태양계 '큰형님' 목성의 남위 20° 부근에는 붉은색을 띤 타원형의 점이 존재한다. 사진 상으로 작게 보이지만 사실 우리가 사는 지구보다 더 큰 이 점의 이름은 ‘대적점’(大赤點·Great Red Spot). 최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경의 관측결과를 바탕으로 목성의 대적점이 점점 쪼그라들고 있다는 연구결과를 발표했다. 지난 1665년 처음 관측된 대적점은 목성의 대기현상으로 발생한 일종의 폭풍이다. 태양계에서 가장 강력한 폭풍으로 평가받는 대적점은 인간이 처음 목격한 지 300년이 지난 현재도 시속 540km의 속도로 불고있다. 더욱 놀라운 사실은 대적점의 크기다. 100년 전에는 약 4만 km의 크기로 지구보다 3배는 더 컸던 대적점은 이후 급격히 줄기 시작해 현재는 1만 6000km 수준으로 쪼그라들었다. 이번 NASA 연구에 따르면 관측이래 계속 줄어들던 목성의 대적점은 지난해와 비교하면 약 240km 정도 줄어들면서 점점 원형과 가까워지는 것으로 확인됐다. 　 연구를 이끈 NASA 고나드 우주비행센터 행성과학자 에이미 사이먼은 "우리는 매시각 목성의 바람, 구름, 폭풍 등 대기를 분석하며 변화를 관측하고 있다" 면서 "대적점은 관측 이래 계속 줄어들고 있으며 최근에는 붉은색 보다는 원형의 오렌지색을 띠고있다" 고 설명했다. 이어 “대적점의 기후는 지구와 비슷한 물리적 환경 속에서 작용하고 있는 것 같다" 고 덧붙였다. 　 그렇다면 대적점이 최소 300년 이상 지속되는 이유는 무엇일까? 사실 아직까지 학계에서는 이에대한 뚜렷한 답은 내놓지 못하고 있다. 여러 가설 중 하나는 가스 행성인 목성의 특성상 고체의 표면이 없기 때문에 지구처럼 태풍이 육지에 상륙한 뒤 에너지를 잃고 약해지는 현상이 일어나지 않는다는 것이다. 사진= NASA/ESA/Goddard/UCBerkeley/JPL-Caltech/STScI 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

너풀너풀 날리는 '천상의 커튼' 을 배경으로 헤엄치는 혹등고래의 모습이 카메라에 포착됐다. 최근 영국 BBC, UPI 통신등 해외 주요언론들은 노르웨이 해안가에서 촬영된 오로라와 혹등고래의 환상적인 영상을 공개했다. 현지방송국(NRK) 카메라맨에 의해 촬영된 이 영상은 트롬스주에 딸린 크발뢰위아섬(Kvaløya)에서 촬영된 것으로 하늘을 녹색으로 수놓은 오로라와 약 6마리의 혹등고래가 헤엄치는 모습이 동시에 담겨있다. 세간에 잘 알려진대로 노르웨이와 아이슬란드 등 북극 지역에 위치한 나라에서는 오로라가 심심잖게 관측된다. 여기에 '크발뢰위아섬'은 현지어로 '고래섬'이라는 뜻으로 고래가 많은 것이 특징. 절묘하게 두 '주인공'이 출연하는 장소지만 동시에 이를 구경하는 것은 쉽지않다는 것이 현지 전문가들의 평가. 영상을 촬영한 하랄드 알브리트센은 "하늘에 펼쳐진 장관을 촬영하던 중 갑자기 한무리의 혹등고래가 나타났다" 면서 "마치 자신들 머리 위에 떠있는 오로라를 감상하듯 수면 위로 점프했다"며 놀라워했다. 이어 "오로라도 자주 일어나지는 않지만 혹등고래는 특히 목격이 쉽지않다" 면서 "두 주인공이 동시에 등장한 것은 정말 특별한 일" 이라고 덧붙였다. 한편 혹등고래는 긴수염고래과의 포유류로 몸길이 11∼16m, 몸무게 30∼40t에 달하며 대형 고래류 가운데에서 가장 운동성이 강하다. 또한 우리나라에서는 사진으로만 볼 수 있는 오로라(Aurora)는 태양표면 폭발로 우주공간으로부터 날아온 전기 입자가 지구자기(地球磁氣) 변화에 의해 고도 100∼500 km 상공에서 대기 중 산소분자와 충돌해서 생기는 방전현상이다. ‘새벽’이라는 뜻의 라틴어 ‘아우로라’라는 말에서 유래한 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

“언제가 될지 모르겠지만, 우주에서 여러분과 기자회견할 날을 기대한다.” 요즘 인기를 끄는 미국 할리우드의 우주공상과학 영화에 나오는 명대사가 아니다. 세계 최대 전자상거래 업체 아마존의 창업자이자 최고경영자(CEO) 제프 베저스가 지난달 15일 새로운 우주개발 계획을 밝히는 기자회견을 마치며 한 말이다. 5개월 전 무인우주선 ‘뉴셰퍼드’의 첫 시험비행 성공에 고무된 베저스는 이날 로켓 제조 및 발사 시설 건립 등에 2억 달러(약 2363억원)를 투자하고 5년 내에 로켓을 우주로 쏘아 올리겠다고 호언장담했다. 그가 2000년 세운 우주개발 전문회사 블루오리진은 이를 위해 미국 플로리다주 케이프커내버럴의 케네디 우주센터에 있는 36번 발사시설을 임대했다. 목성 탐사 우주선 파이어니어 10호 등이 발사됐던 이곳은 수십 년 만에 묵은 먼지를 털어낼 기회를 맞았다. 우주산업의 주도권이 정부에서 민간으로 넘어간 지 오래다. 사실 우주개발은 냉전시대 체제 경쟁의 산물이었다. 46년 전 소련보다 먼저 달 탐사에 성공한 이후 미국에서 우주개발은 정치적 추동력을 급격히 상실했다. 1969년 아폴로 우주인 닐 암스트롱이 달에 첫발을 디딘 이래 미국의 우주탐사에 대한 열정은 조금씩 사그라지고, 유인 우주선 개발도 지지부진한 궤도를 그려 왔다. 당시의 추진력이 지속됐다면 지금쯤 화성에 인류의 발자국이 새겨졌을지도 모를 일이다. 2010년 버락 오바마 행정부가 화성 탐사를 비롯한 우주선 관련 예산을 대폭 삭감하자 암스트롱은 “끔찍한 (결정)”이라고 비난했지만, 전문가들은 민간 영역의 활성화가 우주여행이라는 인류의 오랜 꿈을 실현할 것이라고 긍정적으로 평가했다. 특히 막대한 부를 주체하기 어려운 억만장자들이 앞다퉈 뛰어들면서 우주여행의 꿈도 가까워지고 있다. 2002년 ‘스페이스X’를 세워 민간 우주개발 경쟁에 본격적으로 불을 댕긴 일론 머스크는 한 인터뷰에서 자신이 우주산업에 뛰어든 것에 대해 “아폴로가 우주여행에 대한 기대를 충족해 주지 않은 것에 대한 실망이 계기가 됐다”며 “후세에 더 나은 미래를 물려주고 싶다”고 말했다. 베저스 또한 “우주 탐사의 새로운 시대를 여는 것에 대해 전율을 느낀다”고 말했다. 우주여행의 상업화와 대중화를 위해 천문학적인 돈과 열정을 쏟아붓는 부호는 10여명 정도다. 돈이 돈을 버는 지경이라 이들은 더 많은 현금을 축적하는 것에 의미를 두기보다 자자손손 남을 업적을 쌓고자 우주로 시선을 돌렸다고 분석된다. 베저스와 머스크 외에 ‘괴짜 부호’로 통하는 영국 버진그룹의 리처드 브랜슨 회장도 민간 우주여행 전문회사인 ‘버진 갤럭틱’을 운영 중이다. 이 회사는 6인용 ‘스페이스십2’라는 여행용 우주선을 2~3년 내 띄우는 것이 목표다. 25만 달러(약 2억 9000여만원)짜리 여행상품에 이미 700명의 부자가 예약을 마쳤다. 마이크로소프트(MS) 공동 창업자 폴 앨런이 2011년 세운 스트라토런치시스템스도 우주여행을 목표로 초대형 비행기 Roc을 개발 중이다. Roc은 우주선을 싣고 이륙해 9000m 상공에서 우주로 발사한 다음 지상으로 귀환한다는 개념이다. 공중발사는 지상에서 로켓을 쏘아 올리는 것보다 경제적이어서 우주여행의 값을 낮출 수 있는 것으로 기대된다. ‘우주여행의 민주화’를 위한 또 하나의 방법은 로켓 재활용이다. 우주선 발사에만 1억 달러의 돈이 드는데 재활용 로켓을 쓰면 그 비용이 10분의1로 줄어든다. 머스크의 스페이스X는 재활용 가능한 로켓 ‘팰콘9’을 개발해 시험 비행을 거듭하고 있다. 