변 행성이 어떻게 생성되고 안정적으로 두 개의 별 주위를 공전하는지 연구 중이다. 네덜란드 레이던 대학의 연구팀은 지구에서 600광년 떨어진 CS 차(Cha) 쌍성계 주변에서 거대 행성이 생성되는 장면을 포착했다. 이 쌍성계는 이제 막 태어난 아기별로 주변에는 아직 가스와 먼지 원반이 존재한다. 이 원반 중심에 지구 태양 거리의 30배 지름의 빈 공간이 있고 여기 CS 차 쌍성계가 공전하고 있다. 연구팀은 칠레의 고산지대에 있는 VLT 망원경에 설치된 특수 장비로 이 쌍성계 주변을 관측해 지구 태양 거리의 214배 정도 되는 거리에 있는 천체를 발견했다. 이 천체는 별이 아니라 목성보다 질량이 큰 거대 행성인 슈퍼 목성이나 혹은 별과 행성의 중간 단계인 갈색왜성인 것으로 보인다. 연구팀은 과거 허블 우주망원경과 VLT 관측 데이터를 다시 확인해 이 천체의 희미한 흔적을 찾아냈다. 그리고 그 궤도를 분석해 이 천체가 우연히 주변을 지나가던 것이 아니라 실제로 쌍성계 주변을 공전하고 있다는 사실을 확인했다. 흥미로운 사실은 이 천체 역시 주변에 상당히 큰 디스크를 지니고 있어 미래에 목성이나 토성보다 더 복잡하고 거대한 위성 시스템을 지닐 가능성이 높다는 점이다. 만약 이 천체가 슈퍼 목성형 거대 행성이라면 쌍성계 주변 행성과 위성의 생성을 동시에 포착한 셈이다. 현재까지 외계 위성의 정보가 매우 부족한 점을 생각하면 상당히 흥미로운 발견이다. 다만 이 동반 천체의 더 정보를 알기 위해서는 더 높은 성능을 지닌 차세대 망원경의 힘이 필요하다. CS 차 시스템은 앞으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경과 다른 차세대 망원경의 흥미로운 관측 목표가 될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

해왕성 너머 미지의 영역인 카이퍼벨트(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 존재하는 희한한 소행성이 확인됐다. 　 최근 영국 퀸즈대학 등 공동연구팀은 카이퍼벨트에 존재하는 소행성 '2004 EW95'가 과거 화성과 목성 사이에 있다가 태양계 외곽으로 쫓겨난 천체로 보인다는 연구결과를 발표했다. 다소 길쭉한 모양의 이 소행성은 폭이 300㎞ 정도로 지구에서는 무려 40억㎞ 가량 떨어진 카이퍼벨트에 위치해 있어 관측이 쉽지않다. 지난 2004년 허블우주망원경을 통해 인류와 처음 '조우'했으나 발견 당시부터 학계의 논쟁을 일으켰다. 반사되는 파장이 기존의 카이퍼벨트의 얼음 천체와는 달랐기 때문이다. 카이퍼벨트 지역은 태양의 빛이 미치지 못해 매우 춥고 어둡다. 이같은 이유로 이곳에는 얼음 천체들이 모여있으며 가끔 지구 상에서 관측되는 혜성의 고향도 바로 이곳이다. 이번에 연구팀은 유럽 남방천문대의 초거대망원경(VLT)을 이용해 2004 EW95의 재분석에 나섰다. 그 결과 2004 EW95가 탄소가 풍부한 암석형 소행성이라는 사실이 새롭게 드러났다. 또한 연구팀은 산화 제2철과 엽상(葉狀) 규산염도 찾아냈는데 이는 화성과 목성사이 소행성대의 천체에서 주로 발견된다. 결과적으로 태양계가 형성되던 초기, 소행성 대에 있던 2004 EW95가 어떤 '원인'으로 인해 수십 억㎞ 떨어진 태양계 끝자락까지 이동했다는 가설이 합리적인 설명이다. 그렇다면 그 원인은 무엇일까? 연구팀은 이를 '그랜드 택 가설'(Grand Tack hypothesis)에서 찾았다. 이 이론에 따르면 태양계 형성 초기 가스행성인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은 서로 간에 가깝게 위치해 있었으며 태양과도 거리가 지금보다 가까웠다. 