호남지역 최대 규모인 광양운전면허시험장이 오는 20일부터 운영된다. 광주·전남에 들어서는 두 번째 운전면허시험장으로 광주·전남·전북에서 유일하게 트레일러, 레커 등 모든 차량의 기능시험이 가능하다. 총면적 2만 9113㎡ 중 연면적 3647㎡의 부지에 본관, 기능시험장, 부속건물 등이 들어선다. 본관 건물에는 민원실, PC학과장, 교통안전교육장, 신체검사실과 편익시설 등이 마련됐다. 기존 나주시험장에서 제외됐던 대형 레커 등의 면허도 취득할 수 있다. 전남 동부권 광양, 순천, 여수, 구례, 곡성, 고흥, 보성 7개 시·군과 경남 서부권 남해, 하동, 사천 3개 시·군 등 10개 시·군의 약 84만 5000명 주민들이 편리하게 이용할 것으로 예상된다. 또 연간 25만명으로 예상되는 운전면허 수험생과 동행인이 지역 식당과 편의점, 택시, 시내버스 등을 이용할 것으로 보여 경제 활성화에도 도움이 될 것으로 기대된다. 방기태 교통과장은 “운전면허시험장이 목성지구 도시개발사업과 LF스퀘어 개장, 도립미술관 개관, 덕례지구 미개발지역에 대한 도시개발 등과 맞물려 광양읍 경제에 활력을 불어 넣을 것”이라며 “인구 유입을 통한 30만 자족도시 건설의 기반이 되도록 세심한 노력을 기울이고 있다”고 밝혔다. 17일 광양시험장 본관 대강당에서 열리는 개청식은 이낙연 전남도지사, 강성복 전남경찰청장, 정현복 광양시장, 지역주민 등 150여명이 참여해 사업 경과보고와 시설투어 등으로 진행된다. 광양 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr

"생일 축하해! 갈릴레오" 최근 미국의 우주전문매체 스페이스 닷컴이 목성과 그 주위를 공전하는 위성의 모습을 사진으로 공개했다. 거대한 목성을 대각선으로 가로질러 가는 3개의 위성은 왼쪽 아래에서부터 각각 유로파, 칼리스토, IO와 그 그림자들이다. 지난 2015년 1월 24일 허블우주망원경이 촬영한 이 사진은 목성의 보기 드문 우주 이벤트를 담고 있다. 이날 이들 세 위성은 한꺼번에 목성의 전면을 가로지는 특별한 '우주 삼중창'을 선보였다. 매체가 2년 전 사진을 꺼내든 것은 지난 15일이 453년 전 갈릴레오가 탄생한 날이기 때문으로 특히 이들 위성은 '갈릴레이 위성'이라 부른다. 이탈리아의 천문학자이자 물리학자, 수학자인 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)는 지난 1610년 자체 제작한 망원경으로 목성의 4개 위성을 처음으로 관측했다. 당시 갈릴레오는 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 태양계에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262km)를 발견했다. 현재까지 확인된 목성의 위성 수는 무려 67개지만 여전히 가장 유명한 것은 이들 갈릴레이 위성이다. 사진=NASA, ESA, Hubble Heritage Team 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

유럽우주국(ESA)의 목성 달 탐사선 주스(JUICE)는 'JUpiter ICy moons Explorer'의 준말이다. 목성은 태양계의 다섯번째 행성이자 가장 큰 행성으로, 태양계에 있는 다른 모든 행성들을 합한 질량의 2.5배에 이른다. 목성은 토성과 마찬가지로 거대 기체 행성으로, 주성분은 거의 수소이다. 현재까지 확인된 목성의 위성 수는 무려 67개에 이르는데, 그중에서 가장 유명한 위성은 역시 갈릴레오가 1610년 자작 망원경으로 발견한 4대 위성, 곧 갈릴레오 위성이다. 주스는 이중에서 이오만을 빼고, 유로파, 칼리스토, 가니메데 세 위성을 탐사할 목적으로 2022년 발사 추진 중에 있다. 아드리안5 우주선에 실려 발사될 예정인 주스는 금성과 지구의 중력 도움을 받아 가속을 얻어 외부 태양계로 향한다. 그래도 목성까지 가는 데만도 7.5년이 더 걸릴 것으로 보인다. 주스는 2030년 1월쯤에야 목성 궤도에 진입할 것으로 예측되고 있다. 그후 2.5년 동안 목성 궤도를 돌면서 목성의 대기와 자기장뿐 아니라, 세 위성에 대한 탐사를 수행하게 된다. '탐사활동 동안 칼리스토와 가니메데를 이용한 중력도움으로 주스의 선회 궤도가 결정될 것'이라고 ESA는 기자회견에서 밝혔다. 탐사선은 궤도 경사각을 30도 정도 올리기 위해 칼리스토에 대한 근접비행을 몇 차례 실시할 예정이다. 그러면 탐사선은 목성의 극지방을 관측할 수 있게 된다. 물론 근접비행 중에 칼리스토에 대한 관측도 할 것이다. 목성의 4대 위성 중 가장 큰 가니메데는 태양계 최대 위성으로 지름이 수성보다도 크다. 이 가니메데의 궤도를 도는 관측 미션은 모두 8개월 동안 실시될 예정인데, 주스는 이 얼음 위성에 대한 최초의 미션을 수행하는 탐사선으로 기록될 것이다. 미션이 종료되면 탐사선은 가니메데의 지표에 충돌함으로써 최후를 맞게 된다. 무인 탐사선을 이용한 목성에 대한 탐사는 그 동안 여러 차례 이루어져왔다. 파이어니어와 보이저, 갈릴레오 탐사선 등이 목성을 근접비행하거나 궤도를 돌면서 탐사를 수행했으며, 명왕성 탐사선 뉴호라이즌스는 2007년 목성 중력을 이용해 가속을 얻어 명왕성으로 향했다. 목성을 가장 최근에 탐사한 탐사선은 2016년 7월 4일 목성에 도달한 주노이다. NASA에서는 유로파 바다에서 생명체를 찾기 위해 탐사 로버를 빠르면 2031년 4월에 유로파에 착륙시킬 계획으로 있다. 현재 NASA는 2022년 초로 예정되어 있는 탐사선의 유로파 플라이바이를 기획하고 있는 중이다. ​이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

'태양계 큰형님' 목성 남반구의 세세한 모습이 카메라에 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 소용돌이치는 구름이 마치 물감처럼 대기에 뿌려진 목성의 남반구 사진을 공개했다. 지난 2일 목성 탐사선 주노(Juno)가 10만 2100km 거리에서 촬영한 목성의 남반구는 기존의 목성과는 또다른 모습을 우리에게 보여준다. 우리에게 친숙한 줄무늬 구름보다 소용돌이 구름이 더 잘 보이기 때문. 사진 속 흰 색의 여러 타원형 점은 소용돌이 치는 폭풍으로 그 크기는 지구 만하다. 지난 2011년 8월 발사된 주노는 28억㎞를 날아가 지난해 7월 4일 미국 독립기념일에 맞춰 목성 궤도에 진입했다. 주노의 주 임무는 목성 대기 약 5000km 상공에서 지옥같은 목성의 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보면서 자기장, 중력장 등을 관측하는 것으로 2018년 그 수명을 다한다. 한편 태양계의 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 지름이 14만 3000km로 지구의 약 11배에 이른다. 질량은 지구의 약 318배, 부피는 지구의 약 1400배나 되지만, 밀도는 지구의 약 4분의 1 정도에 불과하다. 그 이유는 목성은 수소와 헬륨으로 구성된 가스 행성이기 때문이다. 흥미로운 점은 이 거대한 덩치를 가진 목성의 자전속도가 태양계에서 가장 빠르다는 사실이다. 목성은 초당 12.6㎞의 속도로 자전해 한바퀴 도는데 채 10시간이 걸리지 않는다. 사진=NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