구글 공동 설립자 래리 페이지는 ‘우주광산’ 개발에 투자하고 있다. 탐사 및 채굴 기업인 ‘플래니터리 리소시스’에는 페이지 외에 영화 ‘아바타’로 유명한 제임스 캐머런 감독, 에릭 슈밋 구글 회장 등도 투자자로 이름을 올렸다. 최근 소행성 탐사선 ‘A3R’을 개발해 국제우주정거장(ISS)에서 성능 실험에 들어가기도 했다. 아직 인류를 우주에 보내지는 못했지만 민간 우주기업들은 나사나 미 국방부와 계약을 맺고 ISS의 우주인들에게 필요한 물자를 공급하거나 인공위성을 띄우는 임무를 수행하며 수익을 내고 있다. 우주기지에 쌓인 먼지를 털고 관련 산업에서 고용 창출 효과가 일어나면서 우주산업은 ‘블루오션’으로 각광받았다. 미국 각주에서 이들 기업을 유치하려는 경쟁이 뜨겁게 일어났다. 뉴멕시코, 플로리다, 캘리포니아, 텍사스, 버지니아주 등이 대표적이다. 이들 주는 억만장자들이 운영하는 기업에 각종 세제 혜택을 부여하는 등 지원을 아끼지 않았다. 하지만 무인 우주선의 시험 비행 실패 사례가 증가하면서 회의론도 고개를 들고 있다. 지난 6월 ISS 우주인들에게 식료품과 우주복, 실험장비 등 화물을 전달할 예정이었던 스페이스X의 팰콘9이 발사 직후 폭발하면서 의구심은 더욱 짙어졌다. 앞서 지난해 10월에는 버진 갤럭틱의 유인 우주선 ‘스페이스십2’가 시험 비행 중 폭발해 조종사 1명이 사망했으며 또 다른 민간 우주개발사 오비탈사이언스의 무인 우주화물선도 추락하는 사고가 일어났다. 이에 따라 부호들의 괴짜 취미에 서민들만 피해를 보는 게 아니냐는 불만이 터져 나오기 시작했다. 최근 영국 일간 가디언은 자국 부호 브랜슨이 우주개발의 본거지로 삼고 있는 뉴멕시코 지역 르포 기사를 통해 상위 1% 부자들의 우주여행을 위해 지역 경제가 얼마나 손해를 입고 있는지를 꼬집었다. 뉴멕시코주 당국은 버진 갤럭틱을 위해 첫 민간 우주공항인 ‘스페이스포트 아메리카’를 2011년 열었다. 버진 갤럭틱은 시설이 완공되면 2020년까지 연간 수익 10억 달러, 직원 수가 5000명이 넘을 것이라는 장밋빛 미래를 제시했고 당국은 기꺼이 2억 5000만 달러(약 2856억원)를 쏟아부었다. 하지만 연이은 시험비행 실패로 우주여행의 기약이 없어지면서 스페이스포트는 개점휴업 상태다. 스페이스X를 비롯한 민간 우주기업 3곳이 입주해 있지만 적자가 한 해 50만 달러에 이른다. 납세자의 주머니를 털어 기지를 건설했던 주 정부는 구멍 난 재정을 메우기 위해 급기야 세금 인상까지 단행했다. 조지 무뇨스 주상원 의원은 스페이스포트를 ‘돈 먹는 하마’로 언급하며 “이제 (주 정부가) 손을 털고 나오기에는 너무 늦었다”고 개탄했다. 뉴멕시코주는 지난 2월부터 스페이스포트 매각을 위한 법안을 검토 중이다. 박상숙 기자 alex@seoul.co.kr

너풀너풀 날리는 '천상의 커튼' 을 배경으로 헤엄치는 혹등고래의 모습이 카메라에 포착됐다. 최근 영국 BBC, UPI 통신등 해외 주요언론들은 노르웨이 해안가에서 촬영된 오로라와 혹등고래의 환상적인 영상을 공개했다. 현지방송국(NRK) 카메라맨에 의해 촬영된 이 영상은 트롬스주에 딸린 크발뢰위아섬(Kvaløya)에서 촬영된 것으로 하늘을 녹색으로 수놓은 오로라와 약 6마리의 혹등고래가 헤엄치는 모습이 동시에 담겨있다. 세간에 잘 알려진대로 노르웨이와 아이슬란드 등 북극 지역에 위치한 나라에서는 오로라가 심심잖게 관측된다. 여기에 '크발뢰위아섬'은 현지어로 '고래섬'이라는 뜻으로 고래가 많은 것이 특징. 절묘하게 두 '주인공'이 출연하는 장소지만 동시에 이를 구경하는 것은 쉽지않다는 것이 현지 전문가들의 평가. 영상을 촬영한 하랄드 알브리트센은 "하늘에 펼쳐진 장관을 촬영하던 중 갑자기 한무리의 혹등고래가 나타났다" 면서 "마치 자신들 머리 위에 떠있는 오로라를 감상하듯 수면 위로 점프했다"며 놀라워했다. 이어 "오로라도 자주 일어나지는 않지만 혹등고래는 특히 목격이 쉽지않다" 면서 "두 주인공이 동시에 등장한 것은 정말 특별한 일" 이라고 덧붙였다. 한편 혹등고래는 긴수염고래과의 포유류로 몸길이 11∼16m, 몸무게 30∼40t에 달하며 대형 고래류 가운데에서 가장 운동성이 강하다. 또한 우리나라에서는 사진으로만 볼 수 있는 오로라(Aurora)는 태양표면 폭발로 우주공간으로부터 날아온 전기 입자가 지구자기(地球磁氣) 변화에 의해 고도 100∼500 km 상공에서 대기 중 산소분자와 충돌해서 생기는 방전현상이다. ‘새벽’이라는 뜻의 라틴어 ‘아우로라’라는 말에서 유래한 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

아름다운 고리로 유명한 토성과 그 위성들은 어떤 각도에서 사진을 촬영해도 신비로운 모습을 자랑하는 것 같다. 지난 5일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성탐사선 카시니호가 촬영한 위성 타이탄과 하얀 돌멩이처럼 보이는 위성 판도라의 모습을 홈페이지에 공개했다. 사진 속 연무에 덮힌 듯 흐릿하게 정면에 보이는 천체가 바로 타이탄(Titan)이다. 지름이 무려 5150㎞에 달하는 타이탄은 달 주제(?)에 태양계의 행성인 수성(4878㎞)보다 크다. 태양계 전체로 보면 목성 위성 가니메데(5262km)이어 '넘버 2'. 또한 타이탄은 지구 외에 액체 상태의 강과 호수가 흐르는 태양계 내 유일한 천체로 '이름값'하고 있다. 이에비해 위성 판도라(Pandora)는 소박한 크기다. 사진 속 타이탄 위에 둥그렇게 떠있는 천체가 바로 판도라로 지름은 약 81km에 불과하다. 얼음과 암석으로 뒤덮인 불규칙한 표면을 가진 판도라는 그러나 '친구' 프로메테우스(지름 86km)와 함께 토성의 F고리 안쪽과 바깥쪽을 공전하며 그 중력으로 F고리가 흩어지는 것을 막아준다. 곧 두 위성은 보잘 것 없이 작지만 토성의 아름답고 환상적인 고리를 유지하는데 한 몫하는 셈. 이 사진 속에는 흥미로운 사실도 숨어있다. 사진 상으로는 타이탄이 훨씬 가깝게 보이지만 사실 판도라가 '촬영자'인 카시니호를 기준으로 3배나 가까운 곳에 위치해있다. 타이탄과 카시니호와의 거리는 약 190만 km, 판도라는 약 69만 8000km로 지난 7월 4일 촬영됐다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 지형도(topographic map)가 공개됐다. 지난 30일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 무인탐사선 던(Dawn)호가 촬영한 세레스의 지표면 모습과 지표 높낮이 등 특징을 세세히 담은 지형도를 공개했다. 약 90km 넓이의 ‘오카토르 크레이터’(Occator crater)를 중심으로 공개된 이 사진에서 파란색은 낮은 고도를, 갈색은 높은 것을 의미한다. 던 미션 수석 연구원이자 UCLA 천문학 박사 크리스토퍼 러셀은 "세레스는 우리에게 놀라움을 넘어 혼란도 주고있다" 면서 "불규칙적인 크레이터 모양이 흥미로운데 토성의 달 레아(Rhea)에서 볼 수 있는 크레이터와 닮았다"고 설명했다. NASA 측이 지형도를 공개한 것은 대중적인 관심과 더불어 전세계 전문가들을 상대로 미스터리한 하얀 점과 거대 봉우리의 비밀을 풀고자 함이다. 특히 이번주 프랑스에서 열리고 있는 유럽행성과학 컨퍼런스(European Planetary Science Conference)에서 이 미스터리가 집중적으로 논의 중이다. 