그러나 행성들이 서로 근접했다가 어떤 힘에 의해 멀어지면서 이 과정에서 남은 물체를 태양계 끝으로 밀어냈다는 주장이다. 논문의 선임저자 톰 시컬은 "2004 EW95는 움직일 뿐 아니라 너무 먼 곳에 있어 매우 희미하게 보인다"면서 "카이퍼벨트에서 이같은 성분의 소행성이 발견된 적은 없었다"고 설명했다. 이어 "2004 EW95는 그랜드 택 가설의 주요한 증거가 될 수 있다"면서 "태양계 형성의 비밀을 밝혀 줄 원시 태양계의 유물"이라고 덧붙였다.　 이번 연구결과는 '천체물리학 저널 레터'(Astrophysical Journal Letters) 최신호에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

대기가 헬륨가스로 가득 찬 새로운 외계 행성에 학계의 관심이 쏠리고 있다. 영국 엑서터대학교 연구진이 지난해 발견한 이 행성의 이름은 WASP-107b로, 지구에서 200광년 가량 떨어진 곳에 위치해있다. 밀도가 매우 낮으며 크기는 목성과 비슷하지만 질량은 12% 더 크다. 표면온도는 500℃ 정도. 연구진이 허블우주망원경을 이용해 지속적인 연구를 실시한 결과 이 행성의 대기가 헬륨가스로 가득 차 있다는 사실이 새롭게 확인됐다. 연구진은 이 행성의 대기 성분을 알아보기 위해 흡수분광법을 활용했다. 흡수분광법은 빛을 비춰 반응하는 것을 해석하는 방식으로, 이때 물체(혹은 대기)가 흡수한 흡광도(스펙트럼)를 분석하는 것이다. 이 행성 대기에 가득 차 있는 헬륨은 우주에서 가장 흔하게 찾을 수 있는 성분 중 하나이며, 질량이 큰 행성의 대기에 주로 헬륨이 있다는 사실을 가정으로 삼아왔다. 다만 이를 직접 확인하고 입증하는 것에 어려움을 겪었는데, 헬륨 가스가 우리 태양계외 행성의 대기에도 존재한다는 사실이 밝혀진 것은 이번이 처음이다. 이번 연구는 과학자들에게 외계 행성을 연구하는 새로운 길을 제시한다는 평가를 받고 있다. 뿐만 아니라 외계 행성에서 생명체를 탐색하거나 인류의 기원을 찾는데도 도움이 될 것으로 기대를 모았다. 연구를 이끈 엑세터대학의 제니카 스페이크 박사는 “헬륨가스가 WASP-107b 대기 아래쪽에 매우 풍부하다는 사실을 확인했다”면서 “우리는 적외선과 자외선을 이용해 분석하는 기술로서 더 많은 정보를 얻어낼 수 있다. 더불어 외계생명체에 대한 정보를 얻는데도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 ‘네이처’에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

천왕성의 대기는 달걀 썩는 냄새로 진동할 것이라는 흥미로운 연구결과가 나왔다.최근 영국 옥스퍼드대 등 공동연구팀은 천왕성 대기 상층부 구름이 대량의 황화수소로 이루어졌다는 논문을 네이처 자매지 ‘네이처 아스트로노미’에 발표했다. 황과 수소로 이루어진 화합물인 황화수소는 무색의 유독한 기체로 계란이 썩는 것 같은 악취로 유명하다. 그간 학계에서는 천왕성도 목성이나 토성처럼 구름층의 성분이 황화수소, 암모니아 등의 성분으로 이루어진 것으로 추측해 왔지만 이를 입증할 ´증거´는 찾아내지 못했다. 이번에 연구팀은 미국 하와이 제미니 노스 망원경에 설치된 근적외선 인테그랄 필드 분광계(NIFS)를 이용해 천왕성 구름 속 성분을 파장으로 쪼개 분석했다. 연구를 이끈 패트릭 어윈 박사는 “스펙트럼 분석을 통해 구름 속 성분의 정체가 황화수소인 것으로 드러났다”고 밝혔다. 또한 연구팀은 천왕성과 해왕성의 구름층 성분은 매우 유사한 반면 주로 암모니아 성분으로 이루어진 목성과 토성과는 약간의 차이가 있는 것으로 내다봤다. 