북한이 지난 12일 발사한 ‘북극성 2형’은 고체연료를 사용한 신형 중거리 탄도미사일(IRBM)으로 분석됐다.　사전에 발사징후를 포착하기 어려워지면서 우리 군이 구축하고 있는 ‘킬체인’이 무력화될 수 있다는 우려가 국방 안보 전문가들 사이에서 나온다.북한의 미사일에 대해 외부에선 ‘대포동’ ‘무수단’ ‘노동’ 등의 명칭을 붙여 부르지만 북한에서는 미사일 종류별로 별 이름을 사용한다. 대전차 미사일의 명칭은 수성(나중에 ‘불새’로 개칭), 대함 미사일은 금성, 이동식 지대지 미사일은 화성, 고정식 탄도미사일은 목성이라 부른다. 12일 발사된 지대지 미사일에 북극성이란 이름을 단 것도 결국 알래스카 상공을 가로질러 미국까지 날아갈 미사일이란 의미가 담긴 것으로 보인다. 북한은 앞으로 대륙간탄도미사일(ICBM)을 북극성 계열로 발전시켜 나갈 것으로 추정된다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

많은 과학자들은 목성이 혜성이나 소행성들로부터 내부 행성계를 지켜주는 방패막이 역할을 하는 것으로 인식했다. 사실은 목성이 아닌 토성이 그 역할을 해왔음을 보여주는 새 연구가 발표되어 관심을 끌고 있다. 새롭게 연구 조사된 시뮬레이션에 따르면 토성이 지구를 위협하는 소행성들을 비켜가게 하는 결정적인 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. '방패로서의 목성'이란 개념은 1994년 미국 행성 과학자 조지 웨서릴의 논문을 곡해한 데서 비롯된 것이었다고 같은 행성 과학자 캐빈 그레이지어가 설명한다. 카네기 연구소 소속이었던 웨서릴은 논문에서 목성을 실패한 항성이라 규정하고(항성계의 행성들은 대개 천왕성이나 해왕성 크기 이하가 보통이다) 목성이 보다 밀도 높은 혜성 영역에 자리잡고 성간공간으로 혜성들을 좀 적게 방출했더라면 항성이 될 수 있었을 것이라고 추정했다. 영화 '배틀스타: 갤럭티아'와 '그래비티'에 자문역으로 참여한 바 있는 NSAS 제트추진연구소 소속의 그레이지어 박사는 1994년 웨서릴의 논문을 재해석하고 있는 중이라고 밝혔다. 컴퓨터 시물레이션을 적용할 때 논문이 어떤 결과를 산출할 것인가를 알아보기 위함이다. "다큐멘터리나 TV 쇼 등에 목성에 관한 얘기는 자주 나오죠. 하지만 논문을 검토한 결과 나는 목성에 대한 그러한 언급이 믿을 수 없다는 걸 알았습니다." 하고 그레이지어 박사는 밝힌다. 그레이지어 박사는 시뮬레이션을 통해 작은 천체, 예컨대 혜성이나 소행성 등은 목성과 토성 궤도 사이에선 쫓겨나간다는 사실을 발견했다. 하지만 그들 중 많은 수는 내부 태양계로 진입한 후 방출된다는 것도 알아냈다. 시뮬레이션을 더 진행해보면 목성과 토성이 협력해서 이러한 소행성들을 외부로 축출한다는 사실을 보여준다. 만약 목성이나 토성 중 하나만 존재했더라면 태양계로 진입하는 소천체들을 거의 축출하지 못하고 하나의 소천체 띠를 이루었을 것으로 보인다. '아스트로바이올러지(Astrobiology)'에 발표된 새 연구는 목성이 가스체 행성이 됨으로써 지구와 같은 내부 태양계 행성에 결정적인 영향을 미치게 된 사실도 새로 규명해냈다. 목성의 가스는 물처럼 비등점이 낮은 휘발성 혼합체이다. 논문은 내부 태양계로 진입한 소행성들이 목성의 중력에 의해 감속되면서 지구나 다른 천체에 자신의 물질을 보다 쉽게 축척되도록 해준다는 사실도 밝혀냈다. 물은 혜성과 소행성들에서 비롯된 것으로 과학자들은 보고 있다. 그러나 지구의 물은 아직까지 어디서 온 것인지 명확히 밝혀지지 않고 있다. 지난번 67P/추류모프-게라시멘코 혜성을 탐사한 로제타 호의 탐사 결과를 보면 혜성의 물이 지구의 물과는 족보가 다른 것으로 밝혀졌다. 물 속에 포함된 중수소의 비율이 각각 달랐던 것이다. 이로써 지구의 바다는 혜성에서 오지 않고 소행성에서 온 것이라는 잠정적인 결과를 얻어냈다. 그레이지어의 새 연구는 태양계에서의 목성 역할은 방패막이보다는 지구에 물과 생명 촉발 기체의 공급에 더 큰 기능을 했으며, 토성이 혜성과 소행성들을 막아내는 방패 구실을 더 강력하게 했음을 보여주고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

목성의 달 유로파는 태양계 안에서 지구 다음으로 생명이 서식하고 있을 가능성이 가장 큰 곳으로 알려져 왔다. 이런 이유로 우주생물학자들이 가장 가고 싶어 하는 천체 중 하나로 손꼽히고 있다. 태양으로부터 5억 km 나 떨어져 있는 유로파는 지각 아래 바다를 품고 있는데, 이 바다가 미생물을 키우고 있을 것으로 과학자들은 믿고 있다. 미국항공우주국(NASA)은 유로파에 착륙 로버를 내려보내고, 지각 아래 있는 바다로 탐사 드론을 투입해 생명체를 찾을 계획이라고 발표했다. 이번 주 발표된 보고서는 앞으로 진행될 생명체 탐사 미션에 NASA가 3개의 목표를 설정했음을 밝히고 있다. 주요 목표는 유로파에 있는 생명의 증거를 찾는 것이고, 다른 목표는 유로파의 표면 물질을 분석해 생명거주 가능지역인가를 바로 평가하고, 지표와 지표 아래층의 성질을 조사해 앞으로 유로파와 그 바다에 탐사 로봇을 보낼 필요가 있는가를 확인하는 작업이다. 대략 지구의 달만 한 크기인 유로파는 구조적으로 초콜릿색을 띤 액체로 가득한 것으로 보이는데, 지표 아래에는 깊이 100km의 바다를 가지고 있다. 과학자들은 이 바다가 우리 태양계에서 생명체를 키우고 있을 가능성이 가장 놓은 곳으로 추정하고 있다. NASA의 유로파 착륙 탐사 로버는 1970년대 바이킹 화성 탐사선 이래 외계 생명체를 찾기 위한 최초의 미션이 될 것이다. 유로파의 바다에 생명체가 있다면 그것은 미생물 세포의 형태일 거라고 NASA 과학자들은 믿고 있다. 그러나 유로파 바다의 환경은 지구의 보스토크 얼음 호수와 비슷할 정도로 생명체가 살기에는 극단적으로 엄혹하고 척박할 것으로 과학자들은 보고 있다. NASA는 유로파의 지표에서도 생명체 탐사 활동을 할 계획이라고 밝혔다. NASA 관계자는 “유로파에서 생명체 증거를 찾기 위한 주요 탐사에는 생화학적 탐사가 광범하게 이뤄질 것”이라고 밝히면서 “유로파는 대기가 없으므로 착륙 로버를 착지시키는 데 열차폐막이나 낙하산을 사용할 수는 없다”고 설명했다. 이어 “탐사 로버는 대략 20일 정도 활동하면 배터리가 방전될 것”이라고 덧붙였다. 탐사 로버의 유로파 착지는 빠르면 2031년 4월에 이루어질 거로 기대되고 있다. NASA는 현재 2022년 초로 예정된 탐사선의 유로파 플라이바이를 기획하고 있다. 이 근접 비행은 유로파의 얼음 지각과 바다의 성분과 구조에 대한 지도 작업을 가능케 해 착륙선을 착지시키는 데 활용하게 된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

천문학자들이 새로이 태양계 시간표를 짬으로써 거대 가스 행성인 목성과 토성의 정확한 생년월일을 밝히는 데 한 걸음 더 다가서게 됐다. 46억 년 전쯤, 태양 성운으로 알려진 거대한 수소와 우주먼지 구름이 중력 붕괴로 인해 회전운동을 시작했다. 회전운동의 종착역은 태양의 탄생이었다. 태양을 만들고 남은 물질들은 덩어리져서 행성 등을 만들었다. 이는 중심핵부터 먼저 형성된 다음, 그 중력으로 다른 물질을 끌어모아 천체가 만들어지는 과정인 ‘핵 형성’(core accretion)이라 불리는 상향식(Bottom-up)이다. 이와는 반대로 암석의 핵이 먼저 형성된 다음 그 중력에 의해 주변의 가스를 끌어당겨 행성이 형성됐다는 하향식(Top down)은 행성계 원반의 가스가 밀도가 높아지면서 스스로 중력에 의해 뭉쳐져 가스와 먼지를 흡수하면서 행성이 생성됐다는 가설이다. 새 연구는 목성과 토성이 태양계가 형성되기 시작한 지 400만 년 안에 모습을 갖췄다고 주장한다. 이는 상향식 핵 형성 모델에 힘을 실어주는 것이라고 이번 연구논문의 공동저자인 엔자민 바이스 MIT 행성과학 교수가 우주전문 사이트 스페이스닷컴에 밝혔다. 바이스 교수와 연구논문의 대표저자인 후아페이 왕 MIT 박사후연구원은 앵그라이트로 불리는 고대의 화석 4개에 대한 자기 방향성을 연구했다. 이들 운석은 각각 다른 시간에 우주에서 지구로 떨어진 것으로, 브라질과 아르헨티나, 남극대륙, 그리고 사하라 사막 등지에서 발견된 희귀 운석들이다. 이런 운석은 초기 태양계의 환경을 그대로 담고 있는 우주 암석이다. 이에 대해 바이스 교수는 “태양 성운이 존재했을 때, 상당한 자기장을 형성하고 있었을 것”이라면서 “따라서 이 시기에 생성된 우주 암석에는 자기장의 기록이 남아 있을 것”이라고 설명했다. 어쨌든 연구자들은 380만 년 전에 생성된 4개의 앵그리라이트에서 자화 흔적을 발견할 수 없었다. 이는 곧 태양 성운의 가스와 우주먼지는 그 무렵에는 모두 흩어져버렸음을 뜻하며, 따라서 태양계의 거대 구조 속에서 목성과 토성을 포함한 행성들이 이미 만들어졌다는 것을 말해준다. 바이스 교수는 “태양계는 태양 성운의 가스 성분이 응축돼서 만들어진 것이다. 우리는 태양계의 전신인 태양 성운과 그 자기장에 관한 정확한 시간표를 가지고 있다”면서 “우리는 태양 성운과 자기장이 태양계가 형성되기 시작한 지 380만 년 뒤에는 완전히 사라져버렸다는 사실을 발견했다”고 밝혔다. 세계적 학술지 ‘사이언스’ 2월 9일 자에 발표된 이번 논문은 태양 성운의 생애와 태양계 행성들의 탄생 시점에 대해 더욱 정확한 예측을 하고 있다고 연구자들은 말한다. 왕 연구원은 MIT에서 있었던 기자회견에서 “태양 성운은 생애는 목성과 토성의 형성과 위치에 결정적인 영향을 미쳤다. 그리고 우리들의 고향인 지구를 포함해 다른 행성들도 태양 성운의 생존과 소멸에 크게 영향받았다”고 밝혔다. 사진=IT/JHUAPL 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)에 과거 여러 개의 얼음화산이 있었다는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 애리조나 대학 연구팀은 세레스의 여러 얼음화산들이 오랜시간의 변형을 거쳐 지금은 단 한 개만 남게된 것으로 보인다는 논문을 발표했다. 지름 약 950km의 세레스는 예상했던 것보다 훨씬 더 복잡한 지형을 가진 천체다. 특히 학계의 큰 주목을 받은 것은 외롭게 우뚝 서 있는 단 한 개의 얼음화산. 우리에게는 생소한 얼음화산(cryovolcanoes)은 물 혹은 메탄, 암모니아 등이 액체 상태로 분출되는 화산을 말한다. 생성 과정을 보면 천체 내부에 존재하는 물 등이 밖으로 솟아오른 후 추운 온도때문에 얼어붙고 이 과정이 반복되면 거대한 화산이 만들어지는 것이다. 태양계 내에서 얼음화산을 가진 천체는 세레스를 포함해 타이탄, 유로파 등으로 주로 영구적인 얼음이 존재하는 추운 천체에 흔하게 존재하지만 지구에는 없다. 세레스에 우뚝 선 얼음화산의 이름은 '아후나 몬스'(Ahuna Mons)로 너비 18km, 높이 4km에 달해 세레스의 작은 덩치를 고려하면 거대한 크기다. 그간 전문가들을 의아하게 만든 것은 지구에 많은 화산이 존재하듯 세레스에는 왜 단 한개의 얼음화산만 존재하냐는 것이었다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션등을 통해 그 이유를 분석했으며 그 결과 과거 세레스에 여러 개의 얼음화산이 존재했으나 대부분 지질 변형 등을 거쳐 사라진 것으로 결론지었다. 이는 얼음화산을 구성하는 얼음이 오랜 기간의 수축과 팽창을 통해 균열이 가 무너져 내린 것으로 연구팀은 이를 지구의 빙하 움직임과 유사한 과정이라고 풀이했다. 논문의 저자인 마이클 소리 연구원은 "아후나 몬스는 최소 40%의 물로 구성된 얼음화산"이라면서 "수백 만년 당 최대 50m 정도씩 납작해지고 있다"고 설명했다. 이어 "아후나 몬스의 나이는 최대 2억 년으로 이 정도 시간으로 변형되거나 사라지기에는 너무 짧다"고 결론지었다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)에 과거 여러 개의 얼음화산이 있었다는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 애리조나 대학 연구팀은 세레스의 여러 얼음화산들이 오랜시간의 변형을 거쳐 지금은 단 한 개만 남게된 것으로 보인다는 논문을 발표했다. 지름 약 950km의 세레스는 예상했던 것보다 훨씬 더 복잡한 지형을 가진 천체다. 특히 학계의 큰 주목을 받은 것은 외롭게 우뚝 서 있는 단 한 개의 얼음화산. 우리에게는 생소한 얼음화산(cryovolcanoes)은 물 혹은 메탄, 암모니아 등이 액체 상태로 분출되는 화산을 말한다. 생성 과정을 보면 천체 내부에 존재하는 물 등이 밖으로 솟아오른 후 추운 온도때문에 얼어붙고 이 과정이 반복되면 거대한 화산이 만들어지는 것이다. 태양계 내에서 얼음화산을 가진 천체는 세레스를 포함해 타이탄, 유로파 등으로 주로 영구적인 얼음이 존재하는 추운 천체에 흔하게 존재하지만 지구에는 없다. 세레스에 우뚝 선 얼음화산의 이름은 '아후나 몬스'(Ahuna Mons)로 너비 18km, 높이 4km에 달해 세레스의 작은 덩치를 고려하면 거대한 크기다. 그간 전문가들을 의아하게 만든 것은 지구에 많은 화산이 존재하듯 세레스에는 왜 단 한개의 얼음화산만 존재하냐는 것이었다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션등을 통해 그 이유를 분석했으며 그 결과 과거 세레스에 여러 개의 얼음화산이 존재했으나 대부분 지질 변형 등을 거쳐 사라진 것으로 결론지었다. 이는 얼음화산을 구성하는 얼음이 오랜 기간의 수축과 팽창을 통해 균열이 가 무너져 내린 것으로 연구팀은 이를 지구의 빙하 움직임과 유사한 과정이라고 풀이했다. 논문의 저자인 마이클 소리 연구원은 "아후나 몬스는 최소 40%의 물로 구성된 얼음화산"이라면서 "수백 만년 당 최대 50m 정도씩 납작해지고 있다"고 설명했다. 이어 "아후나 몬스의 나이는 최대 2억 년으로 이 정도 시간으로 변형되거나 사라지기에는 너무 짧다"고 결론지었다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양과 닮은 별의 주위를 도는 4개의 거대한 외계 행성 모습이 영상으로 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 하와이에 있는 W.M.켓천문대(W.M.Keck Observatory) 장비를 통해 촬영된 외계 행성계의 모습을 ‘오늘의 천체사진’(APOD)으로 공개했다. 영상 속 가운데 빛을 발하는 천체는 우리의 태양같은 별 HR 8799다. 약 3000만 년 정도의 어린 나이로 추정되는 HR 8799는 지구에서 130광년 떨어진 페가수스 자리에 위치해 있다. 또한 그 주위의 4개 행성은 HR 8799를 지구시간으로 짧게는 49년, 길게는 450년의 시간으로 공전한다. 이들 외계 행성은 지난 2008년 가시광선 및 적외선 카메라에 처음으로 포착돼 학계를 깜짝 놀라게 만들었다. 외계 행성은 지구와의 거리와 주위 별의 밝기 때문에 직접적으로 관측하는 것이 쉽지 않다. 이처럼 촬영히 가능했던 이유는 태양보다 5배나 밝은 HR 8799가 4개의 행성과 관측하기 적당한 위치에 떨어져 있기 때문이다. 또한 외계행성 4개가 '태양계의 큰형님' 목성보다도 5배 이상 질량이 큰 덕에 관측이 용이했다. 이번에 공개된 영상은 7년 간의 기록으로 4개의 행성이 마치 춤을 추듯 별 주위를 공전하는 모습이 담겨있다. 연구에 참여한 UC 버클리 제이슨 왕 연구원은 "HR 8799이 매우 어린 별이기 때문에 주위 행성이 어떻게 성장하는지 알 수 있는 좋은 자료"라면서 "마치 수십 억 년 전의 태양계를 보는 것과 비슷하다"고 밝혔다.　　 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘별자리의 왕자’ 오리온자리 겨울 밤하늘 별자리 중에서 단연 압권은 오리온자리일 것이다. 지구를 둘러싸고 있는 88개의 별자리에는 모두 21개의 1등성이 있는데, 북반구에서는 오리온자리만이 1등성을 두 개나 갖고 있기 때문이다. 오리온의 좌상귀에 있는 붉은 별 베텔게우스와 우하귀 쪽의 푸른 별 리겔이 바로 그 주인공들이다. ​요즘 오리온을 만나려면 밤 8시쯤 바깥으로 나가 남쪽 하늘을 보면 된다. 중천에 커다란 방패연처럼 걸려 있는 오리온자리를 찾기는 아주 쉽다. 앞에서 말한 두 1등성과 가운데 등간격으로 늘어선 삼성을 보면 금방 오리온자리인 줄 알 수 있다. 오리온은 그리스 신화에 나오는 솜씨 좋은 사냥꾼의 이름이다. 바다의 신 포세이돈의 아들로 태어난 오리온은 달과 사냥의 여신인 아르테미스를 사랑하지만, 아르테미스의 오빠인 아폴론이 이들의 사랑을 탐탁지 않게 생각한 나머지, 사냥하고 있는 오리온을 발견하고는 동생에게 내기를 청한다. 오리온을 과녁 삼아 활쏘기를 하게 된 것이다. 오리온인 줄 모르는 아르테미스는 사냥의 여신답게 화살을 오리온의 머리를 정확히 명중시킨다. 나중에 자신이 쏘아 죽인 것이 오리온임을 알게 된 아르테미스는 큰 슬픔에 빠졌고, 신들의 왕 제우스는 아르테미스의 슬픔을 달래주기 위해 오리온을 밤하늘의 별자리로 만들었다고 한다.​ 그래서 밤하늘의 오리온은 방패와 몽둥이를 들고 우람하게 버티어선 사냥꾼의 모습을 하고 있다. 이 사냥꾼은 밤새 하늘을 질주해 새벽녘이면 서쪽으로 진다. 오리온의 허리에는 세 개의 별이 등간격으로 나란히 빛을 발하고 있다. 바로 오리온 삼성이다. 중앙의 세 별은 모두 푸른빛을 내는 비슷한 밝기의 2등성이다. 별지기들은 재미삼아 이 별 이름을 차례로 왼다. 민타카, 알릴람, 알니탁. 눈치 빠른 이들은 알아챘겠지만, 다 아랍어 이름이다. 기독교 교회의 품 안에서 미몽에 빠져 있던 서방세계가 코페르니쿠스가 나타나기 전까지 1000년 동안 천문학은 아랍 세계가 앞서 있어 별들 이름이 이렇게 지어진 것이다. ​이 삼성 아래쪽에는 오리온 대성운(M41)이 있다. 아름다운 나비 모양의 붉은색 성운이다. 하지만 크기는 무려 25광년, 거리는 1,500광년이다. 태양계를 만든 성운의 크기가 2~3광년이라 하니, 태양계 10개는 거뜬히 만들 수 있는 대성운이다. 당신이 오늘 밤 본 오리온성운의 빛은 신라, 백제, 고구려가 아웅다웅하던 삼국시대에 출발한 빛이다. 지금도 이 성운 안에서는 아기별들이 태어나고 있는 것을 볼 수 있다. 삼성을 더 따라가 보자. 삼성에서 북쪽으로 눈길을 주면 황소자리의 주황색 별 알데바란이 보이고, 좀생이별(플레이아데스)과 히아데스성단이 눈에 띈다. 또한 오리온자리 왼쪽으로는 큰개자리 알파 별로, 온 하늘에서 가장 밝은 별인 시리우스가 시퍼런 빛을 흘리고 있다. 늑대 눈처럼 시퍼렇게 보이는 시리우스는 사실 쌍성으로, 그중 밝은 별은 태양보다 23배 더 밝다. 거리는 8.6광년. 동양에선 시리우스를 천랑성(天狼星), 곧 하늘 늑대 별이라 불렀다. ​ 너무나 다른 베텔게우스와 리겔​ 하지만 우리가 가장 주목해야 하는 별은 바로 오리온자리의 두 1등성인 베텔게우스와 리겔이다. 두 별은 같은 1등성이기는 하지만, 개성은 너무 다르다. 먼저 베텔게우스는 임종을 앞둔 늙은 별이지만, 리겔은 젊디젊은 주계열성 별이다. 태양을 비롯한 거의 모든 별은 수소 핵융합을 하는 주계열성이다. 별은 생애의 대부분을 주계열성으로 지내다가 마지막에는 백색왜성으로 쪼그라들든가, 초신성 폭발로 최후를 장식한다. 별의 최후를 결정짓는 것은 오직 한 가지, 바로 별의 덩치, 곧 질량이다. 청색 초거성인 리겔은 베타 별이지만 알파 별인 베텔게우스보다 더 밝다. 무려 태양 밝기의 12만 배나 된다. 온 하늘에서 마차부자리의 카펠라 다음 7번째로 밝은 별이다. 크기는 태양 크기의 약 80배이고, 지구로부터 거리는 860광년이다. 리겔과는 반대로 적색 초거성인 베텔게우스는 지름이 태양 크기의 900배나 된다. 만약 베텔게우스를 태양 자리에 끌어다 놓는다면 화성을 넘어 목성 궤도까지 잡아먹을 것이다. 변광성인 베텔게우스의 밝기는 태양의 50만 배, 거리는 640광년이다. 그런데 이 별은 지금 인류가 가장 주목하는 별이 되어 있다. 조만간 수명이 다해 초신성으로 폭발할 것으로 예상하고 있기 때문이다. 만약 이 별이 터진다면 폭발로 인한 빛이 지구가 형성된 이후 가장 밝은 빛으로 기록될 것으로 예상된다. 정확한 폭발 시점은 알 수 없으나, 우주 시간으로는 잠시인 100만 년 이내에 언제라도 가능하며, 2020년이 오기 전에 일어날 가능성도 있다고 한다. 물론 그런 일이 실제로 일어난다면 현장에선 이미 640년 전에 일어났던 일일 것이다. 640년 전이라면 이성계가 위화도에서 군사를 돌릴 때이다. 베텔게우스가 폭발한다면 지구에는 어떤 영향을 미칠까? 나이가 850만 년인 이 늙은 거성은 중심에서 연료가 소진되면 내부로부터 붕괴해 엄청난 폭발과 함께 마지막 빛을 발하게 된다. 이때 우리는 약 1~2주간 밤하늘에서 믿기 어려울 정도의 밝은 빛을 목격하게 될 것이다. 곧, 초신성 폭발하면서 발하는 빛은 몇 주일에 걸쳐 밤을 낮처럼 만들고 마치 하늘에 2개의 태양이 떠 있는 것과 같은 장면을 연출한다. 이후 몇 달간 서서히 빛이 사그라져 결국에는 성운이 될 것이다. 지구에서 워낙 멀리 떨어져 있어 지구가 직접 그 영향을 받을 가능성은 거의 없다고 한다. 그런데 초신성 폭발의 뒷이야기가 더욱 중요하다. 별이 수소로부터 시작해 철까지 만들면서 최후를 맞지만, 철보다 무거운 원소들은 모두 별이 폭발할 때 만들어지기 때문이다. 그래서 우리 몸을 이루는 원소들은 수소 외에는 모두 별 속에서, 그리고 별이 폭발할 때 만들어진 것들이다. 이것이 우주를 떠돌다가 태양계 초기 지구가 생성될 때 합쳐졌고, 이윽고 인간을 비롯한 생명체들을 빚어냈던 것이다. 우리 몸속의 철, 칼슘, 마그네슘, 인, 요오드 등이 다 그렇다. 이건 픽션이 아니라 팩트다. 그러니 별들이 초신성 폭발로 온몸을 아낌없이 우주 공간으로 흩뿌리지 않았더라면 우리 인간도 다른 생명체들도 존재하지 못했을 거란 얘기다. 이것이 바로 사람과 별의 관계, 인간과 우주의 관계인 것이다. 그래서 우리 고은 시인은, “소쩍새가 온몸으로 우는 동안/별들도 온몸으로 빛나고 있다/이런 세상에서 내가 버젓이 잠을 청한다(‘순간의 꽃’ 중에서)”고 노래했던 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

우주 탐사에 새로운 이정표가 될 소행성 탐사선 2대가 곧 발사된다. 미 항공우주국(NASA)이 추진하는 우주탐사 프로젝트로, 각각의 탐사선 이름은 루시(Lucy)와 프시케(Psyche)다. 루시는 인류의 조상인 오스트랄로피테쿠스 루시에서 이름을 따왔으며 목성의 트로이 소행성(Trojan asteroids)으로 향한다. 또 한대의 탐사선 프시케는 2023년 10월 소행성 16프시케(16 Psyche)를 향해 발사된다. 화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 16프시케는 지름 210km 정도 되는 비교적 큰 소행성으로 지구에서의 거리는 약 3억 7000만 km다. 대중의 흥미를 자극하는 것은 바로 16프시케다. 그 이유는 일반적인 소행성이 암석과 얼음으로 이루어진 것에 반해 16프시케는 철과 니켈, 금 등 희귀 광물로 채워진 '보물덩어리 별'이기 때문이다. 　　 최근 프시케 프로젝트를 추진 중인 애리조나대학 행성 과학자 린다 엘킨스-탄튼 박사는 "16프시케에 있는 철의 가치만 돈으로 환산하면 1000경(京) 달러는 될 것"이라면서 "만약 이 소행성을 지구로 가져온다면 무슨 일이 벌어질까"라는 흥미로운 상상을 제기했다. 사실 16프시케의 정확한 가치를 산정하기는 힘들며 엘킨스-탄튼 박사가 추정한 액수 역시 계산이 불가능한 천문학적인 숫자다. 그만큼 16프시케의 가치가 높다는 것을 의미하지만 만약 우리 뒷마당에 이 소행성을 끌어다 놓는다면 지구는 망한다. 이는 지구와의 물리적 충돌이 아닌 경제와의 충돌 때문이다. 지구 전체의 경제규모를 능가하는 새 자원이 등장하면서 글로벌 시장이 붕괴하는 것. 곧 소행성이 지구와 충돌해 인류를 파멸로 이끄는 것이 아닌 경제를 붕괴시킨다는 점은 자못 흥미롭다. 다행(?)인 것은 NASA가 16프시케를 탐사하는 이유는 태양계 태초의 비밀을 밝히기 위해서다. 엘킨스-탄튼 박사는 "16프시케는 태양계 생성 초기에 생성돼 당시의 비밀을 고스란히 간직하고 있을 것"이라면서 "당초 거대한 행성이었던 16프시케가 오랜시간 충돌을 거치면서 현재의 모습이 됐는지, 태양 가까이 형성돼 철이 녹아 지금의 모습이 됐는지 여러 가설이 있다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난해 8월 ‘네이처’에 ‘켄타우루스자리 알파’에서 지구 크기의 행성이 발견됐다는 소식이 실렸다. 바로 ‘프록시마 켄타우리 b’(프록시마 b)다. 발견 즉시 생명체 존재 여부에 천문학자들의 관심이 쏠렸다. 달을 비롯한 태양계의 모든 행성에 탐사선이나 착륙선이 발사됐지만 생명체가 존재한다는 결정적인 증거는 찾지 못하고 있다. 그렇다면 태양계를 벗어난 우주 공간에는 생명체가 존재할까. 외계행성이 지구와 비슷한 환경이라면 생명체가 살 수 있는 가능성은 충분히 높다. 태양계에서 가장 가까이에 있는 별이 남반구 하늘에서 보이는 켄타우루스자리 알파다. 한 별자리에 속한 별들 중에서 가장 밝은 별을 알파라고 표기하는데 켄타우루스자리 알파는 켄타우루스자리에서 가장 밝은 별이란 뜻이다. 지구에서 가장 가깝다곤 하지만 광속으로도 가는 데만도 4.3년이 걸린다. 켄타우루스 알파는 세 개의 별로 이루어져 있는 삼중성이다. 이 중 가장 어두운 별이 ‘프록시마 켄타우리’다. 이 별 주위를 돌고 있는 행성이 ‘프록시마 b’로 너무 어두워 직접 관측은 어렵지만 프록시마 켄타우리는 관측이 가능하다. 프록시마 켄타우리의 관측을 통해 프록시마 b의 최소 질량은 지구 질량의 1.3배이며, 지구와 같이 암석 성분으로 구성되어 있다고 가정할 경우 행성의 반지름은 지구 반지름의 1.1배라는 것이 밝혀졌다. 지금까지 발견된 행성 중에서 지구와 가장 비슷한 질량과 반지름을 가졌다. 별의 주변에 물이 존재할 수 있는 공간을 ‘생명체 거주 가능 지역’이라 부른다. 태양 가까이에 있는 수성은 온도가 높기 때문에, 그리고 멀리 떨어져 있는 목성은 온도가 낮아서 물이 존재하지 않는다. 태양계에서는 금성에서 화성 사이의 공간이 물이 존재할 수 있는 유일한 거주 가능 지역으로, 여기에 지구가 존재하고 있다. 프록시마 b 행성도 프록시마 켄타우리 별의 거주지역에 놓여 있다. 프록시마 b의 생명체 존재 여부를 밝히기 위해 물리학자이자 사업가인 러시아의 유리 밀러가 연구 자금을 지원하고 천체물리학자 스티븐 호킹, 페이스북 최고 경영자 마크 저커버그가 참여한 ‘스타샷’이라는 획기적인 계획이 세워졌다. 크기가 수㎝로 작은 우주 탐사선 1000여개를 켄타우루스자리 알파 방향으로 쏘아 올린다는 계획이다. 켄타우루스자리 알파에 성공적으로 도착한 탐사선은 프록시마 b 행성을 근접 촬영하고 사진을 지구로 보내게 된다. 작은 탐사선은 켄타우루스자리 알파까지 가는 데만 20년 정도 걸릴 예정이며, 이곳에서 탐사선이 보낸 신호가 지구에 도달하는 데 4년이 걸릴 것이다. 그래도 내가 죽기 전에는 외계 생명체가 존재한다는 증거를 확인할 수 있게 되지 않을까 싶다.