먼저 전문가들이 '외로운 산' 이라 부르는 이 거대 봉우리는 6.2km 높이로 우뚝 솟아 있다. 던 미션 수석 연구원 크리스토퍼 러셀 박사는 “이 산은 세레스의 덩치와 비교하면 커도 너무 크다. 어떻게 형성됐는지는 아직 알아내지 못했다”고 밝혔다. 또 하나의 관심은 역시 인근에 위치한 동그란 형태로 밝게 빛나는 하얀 점이다. 이 정체를 놓고 여전히 학자들 사이에 해석이 엇갈리고 있다. 러셀 박사는 “현재까지의 데이터로 분석해보면 마치 소금과 같은 물질이 햇빛을 반사시키고 있는 것 처럼 보인다” 면서 “세레스의 어떤 내부 물질이 소금과 비슷한 것을 만들어 낸 것일 수 있다”고 조심스럽게 예측했다. 이에반해 많은 전문가들은 얼음일 가능성에 무게감을 두고 있다. 특히 사우스웨스트연구소의 시몬 마치 연구원은 국제천문연맹(IAU) 총회에서 세레스의 분화구 표면이 평평하고 부드러운 것으로 확인됐다며 얼음의 존재 가능성을 거듭 제기한 바 있다. 이같은 미스터리를 푸는 열쇠를 쥐고있는 던 호는 현재 세레스 상공 1,470km 위에서 관측을 진행 중으로 오는 12월이면 저궤도인 375km 상공까지 접근해 왜소행성의 ‘민낯’을 생생하게 드러낼 예정이다. 한편 지름이 950km에 달하는 세레스는 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했으나 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 그러나 세레스는 태양계 형성 초기에 태어나 당시의 모습을 고스란히 간직하고 있어 학자들에게 ‘태양계의 화석’ 이라 불릴 만큼 연구가치가 높다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 지형도(topographic map)가 공개됐다. 지난 30일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 무인탐사선 던(Dawn)호가 촬영한 세레스의 지표면 모습과 지표 높낮이 등 특징을 세세히 담은 지형도를 공개했다. 약 90km 넓이의 ‘오카토르 크레이터’(Occator crater)를 중심으로 공개된 이 사진에서 파란색은 낮은 고도를, 갈색은 높은 것을 의미한다. 던 미션 수석 연구원이자 UCLA 천문학 박사 크리스토퍼 러셀은 "세레스는 우리에게 놀라움을 넘어 혼란도 주고있다" 면서 "불규칙적인 크레이터 모양이 흥미로운데 토성의 달 레아(Rhea)에서 볼 수 있는 크레이터와 닮았다"고 설명했다. NASA 측이 지형도를 공개한 것은 대중적인 관심과 더불어 전세계 전문가들을 상대로 미스터리한 하얀 점과 거대 봉우리의 비밀을 풀고자 함이다. 특히 이번주 프랑스에서 열리고 있는 유럽행성과학 컨퍼런스(European Planetary Science Conference)에서 이 미스터리가 집중적으로 논의 중이다. 먼저 전문가들이 '외로운 산' 이라 부르는 이 거대 봉우리는 6.2km 높이로 우뚝 솟아 있다. 던 미션 수석 연구원 크리스토퍼 러셀 박사는 “이 산은 세레스의 덩치와 비교하면 커도 너무 크다. 어떻게 형성됐는지는 아직 알아내지 못했다”고 밝혔다. 또 하나의 관심은 역시 인근에 위치한 동그란 형태로 밝게 빛나는 하얀 점이다. 이 정체를 놓고 여전히 학자들 사이에 해석이 엇갈리고 있다. 러셀 박사는 “현재까지의 데이터로 분석해보면 마치 소금과 같은 물질이 햇빛을 반사시키고 있는 것 처럼 보인다” 면서 “세레스의 어떤 내부 물질이 소금과 비슷한 것을 만들어 낸 것일 수 있다”고 조심스럽게 예측했다. 이에반해 많은 전문가들은 얼음일 가능성에 무게감을 두고 있다. 특히 사우스웨스트연구소의 시몬 마치 연구원은 국제천문연맹(IAU) 총회에서 세레스의 분화구 표면이 평평하고 부드러운 것으로 확인됐다며 얼음의 존재 가능성을 거듭 제기한 바 있다. 이같은 미스터리를 푸는 열쇠를 쥐고있는 던 호는 현재 세레스 상공 1,470km 위에서 관측을 진행 중으로 오는 12월이면 저궤도인 375km 상공까지 접근해 왜소행성의 ‘민낯’을 생생하게 드러낼 예정이다. 한편 지름이 950km에 달하는 세레스는 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했으나 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 그러나 세레스는 태양계 형성 초기에 태어나 당시의 모습을 고스란히 간직하고 있어 학자들에게 ‘태양계의 화석’ 이라 불릴 만큼 연구가치가 높다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구는 화성이나 금성과 비교해 매우 강력한 자기장을 가지고 있다. 그러나 지구의 자기장이 태양계에서 가장 강한 것은 아니다. 목성은 지구와 비교해서 수천 배나 강력한 자기장을 가지고 있기 때문이다. 이 자기장은 우주에서 내리쬐는 강력한 방사선을 막아주고 오로라 같은 아름다운 자연현상을 만들기도 한다. 하지만 사실 태양계에서 가장 강력한 자기장은 태양에서 관측된다. 예를 들어 흑점 현상이나 강력한 태양면 폭발 현상인 플레어는 태양 자기장과 연관이 있다고 알려졌다. 과학자들은 우리 태양만 자기장을 가지고 있는 게 아니라고 생각하고 있다. 다른 별에서도 강력한 폭발 현상이 관측된 바가 있기 때문이다. 하지만 직접 자기장을 측정하기에는 거리가 너무 멀어 얼마나 강력한 자기장이 있는지는 알기 어려웠다. 최근 나사의 찬드라 X선 망원경은 지금까지 발견된 것 가운데 가장 강력한 항성 자기장을 발견했다. 본래 자기장이 아무리 강력하더라도 멀리 떨어진 지구에서 직접 관측이 가능하지는 않다. 대신 과학자들은 아주 강력한 자기장인 경우 간접적인 방법을 통해서 자기장의 세기를 측정할 수 있다. 이번에 자기장이 관측된 별은 NGC 1624-2로 태양보다 2만 배나 강력한 자기장을 지니고 있다. 이 강력한 자기장의 존재를 관측한 비결은 바로 거대한 불의 고리 덕분이다. 태양의 표면에서는 거대한 플라스마(뜨거운 원자가 전자와 분리된 상태)의 고리인 홍염(프로미넌스)가 관측된다. 홍염의 크기는 매우 커서 지구 몇 개가 동시에 들어갈 수 있을 정도다. 하지만 태양보다 훨씬 크고 뜨거운 O형 별인 NGC 1624-2에서는 태양의 홍염이 왜소해 보일 만큼 거대한 불의 고리가 형성된다. 이를 연구한 플로리다 공대의 베로니크 페팃 교수(Florida Institute of Technology Assistant Professor Véronique Petit)는 이 별의 자기장을 따라 거대한 플라스마 고리가 수성과 금성의 공전 궤도 사이에 형성된다고 설명했다. (참고로 수성의 공전 거리는 대략 5,800만 km이며 금성의 경우 1억800만 km 정도이다) 그 온도는 섭씨 1,000만 도에 달해 온도가 낮은 태양의 홍염과는 달리 X선이 방출된다. 이 X선을 찬드라 위성이 관측한 것이다. 이 별의 항성풍은 태양풍과 비교해서 3~5배나 속도가 빠르고 밀도는 10만 배에 달한다. 이 강력한 항성풍과 태양의 2만 배에 달하는 자기장이 만나면 초고온의 불의 고리가 형성되는 것이다. 사실 이런 현상은 거대 별에서도 매우 드물게 관측된다. 과학자들은 왜 이런 현상이 소수의 거대 별에서만 일어나는지 궁금해하고 있다. 연구팀에 의하면 두 개의 별이 충돌한 것이 한 가지 가능한 가설이 될 수 있다고 한다. 앞으로 이 문제에 대한 연구가 계속될 것이다 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

마치 포토샵으로 만든 조잡한 그래픽같지만 사실 이 사진은 외계 행성의 실제 모습을 가장 잘 보여주는 사진이다. 최근 캐나다 토론토 대학 연구팀이 지구에서 약 60광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 ‘베타 픽토리스 b’(Beta Pictoris b / 이하 베타 b)의 움직임을 포착해 공개했다. 지난 2008년 남반구 별자리 화가자리에서 처음 발견된 외계행성 베타 b는 태양 질량의 2배 가까운 모성인 베타별을 공전하고 있다. 흥미로운 사실은 베타 b가 '작은 점' 수준으로 보이지만 우리 태양계의 '큰형님' 목성 질량의 10-12배에 달하는 가스 행성이라는 점. 베타 b는 지구와 토성 정도 거리의 별(모성)을 22년 걸려 공전하고 있으며 얼마 전 명왕성에 도착한 뉴 호라이즌스호가 100만 년 이상은 가야 도달할 수 있는 거리에 있다. 이번에 토론토 대학 연구팀이 공개한 영상과 이미지는 지난 2013년 11월 부터 2015년 4월까지 1.5년 간의 베타 b 움직임을 기록한 것이다. 조잡한 그래픽 같은 이 영상이 가치가 높은 것은 놀라운 관측 기술 때문이다. 베타 b는 모성 베타별보다 최소 100만 배는 희미하다. 행성의 특성상 자체적으로 빛을 내지 않기 때문에 관측이 어려운 것은 물론 모성의 강력한 빛 탓에 더 보이지 않는 셈. 그러나 연구팀은 지난 2014년 말 부터 가동된 칠레에 위치한 제미니 천체망원경(Gemini Planet Imager·GPI)으로 이를 관측하는데 성공했다. 역사상 가장 정밀한 관측기기로 불리는 GPI는 지구 대기로 인한 왜곡을 극복할 수 있는 것은 물론 코로나그래프(coronagraph)로 불리는 필터를 통해 항성이 발하는 빛을 차단해 그 주위의 희미한 행성을 찾아낼 수 있다. 이 때문에 붙은 별명도 '차세대 행성 사냥꾼'으로 밝은 항성 주위를 도는 희미한 행성 가운데 어린 것들을 찾아 그 생성과정을 밝히는 목적으로 제작됐다. 연구를 이끈 맥스웰 밀라-블랑체어 박사는 "베타별은 먼지 디스크와 원시 행성으로 가득해 행성이 형성되는 과정을 볼 수 있다" 면서 "초창기 우리 태양계의 형성 과정을 알 수 있는 우주 실험실 같은 장소" 라고 설명했다. 이어 "GPI는 외계 행성의 이미지를 직접 볼 수 있게 해줄 뿐 아니라 모성을 도는 그 움직임까지 효과적으로 잡아낼 수 있다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 LA의 한 영화 제작팀이 네바다 북서부의 블랙록 사막에서 세계 최초로 태양계 축척 모형을 만들어 화제가 되고 있다고 영국 데일리메일이 20일(현지시간) 보도했다. 지름 1cm의 구슬을 지구로 삼았을 때, 태양과 다른 행성들이 얼마만한 거리의 궤도를 돌고 있는지를 사막 위에다 구현해본 것이다. 굳이 이러한 작업을 넓은 사막에서 하게 된 것은 지구를 아무리 축소한다 하더라도 일상의 공간에서는 태양계 스케일을 표현할 수가 없기 때문이다. 그들이 1cm의 지구 구슬로 사막 위에다 표현해본 태양계의 크기는 무려 11km에 달했다. 그들의 작업은 와일리 오버스트리트와 알렉스 고로시가 만든 '태양계 크기 알아보기('To Scale: The Solar System)' 란 제목의 동영상으로 공개됐다. 5명으로 이루어진 태양계 스케일 제작팀은 교육적인 목적을 달성하기 위해 태양과 행성들의 상대적인 크기 및 거리가 정확한 비례의 축적으로 나타냈다. 오버스트리트는 "만약 당신이 태양계 모델을 한 장의 종이 위에다 표현하려 한다면 행성들의 크기는 현미경으로 겨우 보일 정도가 된다"고 설명한다. 지구를 지름 약 1​cm의 구슬로 삼은 비례를 기준으로 태양은 짐볼로, 그리고 행성들은 같은 비율로 축소한 전구로 나타냈고, 궤도 간 거리 역시 같은 비율의 거리로 나타냈다. 그런 다음 제작팀은 행성들의 궤도를 36시간 넘게 달리는 모습을 빠른 필름 돌리기로 보여준다. 그들이 만든 태양계 스케일을 보면, 수성, 금성, 지구는 태양으로부터 각각 68m, 136m, 176m 떨어진 것으로 나타난다. 화성은 267m, 목성은 910m, 토성은 1.8km, 천왕성은 3.4km, 해왕성은 5.6km, 명왕성은 6.9km까지 멀어진다.(미국인들은 아직까지 명왕성을 행성으로 주장하고 있다) 행성들의 실제 태양까지의 거리는 지구가 1억 5천만km, 해왕성이 45억km이다. 45억km라면 시속 100km로 달리는 자동차를 타고 밤낮 없이 5천 년 이상을 달려야 갈 수 있는 엄청난 거리다. ​ 지름 10만 광년인 우리은하에 비한다면 바닷가의 조약돌 하나에 지나지 않은 태양계이지만, 인간의 척도로 볼 때는 이처럼 어마어마한 크기인 것이다. "이것이 우리가 표현해보고자 한 것입니다. 우리는 허공을 떠도는 조그만 구슬 위에 사는 그런 존재들입니다' 하고 오버스티리트는 동영상 속에서 말한다. "이 같은 사실에 맞닥뜨리면 정말 멍해지는 기분입니다." 사진=1. 미국 LA의 한 영화 제작팀이 네바다 북서부의 블랙록 사막에서 세계 최초로 태양계 축척 모형을 만들었다. 그들이 1cm의 지구 구슬로 사막 위에다 표현해본 태양계의 크기는 무려 11km에 달했다. 2. 영상 제작팀은 지구를 지름 약 1​cm의 구슬로 삼은 비례를 기준으로 모든 행성을 같은 비율로 축소한 전구와 볼로 나타냈고, 궤도 간 거리 역시 같은 비율의 거리로 나타냈다. 3. '행성'을 설치하는 알렉스 고로시. 네바다 사막에서 태양계 스케일을 구현해보고 있다 이광식 통신원 joand999@naver.com

-지구가 1cm 구슬이라면 태양계는 11km 미국 LA의 한 영화 제작팀이 네바다 북서부의 블랙록 사막에서 세계 최초로 태양계 축척 모형을 만들어 화제가 되고 있다고 영국 데일리메일이 20일(현지시간) 보도했다. 지름 1cm의 구슬을 지구로 삼았을 때, 태양과 다른 행성들이 얼마만한 거리의 궤도를 돌고 있는지를 사막 위에다 구현해본 것이다. 굳이 이러한 작업을 넓은 사막에서 하게 된 것은 지구를 아무리 축소한다 하더라도 일상의 공간에서는 태양계 스케일을 표현할 수가 없기 때문이다. 그들이 1cm의 지구 구슬로 사막 위에다 표현해본 태양계의 크기는 무려 11km에 달했다. 그들의 작업은 와일리 오버스트리트와 알렉스 고로시가 만든 '태양계 크기 알아보기('To Scale: The Solar System)' 란 제목의 동영상으로 공개됐다. 5명으로 이루어진 태양계 스케일 제작팀은 교육적인 목적을 달성하기 위해 태양과 행성들의 상대적인 크기 및 거리가 정확한 비례의 축적으로 나타냈다. 오버스트리트는 "만약 당신이 태양계 모델을 한 장의 종이 위에다 표현하려 한다면 행성들의 크기는 현미경으로 겨우 보일 정도가 된다"고 설명한다. 지구를 지름 약 1​cm의 구슬로 삼은 비례를 기준으로 태양은 짐볼로, 그리고 행성들은 같은 비율로 축소한 전구로 나타냈고, 궤도 간 거리 역시 같은 비율의 거리로 나타냈다. 그런 다음 제작팀은 행성들의 궤도를 36시간 넘게 달리는 모습을 빠른 필름 돌리기로 보여준다. 그들이 만든 태양계 스케일을 보면, 수성, 금성, 지구는 태양으로부터 각각 68m, 136m, 176m 떨어진 것으로 나타난다. 화성은 267m, 목성은 910m, 토성은 1.8km, 천왕성은 3.4km, 해왕성은 5.6km, 명왕성은 6.9km까지 멀어진다.(미국인들은 아직까지 명왕성을 행성으로 주장하고 있다) 행성들의 실제 태양까지의 거리는 지구가 1억 5천만km, 해왕성이 45억km이다. 