어윈 박사는 “각 행성의 이 같은 차이는 태양계 형성 초기의 역사와 관계가 깊다”면서 “가장 큰 이유는 태양과의 거리 차이로, 행성 형성의 과거를 보는 단초가 될 것”이라고 설명했다. 한편 천왕성은 우리 태양계 행성 중 하나지만 정확한 대기의 성분도 모를 만큼 데이터가 별로 없다. 인류가 처음으로 천왕성의 ´얼굴´을 본 것은 1986년 1월 24일 ‘인류의 척후병’ 보이저 2호가 천왕성을 스쳐 지나가면서다. 단 5시간 30분의 근접비행 동안 보이저 2호는 8만 1500㎞ 거리에서 파랗게 빛나는 천왕성의 모습을 처음으로 보내왔다. 태양을 공전하는 데만 무려 84년이 걸리는 천왕성은 행성 내부의 열이 없어 -224.2C라는 극한의 환경을 갖고 있는 태양계에서 가장 ‘쿨’한 행성이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

외계행성 중 손에 꼽을만한 '우주에서 가장 어두운 행성'이 발견됐다. 최근 영국 킬 대학교 연구팀은 우리의 목성과 유사한 외계행성 'WASP-104b'가 빛을 최대 99%까지 흡수해 우주에서 가장 어두운 행성에 꼽힌다는 논문을 발표했다. 크기도 목성만한 WASP-104b는 사자자리 방향으로 약 466광년 떨어진 별(항성)인 WASP-104의 주위를 도는 기체 행성이다. 처음 발견된 것은 지난 2014년으로 당시에 전문가들은 빛을 약 60% 정도 흡수하는 것으로 추측해왔다. 이번에 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경의 데이터를 바탕으로 분석한 결과 WASP-104b가 빛을 최대 99% 흡수한다고 결론지었다. 결과적으로 너무 어두워 거의 보이지 않는 행성인 셈이다. 물론 WASP-104b가 빛을 거의 반사하지 못하는 이유는 있다. 연구팀은 그 원인으로 증발상태의 나트륨과 칼륨 등이 행성 대기에 다량 함유돼 있어 빛을 흡수해 행성 자체를 어둡게 하는 것으로 추측하고 있다. 또 하나 흥미로운 사실은 WASP-104b와 항성과의 거리로 두 천체는 불과 430만㎞ 떨어져있다. 우리의 태양과 가장 가까운 수성이 약 5800만 km 떨어져 있다는 것과 비교해 보면 얼마나 가까이 있는지 알 수 있는 대목. 이 때문에 전문가들은 이같은 외계행성을 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)이라는 별칭으로 부른다. 연구를 이끈 테오 모치닉 박사는 "지금까지 발견된 것 중 탑3에 들어갈 만큼 가장 어두운 행성"이라면서 "실제 우주에서는 희미하게 자주색으로 보일 수 있다"고 설명했다. 이어 "대부분의 뜨거운 목성은 빛을 40% 정도 반사하지만 WASP-104b의 경우는 매우 극단적인 경우"라고 덧붙였다. 한편 WASP-104b처럼 어두운 행성으로는 지구에서 750광년 떨어진 ‘TrEs-2b'가 있는데 역시 99% 가까이 빛을 흡수해 '다크나이트'라는 별칭으로도 불린다. 전문가들이 이렇게 어두운 행성을 발견할 수 있는 것은 ‘트랜싯’(transit) 현상을 이용하기 때문이다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

천왕성 대기는 달걀썩는 냄새가 진동할 것이라는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 최근 영국 옥스퍼드 대학 등 공동연구팀은 천왕성 대기 상층부 구름이 대량의 황화수소로 이루어졌다는 논문을 네이처 자매지 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy)에 발표했다. 　 황과 수소로 이루어진 화합물인 황화수소는 무색의 유독한 기체로 계란썩는 냄새로 비유되는 악취를 가진 것으로 유명하다. 