많은 과학자가 다른 행성계에도 혜성이 있을 것으로 믿고 있다. 다만 멀리 관측하기에는 대부분 매우 어두울 뿐 아니라 질량도 너무 작아서 관측은 어렵다. 일반적인 혜성의 경우 사실상 태양계 밖에서 관측하기는 불가능에 가깝다. 하지만 예외가 있다. 과학자들은 지구에서 95광년 떨어진 평범한 젊은 별인 HD172555 주변에서 혜성의 증거를 찾아냈다. 그것도 하나가 아니라 다수의 혜성이 비처럼 쏟아지는 상황이다. 어떻게 이런 일이 가능할까? HD172555는 수천 만 년 이내의 젊은 별로 주변에서 행성과 혜성이 형성되는 단계에 있다. 그런데 이 별 주변에는 목성처럼 큰 중력을 행사할 수 있는 큰 행성이 존재하는 것으로 보인다. 이로 인해 이제 막 형성된 혜성들이 그 중력에 이끌려 행성과 충돌하기도 하고 일부는 궤도가 변경되어 별에 가까운 쪽으로 이동하는 것이다. 이 혜성들은 별 주변에서 열에 의해 가스와 먼지를 방출하게 되는데, 혜성 1~2개에서 방출되는 가스와 먼지는 관측이 어렵지만 여러 개의 혜성이 한꺼번에 막대한 양의 가스를 뿜어내면 이야기가 달라진다. 유럽 남방 천문대(ESO)의 프랑스 과학자들은 이미 2004년에서 2011년 사이 HARPS(High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) 장치를 이용해서 혜성의 존재를 시사하는 증거를 찾아냈다. 그리고 최근 다른 과학자팀이 허블 우주 망원경의 관측 데이터를 분석해서 이를 다시 확인하는 데 성공했다. 물질 분석 결과는 다수의 혜성이 별 쪽으로 궤도가 변경되면서 별에 근접해서 흡수되던가 아니면 증발하는 과정을 겪고 있음을 보여주고 있다. 연구를 이끈 캐롤 그래디는 별에 가까이 다가가는 혜성이 별의 젊은 시기에 집중적으로 등장한다고 설명했다. 초기 별은 혜성이 될 천체들이 풍부하므로 이를 잡아당길 목성형 행성이 있으면 쉽게 궤도가 변경되어 안쪽 궤도로 들어오는 것이다. 흥미로운 사실은 태양계 역시 초기에 이런 일을 겪은 흔적이 있다는 것이다. 일부 과학자들은 이 시기 혜성으로부터 물과 유기물질이 전달되어 지구 생명체 형성에 많은 기여를 했다고 믿고 있다. 이 이론이 옳다면 아주 오래전 태양계의 초기에는 태양 주변에서 수많은 혜성을 볼 수 있었을 것이다. 그리고 이 중 일부는 지구와 충돌했을 것이다. 이 과정 자체는 지구 생명체의 탄생에 기여했지만, 지금도 비슷한 일이 일어난다면 공룡의 멸종을 가져온 것보다 더 큰 혜성 충돌이 자주 일어날 수 있다. 다행히 태양계 역사 초기에 풍부했던 얼음 천체들은 이미 대부분 태양계 외곽으로 이동했거나 이미 사라졌다. 물론 앞으로 지구에 혜성이 충돌할 가능성이 0%는 아니지만, 비처럼 쏟아질 가능성은 없는 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

미 항공우주국(NASA)의 허블 망원경이 미지의 영역을 날고 있는 보이저 1, 2호의 여정을 담은 로드 맵을 ​공개했다. 인류가 우주로 띄워보낸 ‘병 속 편지’ 보이저 1호는 2017년 1월 현재 지구로부터 약 206억km 떨어진 우주 공간을 날고 있는 중이다. 보이저 1호가 지구를 떠난 것이 지난 1977년 9월 5일이니까, 올 9월이면 꼬박 만 40년을 날아가고 있는 셈이다. 총알 속도의 17배인 초속 17km의 속도로 날아가고 있는 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아가는 기록을 세우고 있는 중이다. 이 거리는 초속 30만km인 빛이 달리더라도 19시간이 넘게 걸리며, 지구-태양 간 거리의 138배(138AU)가 넘는 거리다. 탐사선의 전력이 바닥나는 2030년까지 보이저 호는 탐사활동을 계속하며 지구와 교신을 이어갈 것으로 보인다. 또한 전력이 끊어진 후에도 허블 망원경은 계속 보이저의 항로를 따라가며 관측활동을 계속할 것이다. 보이저 1호가 태양계를 벗어나 성간공간으로 진입한 것은 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 인류의 우주탐사 꿈을 싣고 한 세대를 지나는 세월 동안 고장 한번 나지 않은 기적의 항해를 이어가고 있는 보이저 1호는 목성, 토성을 지나며 보석 같은 과학 정보들을 지구로 보낸 후, 인류 역사상 처음으로 태양계를 벗어나 미지의 영역인 ‘검은 우주’ 속으로 돌진하고 있는 것이다.​ 현재 미션은 태양권 계면 탐사와 및 태양풍, 성간물질 입자 관측이다. 보이저 1, 2호의 주요 미션은 목성과 토성 탐사였다. 지난 30여 년간 보이저 1호가 보내온 각종 영상과 데이터는 태양계에 대한 인간의 인식을 넓혀주었다. 목성의 위성 이오에서 화산활동이 있다는 사실을 발견했으며, 토성의 고리가 복잡한 구조를 가지고 있다는 것도 최초로 확인해주었다. 뿐만 아니라, 1980년엔 최초로 완벽한 태양계 가족사진을 촬영했다. 태양계 가장자리에서 돌아본 지구의 모습과 태양계 풍경을 최초로 인류에게 보여준 감동적인 사진으로, 지구에서 62억km쯤 떨어진 명왕성 궤도 부근에서 찍어보낸 그 유명한 지구 사진, 흑암의 무한 공간 속에 한낱 먼지처럼 부유하는 ‘창백한 푸른 점’도 보이저 1호의 작품이다. ​ 보이저 항로 동행하는 허블 망원경 웨슬리언 대학의 천문학자 세스 레드필드는 “보이저호가 우주공간에서 직접 관측한 자료와 허블 망원경으로 수집한 자료를 비교 분석해볼 수 있는 엄청난 기회"라면서 “보이저의 항로에 비해 허블 망원경을 통한 관측은 보다 넓고 먼 영역을 아우를 수 있다"고 설명했다. 허블 망원경으로 수집한 정보를 분석한 결과, 태양계 너머의 성간공간은 갖가지 입자들과 수소 분자가 뒤섞인 구름들이 여기저기 떠돌고 있음을 보여주었다. 또한 태양권 계면이라고 불리는 태양계 경계에 이르면 태양풍의 영향과 성간풍의 영향이 거의 같아진다는 사실을 알려주었다. 태양계를 감싸고 있는 태양권(heliosphere)은 태양풍에 의해 지배되고 있는 영역으로, 거대한 자기권을 형성하고 있다. 주로 양성자(수소의 원자핵)와 전자로 구성되고, 태양 코로나 안에서 초속 400km까지 가속되는 고에너지 입자군인 태양풍은 태양의 자전에 실려 확대되기 때문에, 소용돌이를 그리면서 밖으로 퍼져 나가고 있다. 이 태양풍과 태양계 외부의 항성에서 오는 항성풍의 압력이 서로 상쇄되는 경계가 바로 태양계의 경계가 되는 셈이다. 초음속의 태양풍 흐름이 갑자기 느려지는 영역을 말단 충격(termination shock)이라 하는데, 여기가 태양계의 가장 바깥 언저리라 할 수 있다. 그 바깥쪽으로는 태양권 계면(heliopause)이 시작된다. 태양권 계면 바깥에는 뱃머리 충격파 지역이 있는데, 이 지역은 태양권 계면과 성간매질의 상호작용이 격렬해지는 곳이다. 인간의 모든 신화와 문명에서 절대적 중심이었던 태양, 그 영향권으로부터 최초로 벗어나 호수와도 같이 고요한 성간 공간을 주행하고 있는 722㎏짜리 인간의 피조물인 보이저 1호의 몸통에는 이색적인 물건 하나가 부착되어 있다. 지구를 소개하는 인사말과 영상, 음악 등을 담은 골든 레코드가 바로 그것이다. ​혹시 있을지도 모를 외계인과의 만남을 대비해 지구를 소개하는 갖가지 정보를 담은 레코드를 만들어 보이저에 실었던 것이다. 이 음반을 보이저 호에 동봉하자는 아이디어를 낸 사람은 ‘코스모스’의 저자인 천문학자 칼 세이건(1934~1996)이었다. ​세이건은 일찍이 “이 우주에 지구에만 생명체가 존재한다면 엄청난 공간의 낭비”라고 말하며 외계인의 존재를 강력히 믿었다. 그리하여 그와 뜻을 같이하는 과학자들이 모여 지구를 대표할 수 있는 사진과 음악, 소리를 선정해서 ‘우리가 여기에 있다’는 메시지를 골든 레코드에 담아냈던 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

일생에 한 번쯤 직접 두 눈으로 보고 싶은 오로라. 환상적인 색채를 뽐내는 오로라는 땅 위에서만 구경할 수 있는 것은 아니다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 기상관측위성인 '수오미 NPP'가 촬영한 오로라의 모습을 공개했다. 지난해 동짓날 적외선으로 촬영된 사진 속에서 구름처럼 넓게 펼쳐져 보이는 것이 바로 오로라다. 사진이 촬영된 이 지역은 캐나다로 동그랗게 밝게 보이는 지점들은 캘거리 등 대도시의 불빛. 　 　 수오미 NPP가 적외선으로 촬영한 탓에 아름다운 오로라의 색채는 볼 수 없으나 앨버타, 브리티시컬럼비아 등 캐나다 북부를 아우르는 위용은 놀라움을 준다. 지구촌 인류 중 가장 명당 자리에 앉아 오로라를 구경할 수 있는 사람은 국제우주정거장(ISS)에 머물고 있는 우주비행사들이다. 지난해 4월 NASA가 공개한 ISS에서 촬영한 오로라 영상은 그중 단연 압권. 풀-HD보다 4배나 높은 울트라-HD의 해상도를 자랑하는 이 영상에는 녹색의 환상적인 색채로 지구를 덮고 있는 오로라의 경이로운 모습이 생생히 담겨 있다. 오로라는 태양표면 폭발로 우주공간으로부터 날아온 전기 입자가 지구자기(地球磁氣) 변화에 의해 고도 100∼500 km 상공에서 대기 중 산소분자와 충돌해서 생기는 방전현상이다. 너풀너풀 하늘에 날리는 모습 때문에 ‘천상의 커튼’이라고도 불리는 오로라는 ‘새벽’이라는 뜻의 라틴어 ‘아우로라’(Aurora)에서 유래했다. 오로라는 북반구와 남반구 고위도 지방에서 주로 목격돼 극광(極光)이라 불리기도 하며 목성, 토성 등에서도 비슷한 현상이 나타난다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

보는 것이 믿는 것이라는 이야기는 과학의 영역에서도 어김없이 진리입니다. 갈릴레오는 자신의 망원경으로 목성의 위성을 발견하고 모든 천체가 지구를 중심으로 공전한다는 천동설이 잘못되었다는 것을 입증했고 로버트 훅은 현미경으로 작은 상자 모양의 세포(cell)를 발견해 생물체를 이루는 기본 단위를 알아냈습니다. 이후 많은 과학자가 더 멀리 볼 수 있는 망원경과 더 작게 볼 수 있는 장치를 개발해 은하단에서 바이러스에 이르는 여러 가지 대상을 연구하고 있습니다. 천문학에서 더 크고 강력한 망원경과 마찬가지로 점점 작은 것을 볼 수 있는 미세 관측 기술의 개발은 생물학의 발전에 크게 기여를 했습니다. 오늘날 과학자들은 광학 현미경의 한계를 뛰어넘을 수 있는 여러 가지 기술을 가지고 있습니다. 2014년, 노벨화학상은 광학 현미경의 한계인 아베 한계(약 200㎚)를 극복한 과학자들에게 돌아갔습니다. 막스 플랑크 연구소의 슈테판 헬은 형광물질과 레이저 빔을 이용한 STED라는 초미세 현미경을 개발했고 에릭 베치그와 윌리엄 머너는 약간 다른 원리의 PALM/STORM이라는 형광물질을 이용한 초고분해능 현미경을 개발했습니다. 이들 덕분에 세포 내부의 작은 소기관과 단백질의 모습을 관측할 수 있게 되었고 이는 생물학의 수준을 한 단계 더 끌어올렸습니다. 흥미로운 사실은 슈테판 헬은 STED의 개발과 노벨상 수상 이후에도 연구를 멈추지 않았다는 것입니다. 슈테판 헬과 막스 플랑크 연구소의 젊은 과학자들은 MINFLUX (MINimal emission FLUXes)이라고 부르는 새로운 방법을 개발해 초고해상도 현미경의 분해능을 1㎚까지 끌어올렸습니다. 여기에 속도까지 100배나 빨라서 이제 과학자들은 세포 소기관과 단백질 내부에서 일어나는 미세한 변화를 더 쉽게 관측할 수 있게 되었습니다. 예를 들어 대장균 세포 안에 있는 30S 리보솜(ribosome) 같은 매우 작은 단백질은 물론 그 내부 구조까지 관측이 가능해진 것이죠. (사진 참조) 비슷한 시기에 노팅엄 대학의 연구자들은 초미세 구조를 확인할 수 있는 일종의 초음파 이미지 기술을 개발했습니다. sub-optical phonon 방식의 신기술을 이용하면 세포에 영향을 주지 않고도 세포 내부를 실시간으로 들여다볼 수 있습니다. 기존의 형광물질을 이용한 기술은 세포에 독성이 있을 뿐 아니라 세포가 손상되는 경우도 있었는데, 이 신기술은 세포 손상 없이 실시간으로 움직이는 모습을 관측할 수 있습니다. 연구팀에 의하면 그 해상도는 기존의 STED 현미경과 경쟁할 수 있는 수준입니다. 나노 스케일 초음파 기술이라고 불러도 손색이 없는 수준입니다. 이와 같은 신기술을 개발은 앞으로 세포와 세포 소기관, 단백질의 기능을 더 상세하게 연구할 수 있도록 도와줄 것입니다. 그리고 과거 현미경의 발견이 그랬듯이 생명 현상에 대한 우리의 이해를 돕고 새로운 질병 치료 방법을 개발하는 데 도움이 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