45억km라면 시속 100km로 달리는 자동차를 타고 밤낮 없이 5천 년 이상을 달려야 갈 수 있는 엄청난 거리다. ​ 지름 10만 광년인 우리은하에 비한다면 바닷가의 조약돌 하나에 지나지 않은 태양계이지만, 인간의 척도로 볼 때는 이처럼 어마어마한 크기인 것이다. "이것이 우리가 표현해보고자 한 것입니다. 우리는 허공을 떠도는 조그만 구슬 위에 사는 그런 존재들입니다' 하고 오버스티리트는 동영상 속에서 말한다. "이 같은 사실에 맞닥뜨리면 정말 멍해지는 기분입니다." 사진=1. 미국 LA의 한 영화 제작팀이 네바다 북서부의 블랙록 사막에서 세계 최초로 태양계 축척 모형을 만들었다. 그들이 1cm의 지구 구슬로 사막 위에다 표현해본 태양계의 크기는 무려 11km에 달했다. 2. 영상 제작팀은 지구를 지름 약 1​cm의 구슬로 삼은 비례를 기준으로 모든 행성을 같은 비율로 축소한 전구와 볼로 나타냈고, 궤도 간 거리 역시 같은 비율의 거리로 나타냈다. 3. '행성'을 설치하는 알렉스 고로시. 네바다 사막에서 태양계 스케일을 구현해보고 있다 이광식 통신원 joand999@naver.com

너풀너풀 날리는 모습때문에 '천상의 커튼' 이라고도 불리는 자연현상이 있다. 우리나라에서는 사진으로만 볼 수 있는 오로라(Aurora)다. 　 최근 미 항공우주국(NASA)은 오로라의 고장 아이슬란드에서 촬영한 환상적인 오로라 사진을 오늘의 천체사진으로 소개했다. 지난달 말 현지 올프사강(江)에서 촬영된 이 오로라는 녹색빛을 발하는 압도적인 크기 뿐 아니라 나선형 모습 때문에 더욱 이채롭다. 마치 하늘 위에서 오로라가 소용돌이 치는 듯한 모습에 감탄이 절로 나올 정도. 또한 사진에는 저멀리 구름 옆에서 빛을 발하는 보름달이 담겨있으며 강 건너 셀포스시(市)의 다리 조명도 강물에 은은하게 비친다. 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. ‘새벽’이라는 뜻의 라틴어 ‘아우로라’라는 말에서 유래한 오로라는 북반구와 남반구 고위도 지방에서 주로 목격돼 극광(極光)이라 불리기도 하며 목성, 토성 등에서도 비슷한 현상이 나타난다. 　 사진=Davide Necchi　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

소행성은 무엇으로 만들어졌을까? 그 대부분은 약간의 진흙과 규산염 등이 포함된 암석과 여러 종류의 금속으로 이루어져 있다. 금속 중에는 니켈과 철이 가장 많다. 물론 다른 금속들도 소행성에서 발견되고 있다. 소행성의 몸체는 대개 단단한 편이며, 약 45억 년 이전에 갓 태어난 태양 둘레를 돌던 가스와 먼지로 이루어진 원시 행성의 원반에서 떨어져나온 부스러기들이 만든 것들이다. 이러한 행성 부스러기들은 태양기 초기의 혼돈기에 수없이 서로 부딪치며 덩치를 키워간 끝에 소행성으로 뭉쳐지기에 이른 것이다. 어떤 부스러기들은 초창기 태양 성운 속의 미행성들이 파괴된 것이다. 미행성체들은 끝내 행성으로 성장하지 못한 미숙아라고 할 수 있다. 보다 대규모의 충돌이 이런 미행성체들을 잘게 분쇄했지만, 목성의 거대한 중력으로 인해 다시는 서로 뭉쳐지지 못하고 소행성대를 만들게 된 것이다. 이것이 소행성의 기원이다. 소행성의 구성성분은 주로 태양과의 거리에 의해 결정된다. 태양과 가장 가까운 거리에 있는 소행성은 탄소가 주성분이며, 약간의 질소와 수소, 산소를 포함하고 있는 반면, 태양에서 비교적 멀리 떨어진 소행성들은 규산염 암석으로 이루어져 있다. 규산염은 지구와 태양계에 아주 흔한 물질로, 산소와 실리콘으로 이루어진 화합물이다. 지각을 이루는 물질의 주성분이기도 하다. 금속성 소행성은 80%가 철로 이루어져 있으며, 나머지 20%는 니켈, 이리듐, 팔라듐, 마그네슘, 그리고 값비싼 백금, 금, 오스뮴 같은 금속 등으로 이루어져 있다. 규산염과 금속이 반반으로 이루어진 소행성도 더러 있다. 백금 등속의 금속은 지구에서 가장 귀하고 유용한 원소에 속한다. 소행성에서 백금 등 천연자원을 캐낼 목적으로 설립된 플래니터리 리소시스’(Planetary Resources) 사에 따르면, 지름 500m짜리 단일 소행성 하나가 가진 백금류 광물이 지구 역사상 캐낸 백금의 총량보다 더 많을 수도 있다고 한다. 최근 미 항공우주국(NASA)이 촬영한 '2011 UW158' 소행성은 37분 간격으로 빙글빙글 회전하며 날아가는 폭 300m, 길이 600m의 길쭉하게 생긴 볼품없는 외형이지만, 엄청난 백금 매장량을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다. 현재까지 조사 결과에 따르면 이 소행성에 묻힌 백금만 1억 톤 가량으로, 그 가치는 무려 5조 4000억 달러(약 6200조원)에 달한다. 문제는 2011 UW158처럼 지구를 스쳐가는 '금 덩어리'들이 하나 둘이 아니라는 사실이다. 인류의 탐사선들이 방문한 소행성에서 다른 광물들이 발견된 사례들도 있다. 일례로, 일본의 하야부사 탐사선이 지구 접근 소행성인 감자 모양의 이토가와에 착륙했을 때, 감람석과 휘석을 주성분으로 하고 있다는 사실을 발견했다. 이 같은 광물질 구성은 과거 지구에 퍼부어진 암석질의 운석 성분과 비슷한 것이다. 이러한 금속 외에도 물을 생성하는 원소들도 소행성에서 발견되었다. 또한 소행성 내부에 물이나 얼음을 품고 있음을 시사하는 증거들이 발견되기도 했는데, 소행성 표면에 물이 흐른 흔적을 찾아낸 사례도 적어도 하나 이상은 된다. NASA의 돈 탐사선이 소행성 세레스의 표면을 관측한 결과, 물에 의해 침식된 것으로 보이는 계곡들을 발견했다. 과학자들의 설명에 따르면, 작은 소행성이나 혜성 등이 보다 큰 소행성에 충돌하는 경우, 그 충격으로 소행성 내부의 얼음층이 외부로 유출되어 일정 기간 표면 위를 흐른 결과로 본다는 것이다. 그러나 소행성은 시간이 지남에 따라 변화한다. 고온의 환경에 노출되면 철 성분이 소행성 중심으로 침전되고 그에 따라 현무암 용암이 표면으로 분출되는 경우도 있다. 소행성 베스타가 그러한 타입의 유일한 예라고 할 수 있다. 어쨌든 소행성 중에 희귀한 자원을 풍부히 가진 것이 다수 있다는 사실이 알려짐에 따라 이러한 소행성에 눈을 돌리는 민간기업이 계속 나타날 것으로 보이며, 어쩌면 소행성에서 채취한 금이나 백금으로 제작된 장신구가 인류의 몸을 치장할 날도 머지않아 올지도 모른다. 이광식 통신원 joand999@naver.com ​

태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 장소는 어디일까? 그 답은 지구도 화성도 아닌 목성의 위성 이오(Io)이다. 이오는 달보다 약간 큰 크기에 지나지 않지만, 목성의 강력한 중력과 다른 위성의 간섭으로 인한 기조력(tidal force)의 차이로 내부에 마찰열이 발생하게 된다. 결국, 이오의 내부 암석이 녹아 마그마가 되고 팽창한 마그마는 지표를 뚫고 나와 거대한 화산 폭발을 일으킨다. 이오의 화산폭발은 그 규모는 물론이거니와 생김새 역시 독특하다. 중력이 낮고 대기가 없어서 이오의 대형 화산은 분출물을 수백km 높이로 뿜어낸다. 그리고 이 화산재는 반구형의 돔을 그리면서 내려앉게 된다. 이오에는 수백 개 이상의 거대한 화산이 있고 계속해서 화산 분출이 일어나고 있다. 덕분에 이오의 표면은 마치 곰보 자국 같은 화산 분출물로 덮여 있다. 이오의 화산 폭발은 지구에서 볼 수 있는 어떤 화산과도 비교되지 않을 정도로 강력하다. 그런데 이를 상세히 분석한 과학자들은 이상한 사실을 발견했다. 이전 연구와 시뮬레이션 결과는 이오의 맨틀 부분이 완전하게 녹은 것은 아니라는 가설을 지지하고 있다. 과학자들은 위치상 가장 강한 마찰열이 생기는 장소에서 녹은 암석인 마그마가 발생하고, 여기서 화산 폭발이 일어난다는 가설을 세웠다. 하지만 실제로 화산의 분출 범위는 예상과 다른 위치에 있었다. 메릴랜드 대학의 로버트 타일러와 애리조나 대학의 크리스토퍼 해밀턴 박사는 이를 설명하기 위해서 이오의 내부 구조에 대한 새로운 가설을 주장했다. 이들에 의하면 이오의 맨틀에는 점도가 높은 마그마의 바다(Magma Ocean)가 존재한다. 액체 상태의 마그마가 이동하면서 주변 암석을 녹이고 화산 분출을 일으킨다면 모든 문제가 해결될 수 있다. 연구팀은 이 가설이 이오의 잘못된 위치에 있는 화산(‘Misplaced’ Volcanoes)을 설명할 수 있다고 보고 있다. 이오의 질량은 지구의 1.5% 수준에 지나지 않는다. 이런 작은 천체가 생각보다 훨씬 복잡한 내부 구조로 되어 있고 태양계에서 가장 활발한 화산활동을 일으킨다는 점은 그 자체로 매우 흥미롭다. 다만, 이 가설을 검증하고 이오의 정확한 내부 구조를 알기 위해서는 지진파 관측(이 경우 표면 착륙선이 필요) 같은 추가 탐사가 필요하다. 따라서 앞으로 새로운 관측과 탐사선이 필요할 것으로 생각된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 장소는 어디일까? 그 답은 지구도 화성도 아닌 목성의 위성 이오(Io)이다. 이오는 달보다 약간 큰 크기에 지나지 않지만, 목성의 강력한 중력과 다른 위성의 간섭으로 인한 기조력(tidal force)의 차이로 내부에 마찰열이 발생하게 된다. 결국, 이오의 내부 암석이 녹아 마그마가 되고 팽창한 마그마는 지표를 뚫고 나와 거대한 화산 폭발을 일으킨다. 이오의 화산폭발은 그 규모는 물론이거니와 생김새 역시 독특하다. 중력이 낮고 대기가 없어서 이오의 대형 화산은 분출물을 수백km 높이로 뿜어낸다. 그리고 이 화산재는 반구형의 돔을 그리면서 내려앉게 된다. 이오에는 수백 개 이상의 거대한 화산이 있고 계속해서 화산 분출이 일어나고 있다. 덕분에 이오의 표면은 마치 곰보 자국 같은 화산 분출물로 덮여 있다. 이오의 화산 폭발은 지구에서 볼 수 있는 어떤 화산과도 비교되지 않을 정도로 강력하다. 그런데 이를 상세히 분석한 과학자들은 이상한 사실을 발견했다. 이전 연구와 시뮬레이션 결과는 이오의 맨틀 부분이 완전하게 녹은 것은 아니라는 가설을 지지하고 있다. 과학자들은 위치상 가장 강한 마찰열이 생기는 장소에서 녹은 암석인 마그마가 발생하고, 여기서 화산 폭발이 일어난다는 가설을 세웠다. 하지만 실제로 화산의 분출 범위는 예상과 다른 위치에 있었다. 메릴랜드 대학의 로버트 타일러와 애리조나 대학의 크리스토퍼 해밀턴 박사는 이를 설명하기 위해서 이오의 내부 구조에 대한 새로운 가설을 주장했다. 이들에 의하면 이오의 맨틀에는 점도가 높은 마그마의 바다(Magma Ocean)가 존재한다. 액체 상태의 마그마가 이동하면서 주변 암석을 녹이고 화산 분출을 일으킨다면 모든 문제가 해결될 수 있다. 연구팀은 이 가설이 이오의 잘못된 위치에 있는 화산(‘Misplaced’ Volcanoes)을 설명할 수 있다고 보고 있다. 이오의 질량은 지구의 1.5% 수준에 지나지 않는다. 이런 작은 천체가 생각보다 훨씬 복잡한 내부 구조로 되어 있고 태양계에서 가장 활발한 화산활동을 일으킨다는 점은 그 자체로 매우 흥미롭다. 다만, 이 가설을 검증하고 이오의 정확한 내부 구조를 알기 위해서는 지진파 관측(이 경우 표면 착륙선이 필요하다.) 같은 추가 탐사가 필요하다. 따라서 앞으로 새로운 관측과 탐사선이 필요할 것으로 생각된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

엔셀라두스는 토성에서 6번째로 큰 위성이다. 토성의 다른 위성들과 비슷하게 암석으로 된 핵과 얼음으로 된 지각을 가진 위성으로 지름은 약 500km 정도다. 보이저 탐사 때 엔셀라두스는 표면이 하얀색이고 표면에 독특한 줄무늬가 있다는 점 이외에는 별 특징이 없는 얼음 위성이었다. 엔셀라두스에 대한 인식이 송두리째 바뀌게 된 것은 나사의 카시니 탐사선이 이 위성에서 수백 km에 달하는 거대한 수증기와 얼음의 간헐천을 확인한 이후다. 엔셀라두스의 갈라진 얼음 지각에서 간헐천이 뿜어져 나온다는 것은 그 아래에 바다를 가지고 있다는 강력한 증거이기 때문이다. 지구의 예를 들어 설명하면 우리는 단단한 땅 위에 살고 있지만, 분출되는 뜨거운 용암을 보고서 지구 내부에 맨틀의 존재를 알게 된다. 엔셀라두스 역시 마찬가지로 표면은 단단한 얼음이지만, 내부는 액체 상태의 물이 있을 만큼 온도가 높다. 그리고 액체 상태의 물이 얼음 지각의 약한 곳을 뚫고 나와 분출하는 것이다. - 엔셀라두스의 간헐천, 그리고 바다 카시니 탐사선은 엔셀라두스에 여러 차례 근접해 이 과정을 상세히 관측했다. 현재까지 엔셀라두스 표면에서 확인된 간헐천은 100개에 달한다. 이 간헐천들은 초당 200kg의 얼음과 수증기를 분출하는 데, 엔셀라두스의 중력이 워낙 약하고 대기가 없으므로 수백km 높이로 솟구치게 된다. 과학자들은 토성의 E 고리가 이 간헐천에서 물질을 공급받아 유지된다는 것을 밝혀냈다. 엔셀라두스의 표면을 흰색으로 만든 것 역시 간헐천에서 쏟아진 얼음과 눈에 의한 것이었다. 그런데 엔셀라두스처럼 작은 위성이 어떻게 액체 상태의 물을 가질 만큼 따뜻한 내부를 가질 수 있을까? 그 비결은 토성의 강력한 중력이다. 궤도의 변화에 의한 중력 변화가 내부에 마찰을 일으켜 열을 발생시킨다. 이와 같은 기전은 바다를 가지고 있다고 생각되는 목성의 위성 유로파에서도 볼 수 있다. 액체 상태의 물이 있다면, 그다음 질문은 과연 생명체도 있을 수 있느냐다. 사실 과학자들이 가장 알고 싶어하는 것이 생명체의 존재다. 만약에 지구 이외의 장소에서 생명체의 존재를 증명한다면, 과학 역사상 가장 획기적인 발견 중 하나가 될 것이다. 안타깝게도 현재 토성 궤도에 있는 카시니 탐사선은 이를 입증할 관측기기를 가지고 있지 않다. 따라서 이를 검증하기 위해서 새로운 탐사선이 필요하다. - 나사의 엔셀라두스 생명체 탐사선 계획 나사는 엔셀라두스 생명체 탐사선(Enceladus Life Finder (ELF)) 계획을 검토 중이다. 이 탐사선은 카시니보다 소형으로 엔셀라두스의 간헐천이 가장 중요한 탐사 목표다. 가능하다면 탐사선이 직접 엔셀라두스의 표면에 착륙해 간헐천 물질을 입수하거나 아니면 적어도 엔셀라두스의 위성이 되는 방법이 제일 좋겠지만, 그러려면 매우 큰 대형 탐사선이 필요하다. 비용상의 문제를 고려하면 결국 토성의 주변을 공전하면서 엔셀라두스에 매우 가깝게 접근하는 편이 더 가능성 큰 대안이다. 엔셀라두스 생명체 탐사선의 개념 연구 책임자인 코넬 대학의 조너선 루니(Jonathan Lunine) 박사는 스페이스 닷컴과의 인터뷰에서 이 탐사선이 8-10회 정도 엔셀라두스에 근접해서 지나가게 될 것 같다고 언급했다. 최대 50km까지 가까이 가면 간헐천이 수백km까지 치솟기 때문에 착륙하지 않아도 물질을 입수할 수 있다는 것이다. 다만 탐사선이 지나는 시점에서 충분한 물질을 입수할 수 있을지는 미지수다. 만약 물질을 입수해 분석할 수 있다면, 인류 역사상 최초로 지구 이외의 바다에서 물질을 입수했다는 의미 이외에도 여기서 여러 가지 유기물의 존재를 분석할 수 있게 된다. 유기물이 풍부하게 존재한다면 생명체의 존재 가능성은 매우 커진다. 물론 가장 좋은 것은 박테리아 한 마리라도 좋으니 생명체 자체를 찾아내는 일이다. 다만 높이 솟아오른 희박한 농도의 얼음 알갱이 사이에서 생명체를 찾기는 쉽지 않을 수도 있다. 엔셀라두스 생명체 탐사선은 현재 개념 검토 단계로 구체적인 발사 일정이 잡히지 않았다. 만약 개념이 타당성이 있다고 판단되고 예산 확보에 성공한다 해도 2021년 이전에는 발사가 어렵다. 따라서 실제로 토성에 도착하는 것은 2030년 이후가 될 가능성이 크다. 이 탐사선이 실제로 발사되어 성공적으로 임무를 달성한다면 인류 역사상 가장 중대한 발견을 할 수도 있다. '과연 인류가 우주에 혼자인가'라는 질문에 대한 답이 어쩌면 우리 세대가 지나기 전에 나올지도 모른다. ​고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 미스터리한 '하얀 점' 초근접사진이 공개됐다. 지난 9일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 무인탐사선 던(Dawn)호가 촬영한 세레스의 생생한 하얀 점 사진을 공개했다. 과거 하나의 점에서 이제는 하나의 지역 크기로 실체를 드러낸 이곳은 '오카토르 크레이터'(Occator crater)에 위치해 있다. 탐사선 던이 약 1,470km 거리에서 촬영한 이 사진의 해상도는 픽셀당 140m로 미스터리 지점이 확실히 드러나 보인다. NASA 제트추진연구소 던 수석엔지니어 마크 레이먼은 "검게 보이는 세레스 표면과 대비돼 하얗게 빛나는 지점이 황홀하게 보일 정도" 라면서 "지리적, 화학적 분석을 통해 그 정체를 곧 밝혀낼 수 있을 것" 이라고 밝혔다. 사진상으로는 자세히 그 모습을 드러냈으나 아직까지 NASA 측은 그 정체를 속시원하게 밝혀내지는 못하고 있다. 전문가들은 크게 화산, 간헐천, 바위, 얼음, 소금 퇴적물 등으로 후보를 올려놓고 분석하고 있다. 그중 가장 유력한 후보로 평가받고 있는 것이 바로 얼음과 소금이다. 던 미션 수석 연구원이자 UCLA 천문학 박사 크리스토퍼 러셀은 “세레스 표면에 무엇인가 태양빛을 잘 반사하는 물질이 있는 것 같다” 면서 “아마도 얼음일 가능성이 높다”고 주장했다. 그러나 이에대한 이견도 많다. 레이먼 박사는 “많은 사람들이 ‘얼음이 반사한 빛’이라고 생각하는데 소금지대일 가능성이 높다” 면서 “표면에 있던 소금물이 증발하고 남은 잔여물로 추정된다”고 해석했다. 현재로서는 각종 추측만 난무하고 있지만 그 비밀도 늘 그랬듯 얼마 지나지 않아 풀릴 것으로 예상된다. 특히 오는 12월이면 탐사선 던이 세레스 저궤도인 375km 상공까지 접근해 왜소행성의 '민낯'을 생생하게 드러낼 예정이다. 한편 세레스는 지름이 950km에 달해 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했으나 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 그러나 세레스는 태양계 형성 초기에 태어나 당시의 모습을 고스란히 간직하고 있어 학자들에게 ‘태양계의 화석’ 이라 불릴 만큼 연구가치가 높다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

엔셀라두스는 토성에서 6번째로 큰 위성이다. 토성의 다른 위성들과 비슷하게 암석으로 된 핵과 얼음으로 된 지각을 가진 위성으로 지름은 약 500km 정도다. 보이저 탐사 때 엔셀라두스는 표면이 하얀색이고 표면에 독특한 줄무늬가 있다는 점 이외에는 별 특징이 없는 얼음 위성이었다. 엔셀라두스에 대한 인식이 송두리째 바뀌게 된 것은 나사의 카시니 탐사선이 이 위성에서 수백 km에 달하는 거대한 수증기와 얼음의 간헐천을 확인한 이후다. 엔셀라두스의 갈라진 얼음 지각에서 간헐천이 뿜어져 나온다는 것은 그 아래에 바다를 가지고 있다는 강력한 증거이기 때문이다. 지구의 예를 들어 설명하면 우리는 단단한 땅 위에 살고 있지만, 분출되는 뜨거운 용암을 보고서 지구 내부에 맨틀의 존재를 알게 된다. 엔셀라두스 역시 마찬가지로 표면은 단단한 얼음이지만, 내부는 액체 상태의 물이 있을 만큼 온도가 높다. 그리고 액체 상태의 물이 얼음 지각의 약한 곳을 뚫고 나와 분출하는 것이다. - 엔셀라두스의 간헐천, 그리고 바다 카시니 탐사선은 엔셀라두스에 여러 차례 근접해 이 과정을 상세히 관측했다. 현재까지 엔셀라두스 표면에서 확인된 간헐천은 100개에 달한다. 이 간헐천들은 초당 200kg의 얼음과 수증기를 분출하는 데, 엔셀라두스의 중력이 워낙 약하고 대기가 없으므로 수백km 높이로 솟구치게 된다. 과학자들은 토성의 E 고리가 이 간헐천에서 물질을 공급받아 유지된다는 것을 밝혀냈다. 엔셀라두스의 표면을 흰색으로 만든 것 역시 간헐천에서 쏟아진 얼음과 눈에 의한 것이었다. 그런데 엔셀라두스처럼 작은 위성이 어떻게 액체 상태의 물을 가질 만큼 따뜻한 내부를 가질 수 있을까? 그 비결은 토성의 강력한 중력이다. 궤도의 변화에 의한 중력 변화가 내부에 마찰을 일으켜 열을 발생시킨다. 이와 같은 기전은 바다를 가지고 있다고 생각되는 목성의 위성 유로파에서도 볼 수 있다. 액체 상태의 물이 있다면, 그다음 질문은 과연 생명체도 있을 수 있느냐다. 사실 과학자들이 가장 알고 싶어하는 것이 생명체의 존재다. 만약에 지구 이외의 장소에서 생명체의 존재를 증명한다면, 과학 역사상 가장 획기적인 발견 중 하나가 될 것이다. 안타깝게도 현재 토성 궤도에 있는 카시니 탐사선은 이를 입증할 관측기기를 가지고 있지 않다. 따라서 이를 검증하기 위해서 새로운 탐사선이 필요하다. - 나사의 엔셀라두스 생명체 탐사선 계획 나사는 엔셀라두스 생명체 탐사선(Enceladus Life Finder (ELF)) 계획을 검토 중이다. 이 탐사선은 카시니보다 소형으로 엔셀라두스의 간헐천이 가장 중요한 탐사 목표다. 가능하다면 탐사선이 직접 엔셀라두스의 표면에 착륙해 간헐천 물질을 입수하거나 아니면 적어도 엔셀라두스의 위성이 되는 방법이 제일 좋겠지만, 그러려면 매우 큰 대형 탐사선이 필요하다. 비용상의 문제를 고려하면 결국 토성의 주변을 공전하면서 엔셀라두스에 매우 가깝게 접근하는 편이 더 가능성 큰 대안이다. 엔셀라두스 생명체 탐사선의 개념 연구 책임자인 코넬 대학의 조너선 루니(Jonathan Lunine) 박사는 스페이스 닷컴과의 인터뷰에서 이 탐사선이 8-10회 정도 엔셀라두스에 근접해서 지나가게 될 것 같다고 언급했다. 최대 50km까지 가까이 가면 간헐천이 수백km까지 치솟기 때문에 착륙하지 않아도 물질을 입수할 수 있다는 것이다. 다만 탐사선이 지나는 시점에서 충분한 물질을 입수할 수 있을지는 미지수다. 만약 물질을 입수해 분석할 수 있다면, 인류 역사상 최초로 지구 이외의 바다에서 물질을 입수했다는 의미 이외에도 여기서 여러 가지 유기물의 존재를 분석할 수 있게 된다. 유기물이 풍부하게 존재한다면 생명체의 존재 가능성은 매우 커진다. 물론 가장 좋은 것은 박테리아 한 마리라도 좋으니 생명체 자체를 찾아내는 일이다. 다만 높이 솟아오른 희박한 농도의 얼음 알갱이 사이에서 생명체를 찾기는 쉽지 않을 수도 있다. 엔셀라두스 생명체 탐사선은 현재 개념 검토 단계로 구체적인 발사 일정이 잡히지 않았다. 만약 개념이 타당성이 있다고 판단되고 예산 확보에 성공한다 해도 2021년 이전에는 발사가 어렵다. 따라서 실제로 토성에 도착하는 것은 2030년 이후가 될 가능성이 크다. 이 탐사선이 실제로 발사되어 성공적으로 임무를 달성한다면 인류 역사상 가장 중대한 발견을 할 수도 있다. '과연 인류가 우주에 혼자인가'라는 질문에 대한 답이 어쩌면 우리 세대가 지나기 전에 나올지도 모른다. ​고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-낭만적인 ‘가을철 별자리’ 여행 가을에도 세 가지가 있다. 절기로 따질 때는 입추(8월 7일경)부터 입동(11월 7일경) 전까지를 가을로 치고, 기상학에서는 이보다 조금 늦추어서 보통 9∼11월을 가을이라고 한다. 일반적으로도 9월부터 가을로 생각하는 경향이 강하다. 하지만 천문학적으로는 추분(9월 23일경)부터 동지(12월 21일경)까지를 말하며, 이 기간의 별자리를 가을철의 별자리라 한다. 그런데 아쉽게도 가을의 별자리는 계절을 닮아서인지 좀 쓸쓸하다. 다른 계절에 비해 상대적으로 밝은 별이 적어 스산한 밤하늘을 만들고 있기 때문이다. 하지만 그 덕분에 일부 별자리는 금방 눈에 띄는데다 나름대로 분위기 있는 별자리들도 꽤 있다. 아이들과 함께 낭만적인 가을 별자리 여행을 떠나보도록 하자. 가장 먼저 우리 눈길을 끄는 것은 단연 밤하늘 한가운데 버티고 있는 거대한 사각형이다. 바로 하늘의 말(天馬), 페가수스의 몸통 부분으로, '가을의 대사각형'이라고 불린다. 이 대사각형은 가을의 대표적인 별들이며, 다른 가을철 별자리들을 찾는 데 길라잡이로 쓰인다. 가을철 별자리의 대표선수는 이 페가수스자리를 비롯해, 안드로메다, 페르세우스, 도마뱀, 삼각형리, 양, 물고기, 조랑말, 남쪽물고기, 물병, 염소리, 고래 등이 줄을 잇는다. 먼저 공주의 누운 모습을 한 안드로메다자리를 찾으려면 가을의 대삼각형에 주목하면 된다. 이 대사각형에 속하는 네 개의 별 중에서 왼쪽 위의 별은 페가수스자리가 아니라 안드로메다자리의 알파별, 알페라츠이다. '말의 배꼽'이라는 뜻을 이 별을 정점으로, 천정 방향을 향해 h를 뒤집어놓은 듯한 형태로 별이 이어져 있다. 이 h형의 두 다리가 안드로메다의 양다리이다. 지구인들이 버린 '개념'을 몽땅 수집한다는 그 유명한 안드로메다 은하는 공주님의 구부린 오른쪽 무릎 부근에 있다. 거리는 250만 광년이고, 약 40억 년 후에는 우리은하로 충돌할 예정이다. 지금도 시간당 40만km 속도로 접근하고 있다. 눈이 좋은 사람은 맨눈으로도 이 은하를 볼 수 있는데, 만약 당신이 그것을 볼 수 있다면 인간의 맨눈으로 가장 먼 거리의 물체를 보는 셈이다. 안드로메다자리 동쪽에는 페르세우스자리가 붙어 있다. 그다지 밝은 별들은 아니지만, 이 별자리가 유명한 것은 β별 알골 때문이다. 알골은 하나의 별로 보이지만 실제로는 식쌍성으로, 서로의 주위를 돌면서 하나가 주기적으로 상대별이 내는 빛을 가리는 변광성이다. 최대 2.1등에서 최소 3.4등까지 변화한다. 지구에서 약 100광년 정도 떨어진 곳에 있다. 고대 중국에서는 알골이 관측되면 나라에 재난이 다가와 많은 시체가 쌓이게 된다 하여 ‘적시성(積屍星)’이라 불렀다. 알골의 뜻이 '악마'인 것과 일맥 상통하는 이미지다. 하지만 가을 밤하늘의 놓칠 수 없는 불거리이다. 토성을 보려면 저녁에 좀 서둘러야 한다. 8시 이후 남서쪽 지평선 바로 위 천칭자리에 있기 때문이다. 금성과 화성, 목성은 해뜨기 직전 동쪽 하늘에 떠오른다. 가을철 별자리는 이 정도만이라도 아이들과 함께 관측하고 설명하기에 그다지 부족함이 없을 것이다. 하늘 맑은 날 밤 아이들을 데리고 나가 가을 밤하늘의 아름다움을 보여주도록 하자. 분명 좋은 추억거리가 될 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

미 항공우주국(NASA)의 제트 추진 연구소(JPL) 과학자들이 미래 태양계 여행의 새로운 방식을 제안했다. 이들의 구상은 한마디로 ‘히치하이크’라고 요약할 수 있다. 단 대상은 지나가는 자동차가 아니라 소행성과 혜성이다. ​지구에서 발사되는 우주선은 빠른 속도를 얻기 위해서 더 많은 연료를 실어야 한다. 이는 결국 상당한 비용 부담을 발생시킨다. 그래서 이전부터 나사의 과학자들은 행성의 에너지를 빌려왔다. 중력 도움(gravitational assistance/flyby)이라고 알려진 이 방식은 행성 주변에 근접해서 돌면서 약간의 운동에너지를 얻는 방법이다. 우리가 아는 보이저 탐사선은 물론 최근 명왕성을 지나간 뉴호라이즌스호 모두 이런 방법을 사용했다. ​문제는 상당한 속도를 얻기 위해서는 큰 행성을 사용해야 한다는 것이다. 이렇다 보니 우주선을 아무 때나 발사할 수가 없고 항상 목성 같은 거대 행성을 지나갈 기회를 노려야 했다. 더구나 일단 행성들을 지나가고 나면 가속하거나 감속할 방법은 연료를 사용하는 방법 밖에 없다. 제트 추진 연구소의 ​연구 책임자인 오노 마사히로와 그의 동료들은 대담하게도 우주선 옆을 지나가는 혜성이나 소행성에서 운동에너지를 얻는 방식을 제안했다. 혜성 히치 하이커(Comet Hitchhiker) 프로젝트는 작살과 여기에 연결된 줄을 이용해 혜성이나 소행성이 우주선을 견인하게 만드는 계획이다. ​이는 마치 작살을 던져 고래나 상어를 잡는 것과 비유할 수 있는데, 다른 점은 포획이 아니라 속도를 올리는 데 사용한다는 것이다. 물론 여기에는 상당한 기술적 어려움이 있다. ​일단 첫 번째 기술적 난제는 정확하게 지나가는 소행성에 작살을 던져서 고정하는 것이다. 이 작살은 재사용이 가능한 디자인으로 개발해야 계속 여행이 가능하다. 당연히 말처럼 쉬운 문제가 아니다. 두 번째 문제는 엄청난 힘을 견디는 긴 줄이 필요하다는 것이다. 작살이 고정되면 이 줄은 갑자기 큰 힘을 받게 되므로 마치 큰 고기를 낚을 때처럼 줄을 풀어줘야 한다. 그렇지 않으면 작살이 빠지던지, 줄이 끊어질 것이다. 정리하면 길게 풀 수 있으면서 엄청나게 튼튼하고 가벼운 줄이 필요하다. ​이 방법이 성공한다면, 다시 줄을 감아 목표로 하는 소행성에 접근할 수도 있고 반대로 운동 에너지만 얻고 헤어질 수도 있다. NASA의 과학자들은 이런 방법을 쓰면 카이퍼 벨트에 있는 천체를 5개에서 10개 정도 동시에 탐사할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 문제는 이런 방법이 진짜 가능한 지이다. ​현재 존재하는 섬유소재 가운데 방탄복 소재 등으로 쓰이는 케블라 등을 사용해도 견딜 수 있는 속도 변화는 초당 1.5km 정도다. 과학자들은 최대 초당 10km의 속도 변화도 생길 수 있다고 보고 있다. 따라서 카본 나노튜브 같은 새로운 소재가 필요하다. 그것도 매우 길게 줄로 만들 수 있어야 한다. 현재 기술 수준으로는 아직 어려운 이야기다. ​따라서 혜성 히치 하이커는 아직 개념 탐색의 단계라고 할 수 있다. 물론 언젠가 미래에 가능해진다면 태양계 탐사에 신기원을 이룩할 수도 있을 것이다. 연료를 별로 사용하지 않고도 장거리를 이동할 수 있기 때문이다. 그때가 되면 은하수는 아니지만, 태양계를 여행하는 히치 하이커를 위한 안내서 정도는 나올지도 모른다. ​고든 정 통신원 jjy0501@naver.com