학계에서는 천왕성도 목성이나 토성과 마찬가지로 구름 층의 성분이 황화수소, 암모니아, 얼음 등의 성분으로 이루어진 것으로 추측해왔지만 이를 입증할 '증거'를 찾아내지는 못했다. 이번에 연구팀은 하와이에 설치된 제미니 노스 망원경에 설치된 NIFS(Near-infrared Integral Field Spectrograph)의 분석을 통해 구름 속 성분 중 하나가 황화수소가 맞다는 결론을 얻었다. 연구를 이끈 패트릭 어윈 박사는 "망원경을 통해 얻어진 스펙트럼 분석을 통해 구름 속 성분의 정체를 밝혀냈다"면서 "만약 우주인이 천왕성의 대기로 내려간다면 불쾌한 냄새와 마주하게 될 것"이라고 밝혔다. 특히 연구팀은 천왕성과 해왕성의 구름층 성분이 매우 유사한 반면 주로 암모니아 성분으로 이루어진 목성과 토성과는 약간의 차이가 있을 것으로 내다봤다. 어윈 박사는 "각 행성의 이같은 차이는 태양계 형성 초기의 역사와 관계가 깊다"면서 "가장 큰 이유는 태양과의 거리로, 행성 형성의 과거를 보는 단초가 될 것"이라고 밝혔다. 한편 천왕성은 우리 태양계 행성 중 하나지만 정확한 대기의 성분도 모를만큼 연구할 만한 데이터가 별로 없다. 인류가 처음으로 천왕성의 '얼굴'을 본 것은 지난 1986년 1월 24일 ‘인류의 척후병’ 보이저 2호가 천왕성을 스쳐 지나가면서다. 단 5시간 반의 근접비행 동안 보이저 2호는 8만 1500km 거리에서 파랗게 빛나는 천왕성의 모습을 처음으로 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 가장 ‘쿨’한 행성이다. 천왕성은 토성처럼 웅장하고 아름답지는 않지만 신비로운 고리를 무려 13개나 가지고 있으며 27개의 위성을 거느리고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(이하 NASA)가 마치 유화를 보는 듯 선명하고 아름다운 목성의 ‘대적점’(Great Red Spot)의 최근 모습을 공개했다. ‘그레이트 레드 스폿’이라고도 부르는 대적점은 대기 현상으로 발생한 붉은 폭풍으로, 목성의 상징으로 꼽힌다. 작도 부근에 위치한 대적점의 현재 크기는 지구보다 크며, 지구 3~4개를 합친 천체를 삼킬 수 있을 정도로 거대한 시기도 있었다. 하지만 전문가들에 따르면 현재 목성의 대적점은 1년 평균 지름 230㎞씩 줄어들고 있으며, 상부의 구름도 빠르게 이동하고 있다. 이번에 공개된 목성의 대적점은 NASA의 주노 탐사선이 미국 현지시간으로 지난 1일 촬영한 것으로, 이후 아마추어 천문학자를 뜻하는 시민과학자(Citizen scientist)인 션 도란과 제럴드 아이슈테트가 재작업해 탄생됐다. NASA에 따르면 주노는 이번 대적점을 촬영할 당시, 대적점 상부 구름으로부터 약 2만 4749~3만 633㎞ 떨어진 우주 상공에 있었으며, 대적점 뿐만 아니라 그 주위를 지나가는 구름과 바람도 상세하게 포착했다. 한편 최근 전문가들은 1600년대부터 소용돌이 쳤을 것으로 보이는 대적점이 향후 20년 내 사라질 것으로 예측했다. 10시간에 1번 회전하는 목성에서 이러한 폭풍은 제트기류에 의해 소멸될 수 있기 때문이다. 실제로 과거 대적점은 지구 3~4개를 집어삼킬 정도의 엄청난 규모를 자랑했었지만, 그 크기가 매년 줄어들고 있다. 주노의 탐사 임무를 주도하고 있는 NASA 제트추진연구소(JPL)의 행성과학자 글렌 오턴 박사는 지난 2월 “10~20년 뒤 대적점은 커다란 붉은 원(Great Red Circle)이 될 것”이라면서 “아마 얼마 뒤에는 커다란 붉은 흔적(Great Red Memory)으로 남을 것”이라고 말했다. 사진=NASA 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr