시베리아의 영구동토층에 위치한 바타가이카 분화구가 기후변화로 인해 더욱 빠르게 확장하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 최근 러시아 모스크바 대학 등 공동연구팀은 바타가이카 분화구가 예상보다 빠르게 바깥쪽으로 팽창하고 있다는 내용을 담은 연구결과를 관련 학회지(Geomorphology)에 발표했다. 러시아 극동부 베르호얀스크에 있는 바타가이카 분화구는 현지주민들이 ‘지옥의 입’이라 부를 정도로 무시무시한 크기와 모습을 자랑한다. 바타가이카 분화구는 지난 1991년 촬영된 사진을 통해 처음 발견됐는데, 화산폭발이나 소행성 충돌 등으로 생긴 분화구는 아니기 때문에 메가슬럼프(Megaslump)라는 표현이 더 적합하다. 문제는 바타가이카 분화구가 지구온난화로 인해 영구동토층(동토 퇴적물)이 녹으면서 폭과 깊이가 모두 커지고 있다는 점이다. 보도에 따르면 10년 전만 해도 바타가이카 분화구의 폭은 약 790m에 달했는데 지난해 기준 990m까지 커졌다. 또한 깊이 역시 90m가 넘어 하늘에서 보면 주위를 삼키려 혓바닥을 내민 모습처럼 보일 정도다.이번에 연구팀은 위성과 드론 촬영 데이터 그리고 현장 탐사에서 얻어진 영구동토층 샘플 등을 수집해 분석에 들어갔다. 그 결과 분화구가 깊어짐에 따라 방출되는 메탄 및 기타 탄소 가스의 비율이 연간 4000~5000톤에 달한다는 사실이 밝혀졌다. 또한 현재 분화구가 토양층 아래에 높여있는 굳은 암석인 기반암까지 거의 도달해 추가 붕괴의 가능성은 적을 것으로 내다봤다. 연구를 이끈 알렉산더 키즈야코프 박사는 “바타가이카 분화구가 더 깊게 내려갈 가능성은 작아졌지만 빠른 속도로 바깥 쪽으로 확장 중”이라면서 “주변 생태계에 영향을 미치는 것은 물론 영구동토층에 갇혀 있던 유기탄소가 매년 4000~5000톤 씩 방출되고 있으며 그 양도 더욱 증가할 것으로 보인다”고 설명했다.영구동토층은 월 평균 기온이 0℃ 이하인 달이 반년 이상 지속돼 영구적으로 얼어붙어 있는 상태의 땅을 말한다. 러시아의 경우 영토의 약 65%가 영구동토층으로 분류된다. 영구동토층이 녹아내리면서 생기는 특이한 현상은 한 두가지가 아닌데 대중적으로 잘 알려진 것은 수만 년 간 얼어붙어 있던 동물이 발견되는 것이다. 과거 시베리아 영구 동토층에서 약 1만 4000년 된 멸종된 털코뿔소와 4만 년 된 늑대 머리 등이 발굴된 바 있다. 그러나 가장 큰 문제는 어마어마한 탄소와 치명적인 고대 병원균이 지표로 방출될 수 있다는 점이다. 특히 영구동토층이 녹으면 탄소가 대기 중으로 유입돼 이산화탄소나 메탄 등 온실가스로 변하는데 이는 다시 기후의 온도를 높여 지구온난화를 야기한다.

공학자들은 오랜 세월 동물의 형태를 모방한 기계를 만들어왔습니다. 새의 모습을 닮은 비행기나 고래 같은 유선형 선체를 지닌 배가 대표적입니다. 최근에는 동물처럼 네 개의 다리를 이용해 민첩하게 움직이는 로봇도 등장하고 있습니다. 하지만 곤충이나 도마뱀처럼 벽을 타고 수직으로 이동하는 로봇은 현재 기술로도 개발이 어렵습니다. 카네기 멜론 대학 연구팀은 도마뱀이나 곤충, 원숭이처럼 울퉁불퉁한 벽을 타고 이동할 수 있는 생체 모방 로봇에 도전했습니다. 로리스(LORIS, Lightweight Observation Robot for Irregular Slopes)는 네 개의 다리와 여러 개의 날카로운 발톱을 이용해 불규칙한 표면을 단단히 붙잡고 기어 올라갈 수 있습니다. 사실 과거에도 이렇게 벽면을 타고 올라가는 로봇은 여러 차례 개발된 적이 있습니다. 하지만 주로 빨판을 이용해 벽에 붙거나 자석을 이용해 금속 표면에 붙는 방식이었습니다. 이것도 나름 유용한 방법이지만, 울퉁불퉁한 암석 표면을 잡고 올라갈 수 없다는 한계가 있습니다. 연구팀은 발가락과 날카로운 발톱으로 벽을 타고 올라가는 동물을 모방하면서도 기계적으로 더 단순한 방식을 고안했습니다. 여러 개의 관절을 지닌 발가락은 구조가 복잡하고 고장의 가능성이 높기 때문입니다. 연구팀의 대안은 ‘ㄴ’자 모양으로 엇갈리게 배치한 여러 개의 갈고리 형태의 발톱입니다. (사진)연구팀은 로리스의 붉은 갈고리 발톱이 상대적으로 요철이 적은 벽돌이나 울퉁불퉁한 암석 모두에서 효과적으로 표면을 붙잡고 기어오르는 데 효과적이라는 사실을 확인했습니다. 로리스는 거리와 깊이를 측정할 수 있는 카메라와 센서가 있어 표면의 요철을 확인한 후 적당한 거리와 각도로 다리를 뻗어 이동할 수 있습니다. 이때 암벽을 타는 동물처럼 다리를 대각선 방향으로 움직여 몸을 단단하게 지탱합니다. 물론 이런 기술이 과연 유용하냐는 질문이 나올 수도 있습니다. 이동 속도가 그렇게 빠른 것도 아닌 데다, 지구에서라면 인간이 지닌 다른 도구를 이용해서 암벽을 더 빨리 오르거나 조사할 수 있기 때문입니다. 하지만 장소가 우주라면 이야기가 달라집니다. 이 연구는 미 항공우주국(NASA)의 지원을 받아 진행되었으며, NASA 제트추진연구소(JPL)도 연구에 함께 참여했습니다. 벽을 타고 올라가는 로리스의 등반 능력이 미래 행성 및 소행성 탐사에 활용될 수 있기 때문입니다. 예를 들어 화성의 경우 로버로는 접근이 어려운 크레이터 안쪽의 가파른 경사나 오래전 화성 표면에 강이 흘렀던 시기에 형성된 퇴적층이 노출된 절벽을 탐사할 때 로리스 같은 벽 타기 로봇이 매우 유용하게 쓰일 수 있습니다. 달의 절벽이나 동굴 탐사도 가능한 목표입니다. 지구보다 중력이 낮은 천체에서는 암석을 세게 잡지 않아도 안정적으로 매달릴 수 있다는 사실도 장점입니다. 지구 생물을 모방한 로봇이 태양계 여기저기에서 지층을 조사하고 자원 존재나 과거 생명의 흔적을 찾아낼 수 있을지 미래가 주목됩니다.

황무지로 화석을 찾으러 떠났다가 실제 공룡 화석을 발견한 어린이 탐험대의 이야기가 화제다. 4일(현지시간) 로이터, AFP, AP 통신 등은 2022년 7월 미국 노스다코타주 유적지로 여행을 떠났다가 공룡을 발견한 어린이들의 이야기를 보도했다. 당시 나이 기준 가장 맏형인 제신 피셔가 10살, 동생 리엄이 7살이었고 사촌인 케이든 메드슨은 9살이었다. 이들은 피셔 형제의 아버지인 샘 피셔와 함께 공룡 화석이 다수 나온 지역으로 유명한 유적지를 탐험하고 있었다. 그러다 리엄과 샘이 한 공룡뼈를 발굴했고 샘의 호출에 달려온 제신이 보자마자 “저건 공룡”이라고 말했다. 당시 무슨 화석인 줄 몰랐던 리엄은 이 뼈에 ‘큰 덩치 공룡’(chunk-osaurus)이라는 이름을 붙였다. 샘은 사진을 찍어 콜로라도주 덴버 자연과학 박물관에서 척추 고생물학 큐레이터로 일하는 친구 타일러 리슨에게 보냈다. 리슨은 이 뼈가 비교적 흔하게 발견되는 하드로사우루스류 공룡의 뼈라고 생각했고 피셔 가족과 함께 지난해 여름부터 발굴을 시작했다. 그러나 발굴 작업이 점차 진행되면서 이들이 기대했던 하드로사우루스의 다른 부위 뼈는 발견되지 않았다. 대신 여러 개의 이빨이 튀어나온 공룡의 아래턱뼈 부분이 발견됐고 이 화석이 극히 드물게 발견되는 티라노사우루스 렉스(티렉스·T.Rex)의 것이라는 것이 곧 드러났다.이 화석의 주인인 티렉스는 약 6700만년 전 지구상에 살았던 것으로 추정된다. 전문가들은 공룡이 죽었을 때 13~15세 사이였으며 무게는 약 1.5톤 이상, 길이는 다 자란 성체의 약 3분의2 정도인 7.6m 정도였을 것으로 보고 있다. 상태가 좋은 티렉스의 화석은 전 세계를 통틀어서도 많지 않은 것으로 알려져 있다. 3일 덴버 자연과학 박물관에서 관련 내용을 발표한 리슨은 “그간 100개 이상의 티렉스 화석이 발견됐지만 대부분은 부분적으로만 존재한다”고 말했다. 리슨은 해당 화석이 “지구의 마지막 공룡 생태계를 보존하는 헬 크릭 지층(Hell Creek Formation) 지역에서 나왔다”고 밝혔다. 공룡들은 6600만년 전 소행성이 지구에 충돌한 후 멸종했다. 많은 뼈가 3톤의 바윗덩어리 안에 박힌 탓에 박물관 측은 티렉스 화석을 완전히 발굴하는 데 약 1년이 걸릴 것으로 추정하고 있다. 현재까지 다리, 엉덩이, 골반, 꼬리뼈 두 개, 두개골 일부가 발견됐다. 오는 21일부터 관련 특별전도 열린다. 리엄은 자신이 화석을 발견했다는 사실을 “친구들이 전혀 믿지 않았다”며 자신과 형 제신, 사촌 형 케이든이 해당 화석에 ‘브라더’(brothers)라는 애칭을 붙여줬다고 말했다. 케이든은 3인방이 가장 좋아하는 공룡이 티렉스라며 자신들의 발견이 얼마나 중요한지 알게 됐을 때 “말이 안 나왔다”라는 소감을 전했다.

중국의 달 탐사선 ‘창어(嫦娥·달의 여신 항아) 6호’가 2일 오전 8시(한국시각 오전 9시) 세계 최초로 달 뒷면에 착륙하는 데 성공했다고 중국 신화통신이 보도했다. 보도에 따르면, 중국 국가항천국(CNSA)은 창어 6호가 이날 아침 달 뒷면의 ‘남극-에이킨 분지’에 착륙했다고 밝혔다. CNSA는 지난달 8일 베이징 우주비행통제센터의 통제 아래 창어 6호 탐사선이 달 근접 제동을 성공적으로 마치고 순조롭게 달 궤도에 진입했다고 밝힌 바 있다. 지난달 3일 지구를 출발한 창어 6호는 나흘 만에 달 궤도에 도착한 뒤 20여일간 점차 고도를 낮추면서 착륙 준비를 해왔다. 창어 6호는 중국의 네번째 달 착륙선으로, 이번 착륙의 성공으로 2019년 창어 4호에 이은 두번째 달 뒷면 착륙선이 됐다. 창어 6호의 착륙지는 폭 2500㎞, 깊이 8㎞인 달 남극 아이켄 분지 북동쪽에 있는 아폴로 충돌구(Apollo crater)다. 중국 연구진은 이 지역에서는 달 형성 초기인 40억년 전부터 20억년 동안 소행성 충돌과 화산 폭발 사건이 반복적으로 일어난 것으로 보고 있다. 이 지역은 지난달 28일 태양이 떠오르면서 보름간의 낮 기간이 시작됐다.48시간 안에 토양 샘플 2㎏ 채취한다 달은 지구와 중력으로 잠겨 있어 우리는 지구 쪽을 향한 앞면만을 볼 수 있을 뿐, 뒷면은 볼 수가 없다. 게다가 앞면과 뒷면은 지질학적으로 너무나 다르다. 앞면은 ‘달의 바다’(Lunar mares)로 불리는 현무암 평원이 전체의 3분의 1 지역에 걸쳐 광활하게 펼쳐져 있으나, 뒷면은 평원 지역이 전체의 2%에 불과하다. 대신 수많은 충돌구들이 만든 고지대가 많다. 과학자들은 지구의 중력으로 인해 달의 무거운 중심이 지구 쪽으로 향하는 바람에 앞면의 지각이 얇아졌고, 그 결과 땅속의 물질들이 지각을 뚫고 분출되어 평원을 만들었던 것으로 보고 있다. 이에 비해 두터운 지각을 가진 뒷면은 숱한 소행성 충돌로 수많은 크레이터를 만든 것으로 보고 있다. 착륙에 성공한 창어 6호는 드릴을 사용해 48시간 안에 2㎏의 암석과 토양을 채취할 예정이다. 계획대로 진행된다면 토양 표본을 담은 캡슐을 싣고 오는 25일 지구로 돌아온다. 현재 달 궤도에는 창어 6호와 지구 사이의 통신 중계 역할을 맡을 췌차오(오작교란 뜻) 2호 위성이 대기하고 있다. 창어 6호에는 프랑스, 스웨덴, 이탈리아의 과학 장비가 탑재돼 있다. 프랑스와 스웨덴의 장비는 착륙선이 착지해 있는 동안 각각 달 표면에서 방출되는 라돈의 양과 달 표면의 음이온 양을 측정한다. 이탈리아가 보낸 장비는 거리 측정용 레이저 역반사경이다. 창어 6호에 실려 보낸 파키스탄 최초의 소형 달 궤도 위성 ‘아이큐브-큐’(ICUBE-Q)는 달 궤도에 도착한 뒤 우주선을 빠져나왔다. 중국은 2020년대 후반에 두 차례 더 달 탐사선을 보낸다. 2026년엔 달 남극 자원을 탐사할 창어 7호를, 2028년엔 달 기지 건설을 위한 기초 조사를 담당할 창어 8호를 발사한다. 이어 2030년까지 달 유인 착륙을 시도할 계획이다. 또한 2030년대엔 달 기지 구축에 나선다. 현재 러시아를 비롯해 튀르키예, 베네수엘라, 파키스탄, 아제르바이잔, 벨로루시, 남아프리카공화국, 이집트, 타이, 니카라과, 세르비아가 중국이 주도하는 국제달연구기지(ILRS) 프로그램에 참여하는 협정에 서명했다. 중국 국가항천국은 이들 국가의 역할을 조정할 국제달연구기지협력기구(ILRSCO) 창설을 준비하고 있다.이번 창어 6호의 성공적인 착륙은 달 탐사 역사에 새로운 이정표를 세웠으며, 달 뒷면에 대한 인류의 이해를 넓히는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.

한국 우주항공 정책과 연구개발(R&D)의 컨트롤타워 역할을 할 한국판 나사(NASA·미국 항공우주국) ‘우주항공청’ 청사진이 처음 공개됐다. 미국 스페이스X와 같은 민간 우주기업을 키워 뉴 스페이스 발사 서비스 시장에 진출하고 그 첫 단계로 발사체 재사용 기술을 조기 확보하겠다고 밝혔다. 이와 함께 달을 넘어 화성과 심(深)우주로 향하는 우주탐사도 공격적으로 추진할 계획이다. 윤영빈 우주항공청장은 30일 오후 경남 사천 우주항공청 임시청사에서 개최된 ‘제1회 국가우주위원회’에서 이런 내용이 포함된 ‘우주항공 5대 강국 입국을 위한 우주항공청 정책 방향’을 발표했다. 이번 우주위원회는 우주청 출범과 함께 위원장을 대통령으로 격상한 뒤 열리는 첫 회의다. 우주위원회는 정부위원 11명과 민간 전문가 13명으로 구성됐다. 우주청은 ▲수송 ▲위성 ▲탐사 ▲항공 4대 우주항공 기술분야를 중심으로 ▲우주항공경제 본격 창출 ▲우주항공 정책 컨트롤타워 기능 강화 ▲우주항공 국제 영향력 확대라는 3대 우주항공 기반을 마련하겠다고 밝혔다. 우주 수송 기술 분야 추진전략 중 가장 눈에 띄는 부분은 재사용 발사체 개발이다. 재사용 발사체는 우주공간에 원하는 물체를 올려놓은 뒤 다시 지구로 돌아오는 형태로, 현재처럼 한 번 사용하고 폐기하는 것이 아니라 여러 번 사용이 가능한 발사체다. 재사용 발사체 분야에서 가장 앞서는 기업은 일론 머스크가 이끄는 미국의 스페이스X다. 우주청은 뉴 스페이스에 진입하기 위해서는 발사체의 발사 효율성과 가격 경쟁력 확보가 중요하고, 그 핵심에는 발사체 재사용 기술이 있다고 설명했다. 이에 우주청은 500㎏급 위성의 저궤도 투입을 목표로 한 재사용 발사체 개발에 나서겠다는 것이다. 탐사 분야에서는 국제협력을 기반으로 독자적인 심우주 탐사 역량 확보를 제시했다. 2032년 달 착륙선 발사 계획을 차질 없이 진행하고, 그 뒤 2035년까지 화성에 궤도선을 보내고 10년 뒤인 2045년 화성 착륙선을 보낼 계획이다. ‘L4’(라그랑주점 4) 탐사도 우주청에 추진하는 새로운 사업이다. L4 탐사는 존 리 우주청 우주항공임무본부장이 계속 강조해온 프로젝트다. L4는 태양과 지구의 중력이 균형을 이뤄 중력의 영향이 사라지는 지점으로 탐사선이 정지된 상태로 우주 탐사가 가능한 곳이다. 특히, 이곳에 탐사선을 보낸 나라는 없어서 이 프로젝트가 성공하면 ‘최초’ 타이틀을 얻을 수 있게 된다. 그리고, 예비 타당성 조사에서 무산된 소행성 아포피스 탐사도 재추진할 계획이다. 아포피스는 2029년 지구에 근접하는 소행성으로, 국제 협력을 통해 탐사에 나서겠다고 우주청은 밝혔다. 윤영빈 청장은 “짧은 우주개발 역사에도 불구하고 독자적 달 탐사선과 우주 발사체를 확보해 세계 7대 우주 강국에 진입한 그간 성과를 토대로 한강의 기적, 반도체 기적에 이은 세 번째 기적인 ‘우주의 기적’을 구현하겠다”고 말했다.

포르투갈과 스페인의 밤하늘을 밝히는 청록색 불덩이 대형 유성 영상이 인터넷을 달구고 있다. 이 같은 대형 유성을 화구(火球)라고 한다. 지난 유성은 19일 오후 6시 46분 스페인 카세레스에서 카메라로 불덩어리를 포착한 유럽우주국(ESA)에 의해 확인됐다. 지난 18일 ESA는 이 불덩어리가 시속 약 16만km, 즉 록히드마틴 F-16 전투기의 최고 속도보다 65배 빠른 속도로 스페인-포르투갈 상공으로 날아간 혜성의 조각임을 확인했다. ESA는 유성이 지구 상공 약 60km 고도의 대서양 상공에서 완전히 타버렸을 가능성이 있다고 덧붙였다. 수천 명의 소셜 미디어 사용자들이 엑스, 페이스북, 레딧 등 다양한 SNS를 방문하여 밝은 불덩이에 대해 토론하며 놀라운 이미지와 비디오를 공유했다. ESA는 엑스 피드에 “스페인 카세레스에 있는 ESA의 화구 카메라가 어젯밤에 놀라운 유성을 발견했다. 우리 행성방위청은 현재 물체의 크기와 궤적을 분석하여 물질이 표면에 도달할 가능성을 평가하고 있다”고 밝혔다. 현지 언론사 ‘노바 포르투갈’도 다양한 위치에서 촬영한 불덩어리 영상을 공유하며 “지난 저녁 포르투갈 하늘을 푸른색으로 밝게 물들인 운석은 주민들을 놀라게 했다. 수천 명의 포르투갈 인들이 소셜 네트워크에서 이 사건에 대한 반응을 공유했다”고 보도했다. 이와 같은 ‘유성’은 소행성, 혜성, 달 또는 다른 행성과 같은 더 큰 천체에서 떨어져나온 조각들이 빠른 속도로 지구 대기로 돌입해 대기와의 마찰로 불타는 것을 일컫는다. 유성체 또는 별똥별이라고도 한다. 이런 방식으로 지구로 유입되는 성간 물질의 90~95%는 지상에 도달하기 전 모두 타버리고 만다. 그리고 덩어리가 커서 미처 다 타지 못하고 지상에 떨어지는 경우도 있는데, 이것을 운석이라 한다. 운석이 땅에 떨어지면 일반적으로 먼지나 매우 작은 입자 형태를 띠지만, 그중에는 수십 내지 수 미터나 되는 큰 운석도 있다.다양한 화학원소를 사용하여 다양한 색상의 불꽃놀이를 생성하는 것처럼 이 화구의 색상은 해당 물질의 화학적 구성을 나타낸다. 불덩어리의 밝은 파란색/녹색 섬광은 마그네슘이 연소되고 있음을 나타낸다. 마그네슘을 함유하는 것으로 알려진 운석의 한 유형은 감람석이라고 불리는 마그네슘-철 규산염의 한 형태인 커다란 올리브 녹색 결정을 포함하는 석철(石鐵) 운석의 일종인 ‘팰러사이트’이다. 팰러사이트의 기원은 다소 신비롭지만, 과학자들은 소행성이 녹아 밀도가 높은 물질이 중심부로 가라앉을 때 팰러사이트가 형성될 수 있다고 생각한다. 팰러사이트는 소행성의 금속 핵과 규산염, 감람석이 풍부한 맨틀 사이의 경계에서 나올 수 있다. 만약 그렇다면 팰러사이트는 과학자들에게 약 45억 년 전에 지구와 같은 암석 행성이 태양계에서 어떻게 형성되었는지에 대해 많은 것을 가르쳐줄 수 있다. 물론, 이 운석은 아직 팰러사이트로 확인되지 않았으며, 과학자들은 이 운석 중 어떤 것이 실제로 땅에 도달했는지 파악하지 못하고 있다.

한때 지구에 물을 가져왔다고 믿어지는 원시 소행성족의 작은 우주 암석들이 태양계 생성의 역사를 들여다볼 수 있는 창을 제공하고 있다.​ 태양계에서의 생명은 수많은 위험에 노출될 수 있다. 역사상 수많은 충돌이 일어났기 때문이다. 예컨대, 달을 형성한 거대 충돌이나 수성 표면을 수많은 분화구들로 뒤덮게 한 무수한 충돌 사건을 생각해보라. 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대의 큰 소행성들도 때때로 충돌했다. ​ 그런 일이 발생하면 그 소행성은 더 작은 조각으로 부서진다. 이 같은 사건은 수십 개의 작은 우주 암석을 생성할 수 있다. 당연히 동일한 원본 개체에서 나온 많은 암석 조각들은 유사한 궤도를 따라 이동하는 공통점을 갖는다. 천문학자들은 이러한 소행성 그룹을 ‘소행성족’이라 부른다.​ 소행성대에는 120개가 넘는 ‘소행성족’이 존재하는 것으로 알려져 있다. 벨트에서 두 번째로 큰 물체인 4 베스타의 이름을 딴 베스타 계열과 같은 일부는 화학적 변화의 증거를 보여준다. 지나치게 덩치가 큰 베스타는 가열과 분화라는 과정을 거쳤다. 이 과정을 통해 더 무거운 원소들이 핵으로 가라앉아 다양한 층을 형성한 후 다른 소행성과 부딪혀 부분적으로 부서졌다.​ 그러나 소행성족 중 8개는 원시 화학을 유지하고 있다. 이들 샘플의 원시적 구성이 이 소행성족의 조상 소행성이 형성되었을 때 우리 태양계의 상태에 대한 새로운 통찰을 제공할 수 있기 때문에 천문학자들은 이러한 원시 샘플에 매우 관심이 크다. 그들은 우리가 고대 태양계의 비밀을 들여다보는 데 도움을 줄 수 있는 것이다. ​ 이 같은 이유로 미국 센트럴플로리다 대학의 행성 과학자 노에미 피닐라-알론소는 이러한 소행성군의 화학적 구성을 기록하기 위해 원시 소행성 분광 조사(PRIMASS)라는 프로젝트를 공동 주도하고 있다.​ 최근 피닐라-알론소의 박사과정 준비생 브리터니 하비슨 덕분에 그 작업이 완료되었다. 그는 PRIMASS 프로젝트를 위해 연구할 마지막 소행성인 에리고네 족 원시 소행성에 대한 적외선 관측을 연구하는 임무를 맡았다. 에리고네 족은 상당히 젊은 가족인데, 이를 만든 충돌이 불과 1억 3천만 년 전에 발생한 것으로 추산되기 때문이다.​ 하비슨은 성명에서 “지구가 초기 태양계의 원시 소행성으로부터 물의 일부를 받았을 수 있다는 이론이 있다”라고 전제한 후 “이 이론의 큰 부분은 이러한 원시 소행성이 어떻게 지구 경로로 운반되었는지 이해하는 것이다. 따라서 오늘날 태양계의 원시 소행성을 탐험하면 과거에 무슨 일이 일어났는지 그림을 그리는 데 도움이 될 수 있다”라고 설명한다.​ 하비슨은 하와이에 있는 NASA의 구경 3.2m 적외선 망원경 시설과 스페인 카나리아 제도에 있는 로크 데 로스 무차초스 천문대의 3.6m 구경 갈릴레오 국립망원경(TNG·Telescopio Nazionale Galileo)으로 촬영한 근적외선 관측을 사용하여 에리고네 족 25개 우주 암석의 구성을 분석했다. 이 그룹의 이름은 가장 큰 구성원인 72km짜리 소행성 163 에리고네의 이름을 따서 명명되었다.​ 하비슨은 163 에리고네를 포함하여 에리고네 족의 43%가 C형 탄소질 소행성이라는 사실을 발견했다. 이는 탄소가 풍부하다는 것을 의미한다. 에리고네 계열 중 상당수가 C형 소행성이라는 사실은 그리 놀라운 일이 아니다. 왜냐하면 이것이 일반적으로 가장 일반적인 유형의 소행성으로, 종종 수화되거나 수분을 함유한 광물의 증거를 포함하고 있기 때문이다. 따라서 C형 소행성은 실제로 지구에 물을 공급할 수 있는 유력한 후보다.​ 나머지 에리고네 족의 경우 28%는 X형 소행성으로 나머지 무리와 비슷한 스펙트럼을 갖는 다른 종류일 가능성이 높다. 탄소질 소행성의 변형인 B형은 에리고네 족의 11%를 구성하고, 미지의 T형은 7%를 구성한다. 또한 실제 가족 구성원이라기보다는 비원시적인 침입자로 보이는 돌투성이 L형과 S형도 있다.그러나 하비슨의 주요 발견은 에리고네 족 구성원이 모두 다른 원시 소행성 가족에서 반복되지 않는 유사한 기본 구성을 공유한다는 사실이다. 실제로 모든 소행성족은 각기 다른 수분 공급 수준을 가지고 있다. 수분 함량이 가장 높은 소행성을 일치시킬 수 있으면 지구에 물을 가져온 ‘범인’을 찾을 때 천문학자들이 올바른 방향을 찾는 데 도움이 될 것이다.​ 에리고네 족은 수분이 너무 많아서 이제 천문학자들의 주요 목표가 되었다. 공교롭게도 목성의 트로이 소행성으로 향하는 NASA의 루시 우주 임무는 먼저 지름 4km의 소행성 52246 도널드요한슨을 방문할 예정이다. 이 소행성은 트로이 군에 위치하며, 130만 년 전 생성되었을 것이라고 추측된다. 미국 고생물학자의 이름을 딴 이 C형 소행성은 에리고네 족에 속하므로 과학자들은 루시가 2025년 4월 20일에 지나갈 때 자세히 관찰할 수 있을 것으로 생각한다.​ PRIMASS 팀은 또한 올 여름부터 제임스웹 우주망원경으로 에리고네 족(및 기타 원시 소행성)을 관찰하는 데 성공했다. JWST와 루시의 발견은 이러한 고대 물체의 역사를 더욱 밝혀내고 태양계와 지구의 과거에 대한 지식의 빈 공간을 메우는 데 크게 기여할 것으로 보인다.​ 하비슨의 연구는 ‘이카루스’ 저널 2024년 4월호에 게재되었다.

“만약 우리가 그것들을 발견한다면 이론물리학 분야를 뒤흔드는 대사건이 될 것이다.” ​블랙홀 주간이 본격화되고 있으며, 이를 축하하기 위해 미 항공우주국(NASA)은 차세대 주요 천문 장비인 낸시 그레이스 로먼 우주망원경이 빅뱅으로 거슬러 올라가는 작은 블랙홀을 어떻게 찾아낼 것인지에 대해 설명했다. ​낸시 그레이스 로먼 우주망원경은 2026년 발사 예정인 우주망원경으로, 관측 파장은 가시광선과 적외선이다. 약 2.4m의 주경을 장착하고 있으며, 288 메가 픽셀의 사진을 찍을 수 있는데, 이는 허블 망원경 뛰어넘는 수준이다. 초점도 허블 망원경보다 더 잘 맞추어진다. 하지만 구경 크기는 2.4m으로 똑같다. ​블랙홀에 대해 생각할 때 우리는 태양 질량의 수십에서 수백 배에 달하는 항성 질량 블랙홀과 같은 거대한 우주 괴물을 상상하는 경향이 있다. 우리는 태양 질량의 수백만 배(심지어 수십억 배)에 달하는 초대질량 블랙홀이 은하 중심부에 자리잡고 그 주변을 지배하는 모습을 상상해볼 수도 있다. ​그러나 과학자들은 우주에는 지구 정도의 질량을 가진 깃털처럼 가벼운 블랙홀이 존재할 수도 있다는 이론을 내세운다. 이 블랙홀은 잠재적으로 큰 소행성만큼 작은 질량을 가질 수 있다. 과학자들은 또한 그러한 블랙홀이 약 138억 년 전 태초부터 존재했을 것이라고 제안한다. ​‘원시 블랙홀’이라고 명명된 이 블랙홀은 지금까진 순전히 이론상의 존재이긴 하지만, 2026년 말 발사 예정인 로먼 망원경이 이를 극적으로 바꿀 수 있을 것으로 기대되고 있다. ​“지구 질량의 원시 블랙홀 집단을 탐지하는 것은 천문학과 입자물리학 모두에 놀라운 진전이 될 것이다. 왜냐하면 이러한 물체는 알려진 물리적 과정에 의해 형성될 수 없기 때문”이라고 윌리엄 드로코 캘리포니아 대 산타크루즈 박사후 연구원은 설명한다. 팀을 이끌었던 그는 로먼이 이 고대의 작은 블랙홀 사냥에 나선 것에 대해 성명에서 “만약 우리가 그것을 발견한다면 이론물리학 분야를 뒤흔들 것”이라고 강조했다. 사건 지평선에는 질량이 중요하다 지금까지 존재하는 것으로 확인된 가장 작은 블랙홀은 항성질량 블랙홀로, 거대한 별의 핵융합에 필요한 연료가 고갈될 때 생성된다. 이러한 융합이 중단되면 별들은 자체 중력으로 붕괴된다. 일반적으로 별이 항성질량 블랙홀을 남기는 데 필요한 최소 질량은 태양 질량의 8배다. 더 가벼우면 별은 중성자별이나 그을린 백색왜성으로 일생을 마감하게 된다. ​그러나 우주 탄생 당시의 조건은 현재의 조건과 매우 달랐다. 우주가 뜨겁고 밀도가 높으며 격동적인 상태에 있었을 때 훨씬 더 작은 물질 덩어리가 붕괴되어 블랙홀이 탄생했을 수도 있다. ​모든 블랙홀은 ‘사건 지평선’이라고 불리는 외부 경계에서 ‘시작’된다. 이 지점을 넘어서면 빛조차도 중력의 영향을 벗어날 수 없다. 곧, 빛도 탈출할 수 없다는 뜻이다. 사건 지평선이 블랙홀의 중심 특이점, 즉 모든 물리법칙이 무너지는 무한 밀도 지점으로부터의 거리는 블랙홀의 질량에 의해 결정된다. ​즉, 질량이 태양의 약 24억 배에 달하는 초대질량 블랙홀 M87*의 사건 지평선은 지름이 약 248억km인 반면, 태양 30개의 질량인 항성질량 블랙홀은 폭이 약 177km에 불과한 사건 지평선을 갖게 된다. 반면에 지구 질량의 원시 블랙홀은 사건의 지평선이 동전보다 크지 않을 것이다. 소행성 질량을 지닌 원시 블랙홀은 양성자보다 폭이 작은 사건 지평선을 갖게 된다.원시 블랙홀의 개념을 지지하는 과학자들은 우주가 빅뱅이라고 부르는 초기 인플레이션을 겪으면서 원시 블랙홀이 탄생했을 것이라고 생각한다. 우주가 빛보다 빠른 속도로 질주하면서(우주에서는 빛보다 빠른 것은 아무것도 없지만 공간 자체는 그럴 수 있다), 과학자들은 주변보다 밀도가 높은 지역이 붕괴되어 소질량 블랙홀이 탄생했을 수 있다고 제안한다. ​그러나 많은 연구자들이 현재 우주에 존재하는 원시 블랙홀의 개념을 지지하지 않는데, 이는 스티븐 호킹 때문이다. 블랙홀도 죽는가? 스티븐 호킹의 가장 혁명적인 이론 중 하나는 블랙홀도 영원히 지속될 수 없음을 시사했다는 점이다. 이 위대한 물리학자는 블랙홀이 열 복사의 한 형태로 질량을 블랙홀 외부로 ‘누출’한다고 생각했는데, 이 개념은 나중에 그의 이름을 따서 ‘호킹 복사’라고 명명되었다. ​블랙홀은 호킹 복사를 누출하면서 질량을 잃고 결국 폭발한다. 블랙홀의 질량이 작을수록 호킹 복사가 더 빨리 일어난다. 이는 초대질량 블랙홀의 경우 이 과정이 우주의 수명보다 오래 걸릴 것임을 의미한다. 그러나 작은 블랙홀은 훨씬 더 빠르게 누출되므로 훨씬 더 빨리 죽어야 한다. ​따라서 원시 블랙홀이 어떻게 “펑” 하지 않고 138억 년 동안 떠돌 수 있었는지 설명하는 것은 어려운 일이다. 로먼이 만약 이러한 우주 화석을 발견한다면 물리학의 많은 부분이 뒤바뀌게 될 것이다.​이번 연구에 참여하지 않은 볼티모어 우주망원경과학연구소의 천문학자 카일라시 사후는 성명에서 “은하 형성부터 우주의 암흑물질 함량, 우주 역사에 이르기까지 모든 것에 영향을 미칠 것”이라고 전망하면서 “그들의 신원을 확인하는 것은 어려운 작업이 될 것이며, 천문학자들에게는 많은 설득력이 필요하지만 그만한 가치가 있을 것”이라고 덧붙였다. ​원시 블랙홀을 탐지하는 것도 결코 쉬운 일이 아니다. 다른 블랙홀과 마찬가지로 이 구역은 사건 지평선에 둘러싸여 있으며, 빛을 방출하거나 반사하지 않는다. 즉, 이를 탐지하는 유일한 방법은 알베르트 아인슈타인이 1915년에 발표한 일반 상대성 이론으로 알려진 중력이론에서 개발한 원리를 사용하는 길뿐이다. 아인슈타인에게 도움 받기 일반 상대성 이론은 질량을 가진 모든 물체는 ‘시공간’이라고 불리는 하나의 4차원 실체로 통합된 공간과 시간의 구조 자체에 곡률을 일으킨다고 예측한다. 배경 광원의 빛이 왜곡된 시공간을 통과하면 경로가 구부러진다. 빛이 통과하는 렌즈 물체에 가까울수록 경로가 더 많이 구부러진다. 이는 동일한 물체의 빛이 서로 다른 시간에 망원경에 도달할 수 있음을 의미한다. 이러한 현상을 중력렌즈라고 한다. ​중력렌즈의 영향을 받는 물체가 은하처럼 엄청나게 거대할 때 배경 소스는 겉보기 위치로 이동하는 것처럼 보이거나 심지어 동일한 이미지의 여러 위치에 나타날 수도 있다. 렌즈 효과를 받는 물체가 원시 블랙홀처럼 질량이 더 작다면 렌즈 효과는 더 작아지지만, 감지할 수 있는 배경 광원이 밝아지는 원인이 될 수 있다. 이것이 바로 마이크로 렌즈(Microlensing)라는 효과다.​현재 마이크로 렌즈는 떠돌이 행성이나 모항성 없이 은하수를 떠다니는 천체를 탐지하는 데 큰 효과를 거두고 있다. 이것은 이론상보다 더 많은 지구 질량의 떠돌이 천체들의 개수를 파악하고 있다. 모델은 실제로 예측한다. 이 패턴을 통해 과학자들은 로먼이 지구 질량의 떠돌이 행성에 대한 탐지를 10배 증가시킬 것이라고 예측한다. ​이러한 물체가 풍부하게 존재한다는 사실은 지구 질량 천체 중 일부가 실제로 원시 블랙홀일 수도 있다는 추측으로 이어졌다. 드로코는 “사례별로 지구 질량 블랙홀과 악성 행성을 구분할 방법이 없다”라고 말하면서 “로먼은 통계적으로 두 가지를 구별하는 데 매우 강력할 것”이라고 예측한다. ​사후는 “이것은 로먼이 행성을 검색하면서 이미 얻게 될 데이터를 사용하여 추가 과학자들이 할 수 있는 일의 흥미로운 예”라고 설명하면서 “과학자들이 지구 질량 블랙홀이 존재한다는 증거를 찾든 못 찾든 그 결과는 흥미롭다. 두 경우 모두 우주에 대한 우리의 이해를 증진시킬 것”이라고 덧붙였다. ​팀의 연구는 지난 1월 ‘물리학 리뷰 D’에 게재되었다.

일본과 유럽연합(EU)이 2026년부터 달 표면 탐사 등 새로운 우주 개발 공동 사업에 나선다. 요제프 아슈바허 유럽우주국(ESA) 사무총장은 6일 보도된 니혼게이자이신문 인터뷰에서 “일본 우주항공연구개발기구(JAXA)와 새로운 공동 계획을 추진하기로 합의했다”고 밝혔다. 달·화성 탐사와 인공위성으로 지구온난화 가스 농도를 분석하는 것 등을 포함해 올해 안에 구체적인 계획을 결정할 예정이다. 소행성 관측도 공동 사업 계획으로 검토되고 있다. 아슈바허 사무총장은 2029년 지구에 3만㎞까지 접근하는 소행성을 예로 들며 이를 관측해 소행성이 지구에 미치는 영향 등을 분석할 수 있다고 했다. 투자액은 수천억원 규모가 될 것으로 알려졌다. 우주 분야에서 일본과 EU가 협력하는 것은 2000년 지구 관측 위성 ‘어스 케어’ 사업 이후 24년 만이다. 새로운 사업은 2026년 실행을 목표로 하고 있다. 일본은 지난달 미국과는 미항공우주국(NASA)의 유인 우주탐사 계획 ‘아르테미스 프로그램’에 일본인 우주비행사를 포함하는 데 합의하기도 했다. 이 신문은 “우주 분야에서 중국과 인도가 존재감을 보이는 것에 대항해 일본과 EU가 협력해 경쟁력을 높이려고 한다”고 설명했다.

지난해 초 발견된 새로운 혜성 ‘쯔진산-아틀라스’(Tsuchinshan-ATLAS·C/2023 A3)가 주목을 받고 있다. 28일 호주 퀸즐랜드주 투움바에 있는 서던퀸즐랜드 대학의 천문학자이자 우주생물학자인 존티 호너에 따르면 천문학자들은 지난해 초에 발견된 새로운 혜성 쯔진산-아틀라스가 내년에 큰 화제를 불러모을 가능성이 있는 것으로 밝혀졌다.​ 지구와 태양에 가장 가까이 접근한 지 18개월이 넘었지만 쯔진산-ATLAS 혜성은 여전히 소셜 미디어를 뜨겁게 달구고 있다. 미래의 그 멋진 광경에 대한 낙관적인 기사들이 계속 올라오고 있다.​ 그렇다면 이 새로운 우주의 방랑자는 과연 어떤 내력을 지니고 있는 존재일까. 쯔진산-아틀라스(C/2023 A3) 혜성의 맨얼굴 ​매년 수십 개의 새로운 혜성이 발견된다. 헤성이란 태양 주위를 매우 긴 경로로 움직이는 더러운 우주 눈덩이다. 대다수는 너무 희미해서 육안으로 볼 수 없다. 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 혜성은 일년에 하나 꼴로 지구 하늘에 나타난다. ​ 그러나 때로는 아주 밝은 혜성이 나타날 수도 있다. 혜성은 일시적이지만 아름다운 존재이기 때문에 이런 혜성의 발견은 언제나 설렘을 안겨준다. 쯔진산 아틀라스(C/2023 A3)는 이런 조건들을 구비한 천체다. ​ 지난해 1월 9일 중국 난징의 동쪽에 위치한 쯔진산(紫金山) 천문대에서 발견됐다. 같은해 2월 22일 소행성 지상충돌 최후경보시스템(ATLAS)의 천문학자들에 의해 독립적으로 발견된 이 혜성은 현재 지구에서 10억㎞ 떨어진 목성과 토성의 궤도 사이를 날고 있다. 올해 9월 태양으로부터 5900만㎞ 이내로 도달할 궤도를 따라 태양계 안쪽으로 진행하고 있는 중이다. 이는 거의 수성의 공전궤도에 육박하는 거리다.​ 혜성이 너무 멀리 떨어져 있을 때 발견되었다는 사실도 천문학자들을 흥분시키는 이유 중 하나다. 현재 혜성은 육안으로 볼 수 있는 밝기보다 약 6만 배나 희미하지만, 태양에서 멀리 떨어져 있는 혜성 치고는 매우 밝은 편이다. 관측에 따르면 이 행성은 지구 하늘에서 정말 장관을 이룰 수 있는 궤도를 따르고 있는 것으로 나타났다.​장관을 이루는 혜성의 조건 지구에서 볼 때 혜성의 모습이 장관을 이룰까의 여부는 태양계를 통과하는 혜성의 경로와 핵(코마의 고체 부분)의 크기의 조합에 달려 있다.​ 혜성이 태양에 더 가까이 다가갈수록 뜨거워지고 표면의 얼음이 고체에서 기체로 변하는 승화 현상이 일어난다. 혜성 표면에서 분출되는 이 가스는 먼지를 운반하여 핵을 거대한 가스와 먼지 구름으로 뒤덮는다. 그런 다음 코마는 태양풍에 의해 태양의 반대 방향으로 길게 꼬리를 늘어뜨리게 된다.​​혜성이 태양에 가까울수록 표면이 뜨거워지고 활동성이 높아진다. 역사적으로 가장 밝고 화려한 혜성의 대다수는 지구 궤도보다 태양에 더 가까운 궤도를 따라왔다. 가까울수록 더 화려한 장관을 펼친다. 쯔진산 혜성이 확실히 그 경로를 지금 따라오고 있는 중이다.​ 이 새로운 혜성은 ‘장관’을 위한 모든 조건을 충족하는 것으로 보인다. 이 혜성은 상당한 크기의 핵을 갖고 있어 더 밝게 보인다(지금까지 태양에서 멀리 떨어진 곳에서 발견될 수 있을 만큼 밝다). 또한 우리 별 태양과 아주 가까운 만남을 가질 운명이다. ​ 그리고 더 중요한 것은 지구와 태양 사이를 거의 직선 코스로 통과하여 태양에 가장 가까운 근일점 접근 후 불과 2주 만에 우리로부터 7천만km 이내로 접근하게 된다는 사실이다. 이는 지구-태앙 간 거리의 딱 절반이다.혜성은 지구에 가까울수록 우리에게 더 밝게 보인다.​ 이 모든 조건들을 종합하면 쯔진산은 가장 밝은 별보다 훨씬 더 밝게 보일 거라는 예측이다. 가장 낙관적인 예측은 1등성보다 무려 최대 100배 더 밝을 수 있음을 시사한다!​ 쯔진산 혜성의 예상 밝기는 지구 최근접 시기인 올해 10월 12일을 기준으로 하여 -0.1등급에서 -6.6등급이며, 이에 반해 가장 최근의 대혜성이였던 네오와이즈 혜성(C/2020 F3)의 최대 밝기는 0등급에 그쳤고, 그 유명한 헤일 밥 혜성 역시 겉보기등급이 -2등급이었다.쯔진산 혜성의 운명은? ​새로 발견된 혜성이 어떻게 행동할지 예측하는 것은 위험한 게임이다. 어떤 예측은 훌륭할 수도 있지만, 종종 끔찍한 예측도 드물지 않게나온다. ​ 예를 들어 1973년에 코후테크 혜성의 예를 살펴보자. 쓰진산-ATLAS와 마찬가지로 코후테크도 태양에서 멀리 떨어진 곳에서 우리 별에 가깝게 공전하는 궤도를 따라 움직이는 것으로 발견되었다. 천문학자들은 대중에게 “세기의 혜성”을 약속하면서 코후테크가 대낮에도 볼 수 있을 만큼 밝아질 수 있다고 예측했다.​ 그러나 혜성은 고양이와 같다. 코후테크는 태양을 향해 회전하면서 밝아졌지만 예상보다 속도가 느렸다. 대낮에 볼 수 있기는커녕 가장 밝은 별 정도에 지나지 않았고, 그나마 근일점 이후에는 빠르게 희미해져버렸다. 여전히 좋은 우주 쇼이기는 했지만 ‘세기의 혜성’과는 거리가 멀었다. 과대광고 때문에 많은 사람들에게 큰 실망을 안긴 사례였다. 과대광고를 조심하자. ​ 쯔진산 혜성은 코후테크와 마찬가지로 처음으로 태양계 내부에 접근할 가능성이 매우 높다. 하지만 아직은 확실하지 않다. 만약 그렇다면 예상보다 덜 화려할 수도 있다.​ 쯔진산 혜성이 도착할 때 과연 장관이 펼쳐질지 여부는 확실하지 않다. 그것은 부서져서 덜 밝아질 수도 있고, 아니면 예상 외로 우리를 놀라게 할 수도 있다.​ 혜성은 기대치보다 더 밝아질 수도 있다. 이는 올해 9월 말과 10월 초 아침 하늘에서 놀라운 광경을 시전할 것이며, 올해 10월 중순 저녁 하늘에서는 훨씬 더 멋진 광경을 선사할 것이다.​ 지금으로서는 확실히 모르지만 앞으로 몇 달 안에 첫 번째 힌트를 얻게 될 것이다. 혜성이 태양을 향해 미끄러지면서 어떻게 밝아지는지 추적함으로써 우리는 쯔진산의 진정한 운명에 대한 첫 번째 징후를 얻을 수 있을 것이다.​ 쯔진산의 이심률은 1.0002로 거의 1에 근접하여 혜성의 궤적은 포물선을 그린다. 즉, 혜성이 근일점에 도달한 후이면 앞으로는 멀어지게 될 뿐이며 영원히 돌아오지 않는다는 뜻이다.

9년 전 미 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사선 뉴허라이즌스호는 지금까지 누구도 본 적이 없었던 얼음 왜소 행성 명왕성의 근접 촬영 사진을 지구로 전송했다. 얼음과 크레이터가 널려 있는 특징 없는 모습을 생각했던 과학자들은 크레이터는 거의 없고 생각보다 복잡한 표면 지형에 놀라지 않을 수 없었다. 이 가운데 과학자와 일반 대중의 눈길을 확 끌었던 것은 가운데 있는 거대한 하트 모양의 지형이었다. 하트의 중앙과 서쪽 부분의 차지하는 스푸트니크 평야(Sputnik Planitia)는 사실 주변보다 3~4㎞나 낮은 분지 지형으로 2000 x 1200㎞의 넓은 지역을 차지하고 있다. 흰색으로 보이는 이유는 질소의 얼음 때문이다. 스푸트니크 평야의 발견 이후 과학자들은 이 미스터리한 지형을 설명하기 위해 여러 가지 가설을 내놓았다. 내부에 액체 상태의 물이 있고 얼음 지각이 순환한다는 가설이 대표적이다. 하지만 태양계 다른 천체에서는 보기 어려운 독특한 지형이기 때문에 이를 두고 학계에서는 갑론을박이 이어졌다.스위스 베른 대학과 스위스 국립 연구소인 NCCR PlanetS 과학자들은 새로운 가설을 주장했다. 연구팀은 수많은 시뮬레이션 실험을 통해 지름 700㎞ 정도의 천체가 비스듬한 각도로 서서히 충돌했을 때 현재의 스푸트니크 평야와 비슷한 지형이 만들어지는 것을 확인했다. 명왕성의 지름이 2400㎞가 좀 안 되는 점을 생각하면 명왕성 지름의 1/3 정도 되는 소행성이 충돌한 셈이다. 다만 연구팀의 충돌 모델에 따르면 명왕성 내부에는 얼음이 녹아 형성된 바다가 존재하지 않는 것으로 나타났다. 연구팀은 충돌한 천체의 핵 부분이 아직도 명왕성의 내부에 남아 있어 단단한 형태를 유지하고 있다고 주장했다. 이 연구는 저널 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호에 발표됐다. 물론 연구팀의 가설이 학계에서 일반적인 정설로 받아들여질지는 아직 미지수다. 정확한 내부 구조를 파악할 수 있는 지진계 데이터처럼 결정적인 정보가 없기 때문이다. 미래에 명왕성 표면에 탐사선을 착륙시켜 더 많은 정보를 수집할 수 있다면 태양계에서 유일무이한 거대 하트 지형의 미스터리를 확실하게 풀어낼 수 있을 것이다.

초창기 걷는 로봇은 대개 4개의 다리를 지니고 있었습니다. 인간처럼 넘어지지 않고 두 다리로 걷는다는 것은 사실 쉬운 일이 아니기 때문입니다. 하지만 최근 로봇 기술의 발달로 인해 사람처럼 두 발로 걷는 로봇이 현실이 되고 있습니다. 두 발로 능숙하게 걷는 휴머노이드 로봇을 보면 로봇이 인간의 노동을 대체하는 미래가 이제 그렇게 멀게 느껴지지 않을 정도입니다. 아무튼 로봇이 안정적으로 걷거나 빠르게 움직이기 위해서는 동물처럼 2개나 4개처럼 짝수의 다리를 지닌 것이 합리적인 선택으로 보입니다. 하지만 일부 과학자들은 굳이 그럴 필요가 없다고 생각하고 있습니다. 세 개의 다리도 상황에 따라서는 합리적인 대안이 될 수 있습니다. 스위스 취리히 연방 공대(ETH Zurich)의 연구팀도 세 개의 다리를 지닌 삼족 로봇을 생각했습니다. 2년 반부터 학생 프로젝트로 시작된 삼족 로봇인 스페이스호퍼(SpaceHopper) 마치 곤충처럼 가늘고 긴 세 개의 다리를 지니고 있습니다. 여기에도 몸통도 삼각형입니다. 이런 기이한 모습을 한 이유는 소행성처럼 중력이 극히 낮은 천체에서 이동하는 것을 고려했기 때문입니다.다리가 세 개인 경우 삼각대처럼 서 있을 때는 안정적이지만, 한 발을 떼는 순간 바로 넘어지기 쉽습니다. 그러나 중력이 거의 없다시피 한 소행성 표면에서는 바로 넘어질 걱정이 없습니다. 사실 그보다 더 큰 문제는 중력이 너무 낮아서 다리 숫자와 관계없이 제대로 걸을 수가 없다는 것입니다. 질량이 낮은 소행성의 경우 로봇이 다리로 지면을 밀면 바로 우주 공간으로 튀어 올라 우주 미아가 될 수 있는 위험성이 있습니다. 스페이스호퍼의 목적은 걷는 것이 아니라 이름처럼 통통 튀는 것입니다. 지면에 힘을 주고 살짝 뛰어오른 후 지면에 다시 착지할 때 세 개의 다리를 이용해 삼각대처럼 균형을 잡습니다. 한 번에 착지하지 못하고 몇 번을 통통 튈 수도 있는데, 이런 점을 감안해서 다리는 가늘어도 충격에 강하게 만들어졌습니다. 아래위가 똑같고 360도 세 방향으로 형태도 같기 때문에 어느 쪽으로 착지해도 임무 수행에는 지장이 없습니다.연구팀은 실험실에서 모의 미세 중력 환경을 만들어 스페이스호퍼 로봇을 테스트했습니다. 그리고 거의 중력이 없는 것과 같은 환경에서 테스트하기 위해 유럽 우주국과 프랑스의 노브스페이스와 협력해 에어 제로 G 무중력 비행기에 이 로봇을 태웠습니다. 에어 제로 G는 개조한 에어버스 A310 항공기로 반복적으로 높은 고도에서 30초 정도 자유낙하 해 탑승한 우주 비행사나 실험실에 무중력/미세중력 환경을 제공하는 항공기입니다.

지난 2022년 9월 27일 인류 역사상 최초로 소행성에 우주선을 고의 충돌시키는 마치 영화같은 실험이 성공적으로 이루어졌다. 당시 미 항공우주국(NASA)은 다트(DART) 우주선을 지구에서 1100만㎞ 떨어진 소행성 디디모스(Didymos)의 위성인 디모르포스와 고의 충돌시켰다. 이날 DART 우주선은 초속 6.1㎞로 날아가 목표했던 디모르포스와 충돌하면서 운명을 다했다. 충돌 여파로 디모르포스의 먼지와 파편이 생겼으며 이후 소행성 뒤로는 혜성같은 꼬리가 형성됐다. NASA는 우주선의 디모르포스 충돌로 인해 1000톤이 넘는 먼지와 암석이 우주공간에 흩뿌려진 것으로 분석했다. 특히 이 과정에서 소행성에 있던 바위들이 떨어져나와 우주 공간을 떠돌게 됐는데 허블우주망원경으로 확인된 숫자는 37개로 직경은 4~7m에 달했다.그렇다면 그후 우주공간으로 떨어져나온 이 바위들은 어떻게 됐을까? 최근 유럽우주국(ESA) 천문학자 마르코 페누치와 이탈리라 국립천체물리학 연구소 알비노 카르보냐니는 이에대한 흥미로운 연구결과를 내놨다. 컴퓨터 시뮬레이션 분석을 통해 이들 바위들이 행로를 예측한 것. 그 결과 모든 바위들이 지구 쪽으로 날아와 영향을 미칠 가능성은 없는 것으로 파악됐다. 그러나 연구팀은 이 바위들의 궤도가 장기적으로 화성의 궤도와 교차한다는 사실을 발견했다. 특히 이중 4개의 바위는 화성에 충돌할 정도로 가까워지는데 2개는 6000년 후, 또다른 2개는 1만 5000년 후로 예측됐다. 결과적으로 4개의 바위가 인간의 실수 아닌 실수로 화성에 떨어질 수 있는 것. 특히 아무리 작은 바위라도 화성에는 큰 타격이 될 수 있다. 화성은 대기가 희박해 지구처럼 천체로부터 거의 보호되지 않는다. 연구팀에 따르면 이 바위 하나가 수직으로 떨어지면 화성에 최대 300m의 분화구가 생길 수 있다.이에대해 연구팀은 “지금까지 이루어진 모든 관측결과 다트 우주선이 디모르포스와 충돌하면서 궤도 주기를 변경하고 지구에도 영향을 미치지 않았기 때문에 성공적인 실험으로 확인됐다”면서 “다만 소행성에서 떨어져 나온 물질이 주위 천체에 영향을 미칠 수 있기 때문에 향후 임무에 보다 신중한 접근이 필요하다는 것이 이번 연구가 시사하는 점”이라고 밝혔다. 한편 DART 우주선이 디모르포스와 충돌한 이유는 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성과 충돌해 그 궤도를 변경할 수 있는지를 실험하는 것이었다. 곧 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성의 궤도를 변경하려는 장대한 실험인 셈으로 실제로 디모르포스의 궤도 주기가 33분 가량 변경되면서 임무는 성공적으로 끝났다. DART(Double Asteroid Redirection Test)는 폭발물을 탑재하지 않은 500kg정도의 작은 우주선으로 지난 2021년 11월 24일 발사됐다. DART 우주선의 실험장이 된 디모르포스는 직경 160m의 작은 소행성이지만 만약 지구와 충돌한다면 대형 핵무기급 파괴력을 가질 수 있다.

과학자들은 지구에서 멀리 떨어진 천체를 관측해 초기 우주의 모습을 연구한다. 멀리 떨어진 천체일수록 더 오래전의 모습이기 때문이다. 예를 들어 110억 광년 떨어진 은하를 관측하면 빛이 지구에 도달하는 데 걸린 시간인 110억 전의 모습을 볼 수 있다. 당연히 더 강력하고 비싼 망원경일수록 더 멀리 있는 천체를 포착할 수 있다. 따라서 인류 역사상 가장 비싸고 강력한 망원경인 제임스 웹 우주 망원경의 주요 목표는 가장 멀리 떨어진 희미한 은하와 블랙홀을 관측하는 것이었다. 하지만 그렇다고 해서 제임스 웹 우주 망원경이 가까운 천체를 관측하지 않는 것은 아니다. 태양계에 있지만, 너무 어두워서 관측이 어려운 희미한 소행성과 태양계의 행성, 위성도 관측 대상이다. 사실 제임스 웹 우주 망원경에 첫 1년 관측 프로젝트의 7%가 태양계 관측에 사용됐다. 센트럴 플로리다 대학(UCF) 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경이 관측한 것 가운데 가장 작은 형태의 천체를 연구했다. 바로 소행성이다. 태양계 외곽에 있는 소행성은 너무 어두워 지구에서 관측하면 대부분 희미하고 작은 점처럼 보인다. 따라서 하지만 제임스 웹 우주 망원경의 강력한 성능 덕분에 연구팀은 해왕성과 3:2 궤도 공명을 하는 소행성 쌍성계 341520 모르스-소무스(Mors–Somnus)을 분석할 수 있었다. 모르스-소무스는 지름 60km 정도의 소행성 두 개가 2만 1000km 거리에서 서로를 공전하는 쌍성계 소행성으로 해왕성 궤도와 그 밖을 타원형으로 공전하는 얼음 소행성이다. 이 소행성은 과학자들이 차가운 클래식 TNO(trans-Neptunian objects)로 분류한 소행성 중 하나로 태양계 초기의 물질을 많이 갖고 있는 얼음 천체로 생각된다. 하지만 너무 먼 거리에 있어 정확한 구성 물질을 파악하기 어려웠다.연구팀은 제임스 웹 우주 망원경의 분광 데이터를 이용해서 질소, 산소, 수소, 탄소 등 여러 가지 원소의 비율을 확인할 수 있었다. 그리고 이 소행성의 밀도가 물의 절반 정도인 0.5 g/㎤ 정도에 불과하다는 것도 확인했다. 해왕성 궤도에 있는 태양계 외곽 소행성인 TNO와 이보다 좀 더 먼 거리에 있는 카이퍼 벨트 소행성들은 이렇게 대부분 낮은 온도에서 얼은 물질들이 엉성하게 모인 얼음 천체로 보인다. 사실 정확한 크기와 밀도, 구성 물질을 확인하기 위해서는 뉴허라이즌스호가 확인한 소행성 486958 아로코트(Arrokoth)처럼 직접 탐사선을 보내 확인하는 것이 가장 정확하다. 하지만 현실적으로 해왕성이나 명왕성보다 더 멀리 떨어진 작은 소행성에 일일이 탐사선을 보내는 것은 가능하지 않은 일이다. 제임스 웹 우주 망원경은 직접 가서 확인할 수 없는 차가운 얼음 소행성을 관측해 아직도 많은 미스터리를 간직한 태양계 외곽의 비밀을 풀고 있다.

세계 최고봉 에베레스트산보다 큰 크기의 혜성이 70여 년만에 지구에 접근 중인 가운데, 극저온 마그마를 분출하는 놀라운 모습이 포착됐다. 지난 18일(현지시간) 라이브사이언스 등 과학매체는 핼리형 혜성인 12P/폰스-브룩스(12P/Pons-Brooks, 이하 폰스-브룩스)의 숨겨진 모습이 처음으로 촬영됐다고 보도했다. 지난 9일 노르웨이의 천체사진작가 얀 에릭 발레스타드가 촬영한 폰스-브룩스 혜성 사진에는 기존의 볼 수 없었던 모습이 신비롭게 담겨있다. 혜성의 핵 주위로 빨간색, 녹색, 파란색 가스의 나선형 소용돌이가 선명하게 보이기 때문. 이에대해 발레스타드 작가는 “대부분의 천문가들은 혜성의 꼬리에 초점을 맞춰 촬영하지만 나는 핵에만 집중했다”면서 “이 혜성의 폭발이 극저온 화산 활동의 증거라고 믿기 때문”이라고 밝혔다.폭이 약 17㎞로 추정되는 폰스-브룩스 혜성은 71년 만에 태양계를 방문, 다음 달 21일쯤 태양과 가장 가까워지는 근일점을 통과할 예정이다. 또한 오는 6월 2일 지구에 가장 가까운 거리인 근지점에 도달하는데, 이때 거리는 약 1.55AU(2억 3200만㎞)이며, 혜성의 겉보기 등급 4.5 정도로 밝아질 것으로 예상된다. 또한 폰스-브룩스 혜성은 지난해 말 먼지·가스·얼음이 분출되는 모습이 뿔이 튀어나온 것 같은 모양으로 관측되면서 ‘악마의 혜성’으로도 불린다.폰스-브룩스 혜성은 다른 일반적인 혜성과 마찬가지로 본체인 핵(Nucleus)​과 그 주위를 둘러싼 먼지와 가스인 코마(coma)로 이루어져있는데, 특이하게 저온 화산을 품고있다. 이 때문에 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 극저온 마그마로 불리는 액체와 암모니아, 탄화수소와 같은 성분으로 이루어진 내부 물질을 뿜어낸다. 곧 발레스타드 작가가 촬영한 이번 이미지에 담긴 나선형 소용돌이는 그 모습을 담아낸 것이다. 한편 ‘태양계의 방랑자’로 불리는 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 꼬리를 남긴다.

미국 항공우주국인 나사(NASA)는 2006년 1월 인류 최초로 명왕성을 탐사하기 위해 탐사선 뉴 허라이즌스(New Horizons)호를 발사했다. 뉴허라이즌스는 9년 반에 걸친 긴 여행 끝에 2015년 7월 명왕성과 그 위성을 관측해 지구로 전송했다. 덕분에 과학자들은 태양계 끝에 있는 작은 얼음 천체인 명왕성이 생각보다 복잡한 지형을 지닌 미스터리 얼음 천체라는 사실을 확인했다. 하지만 뉴 허라이즌스의 임무는 여기서 끝나지 않았다. 뉴허라이즌스는 2019년 태양계 외곽의 얼음 소행성인 ‘486958 아로코트’를 관측했다. 이 소행성은 본래 임무에 없던 목표였으나 우연히 뉴 허라이즌스호의 비행경로에 가까이 있는 것이 발견되어 임무에 추가됐다. 덕분에 과학자들은 지금까지 인류가 탐사선을 보낸 천체 중 가장 멀리 떨어진 천체이자 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt) 천체를 직접 탐사할 수 있는 기회를 얻었다. 카이퍼 벨트는 태양계에서 해왕성 궤도 밖에 있는 얼음 천체들의 모임으로 대략 30~50AU(1AU는 지구~태양 거리인 1.5억㎞) 정도에 분포하는 것으로 추정된다. 단주기 혜성(2~200년의 공전 주기를 갖는 혜성)은 주로 이곳에서 기원하는 것으로 알려져 있다. 하지만 태양에서 멀리 떨어진 작은 천체들의 모임이다 보니 아직 밝혀내지 못한 부분이 더 많다. 콜로라도 대학의 알렉스 도너가 이끄는 연구팀은 뉴 허라이즌스호가 보낸 데이터를 분석해서 카이퍼 벨트의 실제 크기가 예상보다 훨씬 크다는 증거를 발견했다. 연구팀은 뉴허라이즌스호에 탑재된 ‘베네타 버니 스튜던트 먼지 측정기’(Venetia Burney Student Dust Counter·VBSDC)를 이용해 카이퍼 벨트의 크기를 짐작할 수 있는 단서를 발견했다. 이 장치는 우주에 있는 매우 미세한 먼지의 밀도를 측정한다. 물론 이것만으로 카이퍼 벨트 천체의 존재를 직접 증명할 순 없지만, 중요한 단서를 얻을 순 있다. 카이퍼 벨트의 얼음 소행성들이 서로 충돌할 경우 주변으로 먼지를 날릴 수밖에 없기 때문이다. 일정 농도 이상의 우주 먼지는 카이퍼 벨트가 여전히 끝나지 않았다는 것을 의미한다. 따라서 태양에서 점점 멀어지는 뉴 허라이즌스호가 지나간 비행경로의 먼지 밀도를 측정하면 카이퍼 벨트의 크기를 간접적으로 측정할 수 있다. 연구 결과 카이퍼 벨트의 크기는 예상보다 더 커서 80AU 거리까지 펼쳐진 것으로 나타났다. 대부분의 소행성이 서로 수백만㎞ 이상 떨어져 있고 대개 지름 수십㎞ 이하의 작은 소행이라 지구에서 직접 관측은 어렵지만, 작은 얼음 천체들이 태양계 외곽에 예상보다 더 많이 존재하는 셈이다. 뉴허라이즌스호의 원자력 전지는 2040년까지는 작동할 것으로 예상되기 때문에 앞으로 데이터를 분석하면 카이퍼 벨트의 정확한 크기를 알 수 있을 것으로 기대된다. 명왕성 탐사와 실질적으로 마지막 소행성인 아로코트 탐사 이후에도 탐사 임무를 계속하는 뉴허라이즌스호가 어떤 새로운 사실을 밝혀낼지 궁금하다.

미 항공우주국(NASA)는 태양계 먼 외곽까지 탐사선을 보내 이제껏 미지의 세계였던 태양계의 주요 행성과 위성, 소행성의 비밀을 밝혀냈습니다. 하지만 이런 과학적 성과를 지구에서 받아보기 위해서는 지구와 우주선 간에 데이터를 주고받을 수 있는 무선 네트워크가 필요합니다. 따라서 NASA는 지구 밖 우주에서 임무를 수행 중인 탐사선과 데이터를 주고받기 위해 1958년부터 심우주 통신망(DSN, Deep Space, Network)을 운영해 왔습니다. 미국 캘리포니아, 스페인 마드리드, 호주 캔버라에 있는 거대한 안테나가 우주 곳곳에 있는 탐사선과 365일 24시간 통신을 주고받는 역할을 담당합니다. NASA의 심우주 통신망은 인류 역사상 최초로 화성과 소행성대를 넘어 목성과 다른 외행성을 탐사한 보이저 1,2호의 데이터를 수신해 행성과 위성의 생생한 모습을 우리에게 전해줬습니다. 몇 년 전 명왕성의 모습을 인류에게 최초로 보여준 뉴허라이즌스호 역시 심우주 통신망으로 데이터를 전송했습니다. 하지만 먼 우주에서 날아오는 신호가 너무나 미약하기 때문에 34m와 70m 지름의 거대한 안테나로도 전송 속도는 느릴 수밖에 없습니다. 최적의 상태에서는 데이터 전송 속도가 10Mbit/s에 달하지만, 명왕성 부근에서 뉴허라이즌스호가 보내는 신호의 데이터 전송 속도는 1Kbit/s 정도에 지나지 않습니다.우주선에 탑재되는 원자력 전지의 출력이 낮기 때문에 우주선이 안테나에 할당할 수 있는 전력은 20W 이내에 불과합니다. 더 큰 문제는 우주선에서 보내는 무선 신호가 지구에 도착할 때쯤 되면 전파 신호의 범위가 지구 지름의 1000배 정도로 커진다는 것입니다. 결국 심우주 통신망의 대형 안테나들은 손목시계 전력의 200억 분의 1에 해당하는 세기를 지닌 전파를 수신해야 합니다. 이렇게 약한 신호로 한 번에 손실 없이 완벽하게 데이터를 전송하기 어렵기 때문에 뉴허라이즌스호 같은 장거리 탐사선은 같은 데이터를 여러 번 반복해서 보냅니다. 따라서 속도는 더 느려집니다. NASA는 이 문제를 극복하기 위해 레이저 기반 우주 통신 시스템을 개발하고 있습니다. 작년 말 성공적으로 테스트를 마친 심우주 광학 통신(Deep Space Optical Communications·DSOC) 시스템이 대표적 사례입니다. 탐사선 프시케에 탑재된 심우주 광학 통신 시스템은 1600만km 거리에서 레이저로 지구에 데이터를 전송했습니다. 사실 레이저는 직진성이 강하기 때문에 장애물을 통과하기 힘들고 심우주 통신에 사용하는 S 밴드 (2.29 - 2.30 GHz), X 밴드 (8.40 - 8.50 GHz), Ku 밴드 (31.8 - 32.3 GHz) 무선 전파보다 통신할 수 있는 거리가 짧습니다. 대신 3개의 무선 주파수를 합친 것보다 더 높은 200Mbit/s의 대역폭을 지니고 있어 고속 통신이 가능한 장점이 있습니다. 그러나 이 장점을 제대로 활용하기 위해서는 현재 심우주 통신망처럼 레이저 신호를 수신할 수 있는 안테나가 필요합니다. 이를 위해 NASA는 심우주 통신 안테나가 설치된 캘리포니아 골드스톤에 전파/레이저 하이브리드 통신 시스템을 설치했습니다. 34m 지름의 안테나로 무선 전파 신호를 받고 7개의 육각형 망원경과 센서로 구성된 1m 지름의 레이저 수신기로 레이저 신호를 수신하는 것입니다. 앞서 이야기한 것처럼 레이저는 무선 전파보다 수신 범위가 짧고 장애물에 취약한 단점이 있어 완전히 무선 전파를 대체하기보다는 상호 보완해 사용할 계획입니다. 하지만 아무리 직진성이 좋은 레이저라도 수천만km 이상의 거리를 날아오면 신호가 퍼지기 마련입니다. 따라서 이 하이브리드 안테나는 광자 하나도 놓치지 않기 위해 초전도 냉각 나노와이어 단광자 검출기(cryogenically-cooled semiconducting nanowire single photon detector)를 사용하고 있습니다.이 전파/레이저 하이브리드 안테나는 기술적 타당성을 검증하기 위한 테스트용 프로토타입입니다. 만족할 만한 성능이 나온다면 궁극적으로 지름 8m의 대형 망원경을 이용한 레이저 수신기를 탑재해 심우주 광통신 시대를 열 계획입니다. 1차 목표는 현재 유인 탐사의 주요 목표인 화성까지 레이저 광통신 범위를 넓히는 것입니다. 화성은 공전 주기에 따라 지구에서 3억 7400만km까지 멀어집니다. 여기까지 레이저 광통신을 연장할 수 있다면 화성 유인 탐사에 큰 보탬이 될 것입니다. 물론 레이저나 전파나 빛의 속도를 넘을 순 없기 때문에 시간은 걸리지만, 한 번에 대용량의 데이터를 보낼 수 있어 화성 우주인의 사진이나 영상을 기다리지 않고 받을 수 있습니다. 만약 이 계획이 성공한다면 인류 최초로 행성간 우주 광통신 시대를 열 수 있습니다. NASA의 도전이 성공할 수 있을지 주목됩니다.

지난해 5월 운석으로 추정되는 돌이 미국의 한 가정집 지붕을 뚫고 들어오는 사건이 발생했다. 미국 뉴저지주 호프웰 타운십의 한 가정집에서 일어난 사건이다. 지붕을 뚫고 거실 바닥에 떨어진 돌은 10×15㎝로, 전체적으로 검고 회색빛이 도는데다 열기에 그을린 형태와 금속성을 띤 것으로 보아, 전문가들은 해당 돌이 북미에서 관측된 물병자리 에타 유성우의 운석으로 봤다. 집주인 수지 콥은 “처음에는 아무도 다치지 않은 것에 대해 안도했는데, 지금은 우주로부터 선물을 받은 것에 감사하고 있다”며 기뻐했다. 높은 가치 때문에 ‘우주의 로또’라고 불리는 운석은 흔히 말하는 별똥별, 즉 유성체가 타다 남은 암석을 말한다. 지구상에 떨어지는 운석은 지구에서 약 4억㎞ 떨어진 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 오는 게 대부분이다. 다만 운석의 기원이 화성일 경우 현재까지 인류가 구할 수 있는 유일한 화성 암석 샘플이라는 점에서 그 가치는 점점 높아진다.운석은 종류에 따라 가격에 큰 차이가 난다. 가장 평범한 운석의 가격은 1g당 5~6달러 정도로 알려져 있지만, 귀한 운석은 금값의 10배에 달한다. 작년 2월 한 아르헨티나 남성이 자국으로 밀반입하려던 지름 27㎝, 무게 12.5㎏의 운석은 최소 6만 2500~7만 5000달러(약 8400~9700만 원)에 최대 100만 달러(약 13억 원)에 달하는 것으로 알려졌다. 또 지난해 8월에는 인도네시아 수마트라섬 중앙타파눌리군에 사는 조슈아 후타가룽이라는 33세 남성이 자기 집 마당에 떨어진 1.8㎏짜리를 운석 수집가인 미국인 재러드에게 약 1600만원에 팔았는데, 나중에 약 20억원을 호가하는 사실을 알고는 속은 것 같고 크게 낙담한 일도 있었다. 이 운석은 조사 결과 45억 년 전 생성된 것이며 태양계에서 가장 처음 만들어진 물질을 포함하는 ‘카보네이셔스 콘드라이트’로 확인됐다. 외신들은 최근 이 사건을 보도하면서 이 운석은 매우 희귀해 1g당 850달러(약 94만원)이며, 총 185만 8500달러(약 20억원)에 달한다고 보도했다. 매일 1백 톤씩 떨어지는 운석 운석은 매일 평균 1백 톤, 일년에 4만 톤씩 지구에 떨어지고 있다. 먼지처럼 작은 입자의 우주 물질은 1초당 수만 개씩, 지름 1㎜ 크기는 평균 30초당 1개씩, 지름 1m 크기는 1년에 한 개 정도씩 지구로 떨어진다. 하지만 그 3분의 2가 바다에 떨어지고, 나머지는 대부분 사람이 살지 않는 지역에 떨어지는 통에 거의 발견되지 않는다. 대부분의 운석은 지구에서 약 4억㎞ 떨어진 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 온다. 소행성이란 태양 주위를 공전하는 행성보다 작은 천체를 말한다. 소행성대에는 크기가 트럭만한 것에서부터 수백㎞나 되는 거대한 우주 암석들이 빽빽이 모여 있는데, 2010년 1월 30일 현재 231,665개가 등재되어 있다. 이 수많은 소행성들은 모두 45억 년 전 태양계가 형성될 때부터 존재해온 물질들이다. 이것들은 잘하면 행성이 될 수도 있었는데, 목성의 조석력이 하도 크다 보니 행성이 채 되기도 전에 바스라져버린 행성 부스러기라 할 수 있다. 행성 간 공간에 혜성이나 소행성이 남긴 파편들이 떠돌아다니다가, 초속 30㎞의 속도로 태양 주위를 공전하는 지구로 끌려들어오면, 초속 10~70㎞의 속도로 지구대기로 진입, 대기와의 마찰로 가열되어 빛나는 유성이 된다. 이를 화구(火球, fireball)라 한다. 대부분의 유성체는 작아서 지상 100㎞ 상공에서 모두 타서 사라지지만, 큰 유성체는 그 잔해가 땅에 떨어지는데, 이것이 바로 운석이다. 전체 운석 중에서 약 97%가 석질운석이며, 나머지는 철운석이 2.4%, 석철질운석이 0.6%이다. 운석 발견시 매뉴얼 이런 운석이 어느 시간 어느 장소든 떨어질 수 있다. 다만 확률이 아주 낮을 뿐이지만, 오늘 저녁 우리 집 마당에 떨어질 수도 있는 것이다. 일단 운석은 법적으로 무주물이라 발견한 사람이 주인이다. 그렇다면 이런 운석을 발견했을 때는 어떻게 해야 하나? 운석을 발견하고 다룰 때는 조심해야 한다. 반드시 비닐 장갑 낀 손으로 낙하한 운석 상태를 촬영한 뒤, 수거, 랩핑하여 냉동고에 보관하고 인터넷에 올리자. 지구 물질에 오염되면 값이 떨어진다.2014년 3월 진주 지역에 낙하한 운석 발견을 계기로 희소한 우주 연구자산인 운석을 국가 차원에서 체계적으로 관리할 수 있는 시스템 구축의 필요성이 대두되어, 국가 차원의 운석관리를 통한 운석의 가치 보존 및 학술적 활용 극대화를 위해 운석 등록제가 도입되었다. 운석등록제 시행 주관기관인 한국지질자원연구원은 2014년 9월 운석등록제 및 대국민 운석감정 서비스를 전담하기 위한 조직으로 연구원 내에 운석신고센터를 마련하고, 센터 및 홈페이지를 통해 운석등록제와 운석감정 서비스를 수행하고 있다. 운석 등록 신청은 소유자의 의사에 따라 자율적으로 결정할 수 있으며, 소유자가 운석신고센터에 등록을 신청하면 운석신고센터는 소정의 감정절차를 거친 후 운석 등록증을 신고자에 발급하고, 등록된 운석의 이력관리를 위해 운석 등록 대장을 작성하여 관리한다. 운석 소유자는 등록 운석 소유권 등 운석 관련 정보 변경이 있을 시, 해당 이력 변경사항을 운석신고센터에 신고해야 한다. 운석의 소유자는 국외로 반출하지만 않으면 판매, 분할, 양도가 가능하며, 운석 등록증을 발급받은 경우​ 변동사항만 신고하면 된다. 이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com

인류는 해와 달, 별이 있는 우주를 오랫동안 동경했다. 과학기술이 발달하면서 우주 선진국을 중심으로 지구를 벗어나 달, 화성, 소행성과 심(深)우주는 동경의 대상이 아닌 도전과 개척의 대상이 됐다. 지구에서 얻을 수 없는 희귀원소나 먼 미래의 사람이 살 수 있는 거주지를 확보하기 위한 것이다. 실용적 이유 이외에 과학자들이 우주 탐구를 멈추지 않는 것은 ‘광활한 우주에 과연 우리밖에 없을까’라는 근본적 질문에 답하기 위한 것이다. 외계에서 물의 흔적을 찾는 이유도 생명체가 존재하기 위한 최소한의 조건이라고 생각하기 때문이다. 프랑스 릴대학, 소르본대, 파리 PSL 연구대, 파리 천문대, 낭트대, UTINAM 연구소, 영국 런던 퀸 메리대, 중국 지난대 공동 연구팀은 태양계의 여섯 번째 행성인 토성의 위성 중 가장 안쪽에 있는 ‘미마스’에 바다가 존재할 수 있다는 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 2월 8일자에 발표했다.이번 연구 결과는 미국 항공우주국(NASA)이 1997년 8월 발사해 2017년 임무를 끝낸 토성 탐사선 카시니호에서 보낸 관측 자료를 분석한 것이다. 태양계 행성들의 위성 표면 아래 바다가 있을 수 있다는 증거는 점점 늘어나고 있지만 실제로 물을 관측하는 것은 어려웠다. 특히 미마스 표면은 수많은 충돌구와 갈라진 틈이 많아 물이 존재하기는 쉽지 않다는 의견이 지배적이었다. 행성이나 위성의 자전운동과 공전 궤도는 내부 물질의 영향을 받는다. 연구팀은 미마스 내부가 암석이 아닌 바다와 같은 물로 차 있을 때 관측자료를 더 잘 설명한다는 결론을 얻었다. 연구팀 계산 결과 바다는 미마스 지하 20~30㎞에 있을 것으로 분석됐다. 시뮬레이션에 따르면 지하 바다는 2500만~200만 년 전에 형성돼 여전히 진화하고 있는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 발레리 레이니 파리 천문대 박사는 “이번 연구 결과는 태양계 전체의 중간 크기 얼음 위성에는 물이 존재할 가능성이 크며 생명의 흔적을 발견할 수도 있음을 암시한다”고 말했다. 이에 앞서 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 코넬대, 애리조나대, 캘리포니아공과대 제트추진연구소(JPL), 퍼듀대, 노르웨이 오슬로대, 독일 드레스덴 공과대, 스웨덴 룬드대 공동 연구팀은 NASA의 화성 탐사 로버 퍼서비어런스가 화성 예제로 분화구 바닥에서 호수 퇴적층을 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 1월 26일자에 실렸다.퍼서비어런스는 예제로 분화구로 주변으로 나 있는 물줄기의 흔적이 남은 삼각주(델타) 지역으로 이동해 관측했다. 이 관측에는 퍼서비어런스에 장착된 ‘림팩스’(RIMFAX)가 쓰였다. 림팩스는 10㎝ 간격으로 레이더파를 발사해 지표면 아래 약 20m 깊이까지 침투해 반사되는 파장을 분석해 물의 존재와 흔적을 탐사할 수 있는 장치다. 이번 발견으로 예제로 분화구가 물로 가득 찬 호수였으며 바닥에 퇴적층이 쌓였다는 사실을 보여주는 것으로 생명체의 흔적을 찾을 가능성을 높였다. 한편 중국과학원(CAS) 연구팀은 중국의 무인 달 탐사선 ‘창어 5호’가 가져온 달 표본을 분석한 결과 달이 기존에 알려진 것보다 더 많이 소행성, 혜성과 충돌했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 물리학 및 재료과학 분야 국제 학술지 ‘극한에서 물질과 방사선’ 2월 7일자에 게재됐다. 연구팀 관계자는 “충돌 분화구 주변 표토에서 스티쇼바이트, 자이페르타이트, 알파 크리스토발라이트같이 초고압, 초고온에서 형성되는 물질들이 다량 발견됐다”며 “이는 우주 물체와 매우 자주 충돌했다는 것을 보여 주는 증거로 달 형성의 비밀을 풀 수 있을 것”이라고 설명했다.

지난달 21일(이하 현지시간) 독일 베를린 외곽에 떨어져 폭발한 소행성이 남긴 운석이 수거됐다. 지난 5일 민간 과학단체인 SETI 연구소(SETI Institute) 측은 베를린 인근에서 수거된 운석을 분석한 결과 희귀 운석인 ‘오브라이트’(Aubrite)로 확인됐다고 밝혔다. 앞서 지난달 21일 새벽 직경 1m 크기의 초소형 소행성이 지구 대기권에 진입해 독일 동부 상공을 통과하면서 유성으로 떨어져 현지의 밤하늘을 환하게 밝혔다. 국제천문연맹(IAU)에 의해 공식적으로 ‘2024 BX 1’으로 명명된 이 소행성은 놀랍게도 지구로 떨어지기 불과 몇 시간 전 헝가리 피스케스테퇴 천문대 천문학자 크리스티안 사르네츠키가 처음 발견했다. 그리고 미 항공우주국(NASA)도 2024 BX 1가 지구에 떨어지기 불과 90분 전 확인하고 이를 소셜미디어에 공지했다.실제로 2024 BX 1은 거의 수직으로 떨어지면서 환하게 불꽃을 발하며 사라졌으며 피해는 발생하지 않았다. 소행성이 지구에 충돌하기 직전 발견된 것은 이번이 8번째다. 이번에 발견된 운석은 2024 BX 1이 지구 대기권을 통과하며 타다 남은 것으로 베를린 북서쪽으로 약 80㎞ 떨어진 리벡 마을 들판에서 여러 개가 발견됐다. 베를린 자유대학 등 학생들과 함께 운석을 발견한 SETI 유성 과학자 피터 제니스켄은 “운석을 찾아 며칠에 걸쳐 수십㎞를 걷고 또 걸었다”면서 “처음 운석을 발견하고는 믿을 수 없을 만큼의 안도감마저 느껴졌다”고 털어놨다. 이어 “운석은 대체로 어둡고 매끄러운 모양을 하고있어 구별하기가 쉽지만 이번 운석은 지구 암석과 비슷해 찾기 힘들었다”고 덧붙였다.SETI 에 따르면 이 운석은 오브라이트로 옅은 색깔에 산소 함량이 낮고 소량의 금속을 함유하고 있는 것이 특징이다. 특히 오브라이트는 알려진 샘플이 87개에 불과할 만큼 매우 희귀한데 이는 지구상에서 발견된 전체 운석 중 단 1%에 해당된다. 한편 높은 가치 때문에 이른바 ’우주의 로또‘라고도 불리는 운석은 흔히 말하는 별똥별, 곧 유성체가 타다 남은 암석을 말한다. 지구상에 떨어지는 대부분의 운석은 지구에서 약 4억㎞ 떨어진 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 온다. 운석은 보통 1년에 4만 톤씩 지구에 떨어지지만 대부분 바다로 향해 찾기가 어렵다.