외계행성 발견은 지구 행성인들에게 언제나 흥미로운 소식이다. 특히 올해는 이제껏 발견된 것보다 갑절이나 되는 외계행성들을 태양계 바깥에서 발견해 한층 화제가 되었다. 그중 지구와 가장 비슷한 외계행성으로 보이는 프록시마b 의 발견은 단연 압권이었다. 두 개의 태양을 갖고 있는 프록시마b를 포함해 중요한 외계행성 '톱 5'를 살펴보도록 한다. 1. 지구의 우주 이웃​ 지난 8월 태양에서 가장 가까운 항성인 프록시마 센타우리를 공전하는 프록시마b라는 외계행성이 발견되었다. 이 행성은 지구 질량의 약 1.3배로, 지구로부터 4.22광년 거리에 있다. 더 중요한 사실은 이 행성이 생명거주 가능지역의 궤도를 돌고 있다는 점이다. 이는 곧 프록시마b 표면에 물이 액체상태로 존재할 수 있을 만큼 온도가 적정하다는 뜻이다. 따라서 이 바위 행성에는 생명체가 서식하고 있을 가능성이 높다고 과학자들은 생각하고 있다. 2. 제9 행성(Planet Nine) 태양계 변두리인 카이퍼 벨트에 있을 거라고 예측되던 거대한 얼음의 세계인 플래닛9의 발견이 눈앞에 다가온 것으로 보인다. 플래닛9는 질량이 지구 10배를 웃돌며, 평균기온은 섭씨 -226도 정도로 보인다. 천문학자들은 지난 1월 이 행성이 발견될 가능성이 있음을 발표했으며, 10월에는 앞으로 16개월 이내에 발견될 것이라고 예측했다. 천문학자들은 수학적인 모델과 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 이 행성의 정확한 위치를 결정할 예정이다. 공전주기는 1~2만 년, 태양과의 거리는 320억~1600억km에 달하는 것으로 보이며, 중심은 암반으로 되어 있고 대기층과 옅은 가스층으로 구성되어 있을 것이라고 추정된다. 만약 이 행성이 발견된다면 2006년 국제천문연맹(IAU) 총회에서 분류법 변경에 따라 카이퍼 벨트 내의 천체 중 하나라고 결론나면서 왜소행성으로 분류된 명왕성을 대신하여 플래닛9가 태양계 9번째 행성으로 인정받을 가능성이 높아졌다. 3. 새로 발견된 외계행성 1284개 지난 5월 천문학자들은 새로운 외계행성이 모두 1284개가 발견되었다고 발표했다. 이는 이제껏 외계행성 사냥에서 가장 많은 양이 외계행성 목록에 오른 것이라고 밝혔다. 발견된 외계행성 중 9개는 암석행성으로, 생명체가 서식하고 있을 가능성이 있다. 외계행성 탐색은 케플러 우주망원경으로 이루어지는데, 행성이 그 모항성 앞을 지날 때 별빛을 가림에 따라 일어나는 광도의 변화를 감지해 외계행성의 존재를 발견한다. 지금까지 발견된 외계행성의 수는 모두 3439개에 이른다. 미항공우주국(NASA) 관계자는 "이로써 우리 태양과 비슷한 별 주위를 도는 외계행성 중 제2의 지구를 발견할 수 있다는 희망을 가지게 되었다"고 말했다. ​ 실제로 케플러-1638b와 케플러-1229b는 지구와 가장 닮은 행성으로서, 생명서식 가능지역의 궤도를 돌고 있다. 4. 역대 최대 크기 떠돌이 행성 2MASS J2126라는 이름의 거대 외계행성이 모항성에서 무려 1조km 떨어진 궤도를 돌고 있는 것이 발견되었다. 이제껏 발견된 항성계 중 최대에 속한다. 이 행성이 모항성으로부터 너무나 멀리 떨어져 있어 천문학자들은 처음엔 모항성 없이 우주를 떠도는 '떠돌이' 행성인 줄 알았다. 이 행성의 궤도와 모항성 간의 거리를 태양계와 비교해보면, 태양-지구간 거리의 7000배에 해당하며, 태양-명왕성 간 거리의 약 200배에 달하는 엄청난 거리로, 이 거대한 가스 행성이 모항성의 둘레를 한 바퀴 도는 데는 무려 90만 년이나 걸린다. 5. 모항성 하나에 외계행성 셋 지난 5월, TRAPPIST-1이라고 불리는 외계 항성계가 발견되었다. 거리는 지구로부터 40광년 떨어진 곳이다. 이 항성계의 특징은 모항성이 아주 작고 차가운 왜성이며, 그 둘레를 도는 3개의 행성이 생명거주 가능 행성일 확률이 높다는 점이다. TRAPPIST-1 왜성은 우리 태양에 비해 밝기는 약 2000분의 1, 온도는 2분의 1 이하다. 질량은 태양의 12분의 1, 지름은 8분의 1 정도로, 목성보다 조금 더 큰 별이다. 이 기묘한 별은 칠레에 있는 TRAPPIST(TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) 망원경으로 발견되었는데, 이 별을 공전하는 3개의 행성들은 모두 지구의 약 10분의 1 크기에 지나지 않는다. 이 항성계의 발견은 아주 차가운 왜성으로 이루어진 항성계로는 최초의 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

미 항공우주국(NASA)과 더불어 우주 탐사를 양분하는 유럽우주국(ESA)도 올 한해 많은 업적을 남겼다. 인류 최초의 혜성 탐사선 로제타(rosetta)의 마지막 미션, 실종된 필레의 최후, NASA와 공동으로 운영하는 허블우주망원경이 촬영한 아름다운 작품들까지... 올해도 인류는 우주를 향해 또 한발짝 나아갔다. 최근 ESA는 홈페이지를 통해 올해의 사진을 공개했다. 2016년 렌즈에 담긴 수많은 사진 중에서 ESA가 꼽은 이 작품들은 지구와 우주의 아름다운 모습이 생생히 담겨있다. 이 사진들 중 우주에서 촬영된 일부를 소개한다. - 우주인의 '셀카' 전세계 단 몇 명만 찍을 수 있는 우주인의 셀카다. 주인공은 영국인 우주비행사 팀 피크. 지난 1월 그는 4시간 43분 동안 우주유영을 하면서 이 작품을 남겼다.　　　 - 혜성 67P/추류모프-게라시멘코 지난 3월 탐사선 로제타호가 촬영한 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P). 혜성과 탐사선과의 거리는 불과 329km. 혜성이 마치 후광이 있는 것처럼 보이는 것은 태양과 가까워지면서 발생하는 제트분출현상 때문이다. 혜성 표면 내부에 있던 얼음 상태의 물질이 녹아 우주 먼지와 가스로 터져나오는 것. - 수성의 태양면 통과 지난 5월 9일 ESA의 프로바-2 위성은 수성이 태양면을 통과하는 모습을 영상으로 담았다. 사진 속 수성은 태양 중간 아래, 맨 오른쪽에 검은 점으로 보인다. - 목성의 오로라 세계 주요매체들도 올해 우주사진 중 대표적인 걸작으로 꼽는 목성의 오로라다. 사실 2014년과 2016년 허블우주망원경이 촬영한 목성과 오로라의 모습을 합성한 것이다. 강력한 자기장과 고에너지 입자가 충돌해 발생하는 목성의 오로라는 지구보다도 큰 규모. - 은하 3차원 지도 지난 9월 공개된 11억 개가 넘는 별이 담긴 인류역사상 가장 방대하고 정확한 은하 3차원(3D) 지도. ESA는 은하 관찰 위성 ‘가이아’를 이용해 은하에 있는 11억 5000만 개 별의 3D 지도를 만들었다. 무려 11억 개를 관찰했지만 우리 은하에 있는 전체 별의 1% 수준. 최종적으로 완성된 은하 지도는 내년 말 공개된다. 　 - 필레의 최후 지난 9월 멀고 먼 혜성 67P 표면에 홀로 낙오된 필레가 처음으로 카메라에 포착됐다. 혜성 67P 주위를 돌고있는 탐사선 로제타호가 촬영한 필레는 전문가들이 예측한대로 햇볕이 잘 들지않는 음지에 놓여있었다. 인류 최초의 혜성 탐사로봇 ‘필레의 모험’은 12년 전인 지난 2004년 3월 시작됐다. 당시 로제타호에 실려 발사된 필레는 10년 8개월 간 65억 ㎞의 대장정 끝에 지난 2014년 11월 혜성 67P에 무사히 도착했다. 이후 필레는 로제타호에서 분리돼 사상 처음으로 혜성 표면에 내려 앉았으나 그늘에 불시착하며 연락이 끊겼다.　 - 국제우주정거장(ISS)에서 본 슈퍼문 지난 16일 프랑스의 우주비행사 토마스 페스케가 ISS에 머물며 촬영한 슈퍼문. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr