호주에서 5년 전쯤 도난당한 11㎏짜리 운석이 마약 소지 혐의로 붙잡힌 남성의 자택 정원에서 장식품으로 쓰이고 있던 것으로 밝혀졌다. 25일 데일리메일 호주판, 케언스 포스트 등 현지매체 보도에 따르면, 수영장 전문 건축업자인 조지프 윌리엄 거티그(46)는 이날 1만6000호주달러(약 1400만원) 상당의 운석 한 점을 훔치고 필로폰과 대마 등 마약을 소지한 혐의로 징역 1년 4개월형을 선고받고 수감됐다.경찰은 지난해 11월 퀸즐랜드주 케언스 무루불이라는 이름의 한 동네에 있는 거티그의 자택을 압수 수색해 마약 6.31g을 발견한 것으로 전해졌다. 하지만 이 남성이 “무겁고 둥근 물건을 안전하게 보관하라”고 지인에게 논의하는 목소리를 우연히 들은 경찰은 그의 집을 다시 수색해 애서턴에 있는 수정동굴 박물관에서 도난당한 운석을 찾아냈던 것이었다. 이날 법정에서 네이선 크레인 검사는 “피고는 지난 5년간 운석을 소지하고 있었는데도 훔치지 않았다고 했지만, 안전하게 보관하라는 지시사항은 운석의 본질적 가치를 알았던 것”이라고 말했다. 이에 대해 거티그의 변호인 마이클 돌턴은 “그는 집 정원에 몇 년간 신기한 모습으로 놓여있던 그 돌을 나중에서야 도난당한 것임을 알았다”면서 “그가 훔친 것이 아니다”고 옹호했다.운석은 1973년 호주 웨스트오스트레일리아주에 있는 지름 875m짜리 울프 크리크 충돌구에서 스튜어트 포스터라는 이름의 한 남성이 발견한 것으로, 2015년 6월 그의 친구인 러네이 보이스베인이 운영하는 애서턴 수정동굴 박물관에 기증됐다. 당시 이 박물관 운영자는 포스터에게 왜 운석을 차고에 두고 썩히고 있냐며 기증해 많은 사람이 볼 수 있도록 설득하는데 42년이 걸렸다고 밝힌 바 있다. 하지만 이 운석은 기증된지 2주 만에 도난당했던 것이다. 전문가들은 이 운석이 울프 크리크 충돌구를 만들어낸 지름 15m짜리 소행성의 조각으로, 화성과 목성 사이에서 날아온 것으로 추정하고 있다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

영화 ‘그래비티’(2013) 속 과학자들에겐 스릴이 넘친다. 우주 공간에서 허블 망원경을 수리하다 우주 쓰레기에 쫓겨 지구로 탈출해야 하는 위험도 마다하지 않는다. 이 정도는 아니더라도 최소한 ‘천문학자’라면 매일 밤 망원경으로 행성을 관측하며 살아간다고 생각하기 쉽다. 하지만 심채경 한국천문연구원 선임연구원은 천문학자가 천문대에서 망원경으로 행성을 직접 관찰하는 일은 드물다고 말한다. 행성 관측 자료는 컴퓨터로 전송받을 수 있기 때문에 주로 데이터와 씨름을 한다는 것이다. 국제학술지 ‘네이처’가 2019년 미래 달 탐사를 이끌 젊은 연구자 5명 중 1명으로 꼽은 심 연구원은 첫 에세이를 통해 독자를 두 종류의 ‘우주’로 안내한다. 하나는 천체들이 모여 있는 곳이고, 다른 하나는 정규직이 되려고 달려온 ‘워킹맘’ 과학자의 분주한 일상이다. 저자는 생텍쥐페리의 ‘어린 왕자’가 소행성에서 일몰을 연달아 보려면 의자를 어떻게 옮기면 되는지 계산할 정도로 우주를 사랑한다. 달 표면에서 일어나는 우주 풍화의 원인이 태양풍이라는 사실을 세계 최초로 입증했다. 하지만 “누구에게나 각자 인생의 흐름이 있는 것이고, 나는 삶을 따라 흘러다니며 살다 보니 지금 이러고 있다”(145쪽)며 언론의 ‘영웅 만들기’엔 부담감을 내비친다. 우리나라 최초 우주인 이소연에 대한 세상의 편견도 지적했다. “우주인이 고산에서 이소연으로 교체된 사건은 남자의 자리를 여자가 대신한다는 충격으로 퍼져 나갔다”며 “이소연이 기계공학을 전공하고 생명공학 박사 학위를 받은 전문가라는 점은 무시됐다”고 강조한다. 과학 용어를 검색하며 책장을 넘겨야 할 줄 알았는데, 이해하기 어렵지 않아 단숨에 읽게 된다. ‘유니버스’와 ‘코스모스’, ‘스페이스’의 차이를 차근차근 짚어 주며, 인류를 ‘지구라는 멋진 우주선에 올라탄 여행자’로 규정한 저자의 사려 깊은 문장들이 청량하다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

거의 6600만 년 전으로 거슬러 올라가는 세계에서 가장 오래된 영장류 화석을 과학자들이 발견했다. 이는 공룡 멸종 이후 인류를 포함한 모든 영장류의 기원인 이들 동물이 어떻게 번성할 수 있었는지에 관한 단서를 제시할 수 있다. 미국 워싱턴대 버크박물관 등이 참여한 고고학 연구진은 가장 오래된 영장류 종인 푸르가토리우스(Purgatorius)속 치아 화석 몇 점을 분석했다.몬태나주 북동부 헬크리크 지층에서 나온 이 화석은 약 6590만 년 전의 것으로, 이 종은 공룡을 포함한 지구상 전체 생물 종의 75%를 멸종에 이르게 한 백악기-고제3기 대멸종 사건으로부터 약 13만9000년이 지나고 나서 출현한 것으로 추정된다. 참고로 푸르가토리우스속 화석은 플레시아다피스목(Plesiadapiformes)으로 불리는 가장 초기의 영장류 그룹에서도 가장 오래된 속으로, 다람쥐나 쥐 모습과 흡사한 외양을 지녔으며 몸집이 매우 작고 종에 따라 다양한 곤충과 과일을 먹은 것으로 알려졌다. 이번 발견은 소행성 또는 혜성의 충돌로 일어난 대멸종 사건 이후 육지 생물이 어떻게 회복할 수 있었는지를 예상하게 해준다. 대멸종 사건은 새를 제외한 모든 공룡을 멸종에 이르게 했고 포유류의 출현으로 이어졌다.연구 주저자인 버크박물관의 그레고리 윌슨 만탈라 박사는 “우리의 초기 영장류 조상의 모습을 상상해보는 일은 매우 즐겁다”면서 “이들은 대멸종 사건 이후 세계에서 다양하게 번성한 최초의 포유류 중 일부”라고 설명했다. 연구에 참여한 뉴욕시립대의 스티븐 체스터 박사는 “이 발견은 화석 기록에서 가장 오래된 영장류의 발견이므로 흥미진진하다”면서도 “초기 영장류가 공룡 멸종 이후 어떻게 다른 경쟁자들로부터 갈라져 나왔는지에 관한 우리의 이해를 더할 것”이라고 말했다. 연구진은 이 화석의 연대가 6590만 년 전임을 고려해 모든 영장류의 조상이 백악기 후기에 등장했을 가능성이 있다고 추정한다. 이는 이들 초기 영장류가 다른 대부분 생명체와 함께 적어도 짧은 기간 공룡과 함께 살았다는 것을 의미한다. 연구진은 푸르가토리우스 매키버리(Purgatorius mckeeveri)라고 이름 붙인 신종 영장류 화석을 푸르가토리우스 야니사이(Purgatorius janisae)로 알려진 기존 종과 비교 분석했다. 발견된 치아 화석 3점은 이전에 알려진 푸르가토리우스속 화석과 비교했을 때 뚜렷한 특징이 있어 신종으로 확인될 수 있었다. 푸르가토리우스 매키버리는 화석이 발견된 지역의 최초 거주자 중 한 명이었던 프랭키 매키버의 이름을 따서 명명됐다. 자세한 연구 결과는 영국학사원이 발행하는 ‘로열 소사이어티 오픈 사이언스’(Royal Society Open Science) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계의 모든 행성은 태양의 자전 방향과 같은 방향으로 공전한다. 행성은 원시 태양 주변에 있던 가스와 먼지 디스크인 원시 행성계 원반에서 생성되었기 때문에 거의 예외 없이 별과 같은 방향으로 공전하는 것이 일반적이다. 하지만 과학자들은 예외적으로 별과 반대 방향으로 공전하는 외계 행성이 있을 수 있다고 보고 있다. 별의 자전 방향과 반대로 공전하는 역주행 행성이 생길 수 있는 몇 가지 방법이 있기 때문이다. 첫 번째는 우연히 별 주변을 지나가던 떠돌이 행성이 중력에 의해 포획되는 경우다. 사실 태양계의 위성 중에도 행성의 자전 방향과 반대로 공전하는 역행성 위성이 있다. 토성의 위성 포이베(Phoebe)가 대표적인 경우다. 역행성 위성과 마찬가지로 우주를 유랑하는 떠돌이 행성이 우연히 별의 중력에 의해 포획된 경우 역행성 행성이 될 수 있다. 두 번째 방법은 아예 원시 행성계 원반의 축이 변하는 경우다. 두 개의 별이 서로를 도는 쌍성계는 흔하다. 만약 동반성의 중력이 충분히 강하다면 원시 행성계 원반을 거의 뒤집어 놓을 수 있다. 동반성이 아니라도 다른 별이 우연히 가까운 위치에서 빠르게 지나가면서 공전면을 바꿀 수도 있다. 최근 과학자들은 실제로 이런 사례를 발견했다. 덴마크 오르후스 대학의 항성 천체물리학 센터 연구팀이 이끄는 국제 과학자팀은 지구에서 900광년 떨어진 K2-290라는 쌍성계에서 실제로 이런 사례를 확인했다. K2-290A는 적어도 두 개의 외계 행성을 거느리고 있는데, 각각 해왕성과 목성보다 약간 작은 크기다. 두 행성 모두 수성보다 가까운 거리에서 모항성을 공전하고 있다. 연구팀은 이 두 행성의 공전 궤도가 90도보다 더 큰 124도로 기울어져 있는 것을 발견했다. 180도 뒤집어진 것은 아니지만, 비스듬하게 반대 방향으로 공전하는 셈이다. 이렇게 가까운 거리에서 공전하는 행성이라면 포획에 의한 역행성 행성의 가능성은 떨어진다. 더구나 하나가 아닌 두 개의 행성이 같은 각도로 공전하는 것은 행성이 형성되는 단계인 원시 행성계 원반 자체가 기울어지면서 생긴 결과로 봐야 한다. 만약 K2-290A가 다른 행성과 소행성을 거느리고 있다고 해도 같은 각도로 기울어져 있을 것으로 예상된다. 이런 형태의 역행성 행성계는 이론적으로 그 존재가 예상되긴 했지만, 멀리 떨어진 외계 행성의 공전 각도를 측정하기 어려워 직접 관측은 힘들었다. 그러나 강력한 망원경과 최신 관측 기술의 발달로 하나씩 그 존재가 밝혀지고 있다. 역행성 행성계에 대한 연구는 이제 시작단계다. 천문학자들은 역주행이 행성계에 어떤 영향을 주는지 알아내기 위해 연구를 계속할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

6600만년 전 지구를 차지하고 있던 공룡들이 갑자기 한 순간 사라졌다. 우주물체가 지구로 날아와 충돌하면서 지구상 생물종 4분의 3을 사라지게 만든 ‘다섯번째 대멸종’ 사건이다. 천문학계에서는 중생대 말 공룡을 멸종시킨 원인을 제공한 우주물체가 소행성인지 혜성인지에 대한 논란이 이어지고 있다. 이런 가운데 미국 하버드대 천문학과 연구팀은 멕시코 유카탄 반도에 있는 칙술루브 충돌구를 분석한 결과 공룡을 순식간에 사라지게 만든 우주물체는 태양계 최외곽부를 형성하고 있는 오르트 구름대에서 날아온 장(長)주기 혜성이 정상 궤도에서 벗어나 지구와 부딪쳤기 때문이라고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 15일자에 발표했다. 멕시코 유카탄 반도에 있는 직경 180㎞, 깊이 20㎞의 칙술루브 충돌구는 지름 10~15㎞ 크기의 우주물체가 45도 각도로 떨어져 생긴 것이다. 이 충돌로 중생대 백악기 말 지구상 생물들이 절멸됐다고 받아들여지고 있다. 지금까지 칙술루브 충돌구를 만든 우주물체가 혜성인지 소행성인지 정확히 밝혀지지 않은 상태에서 화성과 목성 사이 소행성 벨트에서 벗어난 소행성이 충돌하면서 만들었다는 주장이 힘을 얻고 있었다. 연구팀은 통계분석과 중력 시뮬레이션을 통해 칙술루브 충돌구는 소행성이 아닌 태양계 바깥 오르트 구름대에서 유래한 태양 공전주기가 200년 이상인 장주기 혜성 일부가 궤도를 정상궤도를 벗어나면서 쪼개진 파편 일부가 지구로 날아온 것이라고 분석했다. 오르트 구름대는 최외곽부로 명왕성과 카이퍼 벨트 너머에 얼음과 먼지 등으로 구성돼 태양계를 둥근 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체부분이다. 오르트 구름대는 장주기혜성과 비주기혜성의 기원으로 알려져 있기도 하다. 연구팀에 따르면 장주기 혜성이 태양쪽으로 이동하는 과정에서 목성의 중력장에 의해 정상 궤도를 벗어나 태양과 더 가까운 궤도로 바뀌게 됐다. 태양에 가깝게 공전하는 궤도를 지나면서 ‘선글레이저 혜성’이 되고 혜성에서 태양에 가까운 부위와 먼 부위가 태양중력 차이를 보이면서 부서지는 조석분열 현상이 생긴다. 달 때문에 지구에서 조수간만의 차가 생기는 것처럼 조석분열은 위치에 따른 중력차이 때문에 물이 없는 혜성이나 소행성은 일부가 부서지게 되는 것이다. 이렇게 혜성의 조각난 일부가 지구와 충돌했다는 것이다.연구팀의 계산 결과 장주기 혜성의 20%가 선글레이저 혜성이 되고 선글레이저 혜성이 태양과 근접한 뒤 오르트 구름대로 돌아가는 과정에서 조석분열이 발생해 그 파편이 지구와 부딪칠 가능성은 10배 이상 높은 것으로 나타났다. 또 연구팀은 칙술루브 충돌구에서는 탄소질 콘드라이트 성분이 많은 것으로 나타났는데 화성과 목성 사이 소행성대에서는 탄소질 콘드라이트 성분을 가진 소행성은 10%에 불과하지만 오르트 구름대의 혜성은 대부분 탄소질 콘드라이트로 구성돼 있다고도 밝혔다. 애브러엄 로앱 하버드대 교수는 “목성은 오르트 구름대에서 유래된 장주기 혜성들을 태양에 근접한 궤도로 밀어넣고 조석파괴를 일으킬 수 있는 작용을 할 가능성이 큰 것으로 계산됐다”라면서 “이번 연구는 오르트 구름에서 온 장주기 혜성에 관한 더 많은 자료와 통계 등 증거를 확보하고 관측함으로써 비슷한 사건이 지구를 위협할 수 있는지를 파악하는데도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

6600만년 전 지구를 차지하고 있던 공룡들이 갑자기 한 순간 사라졌다. 우주물체가 지구로 날아와 충돌하면서 지구상 생물종 4분의 3을 사라지게 만든 ‘다섯번째 대멸종’ 사건이다. 천문학계에서는 중생대 말 공룡을 멸종시킨 원인을 제공한 우주물체가 소행성인지 혜성인지에 대한 논란이 이어지고 있다. 이런 가운데 미국 하버드대 천문학과 연구팀은 멕시코 유카탄 반도에 있는 칙술루브 충돌구를 분석한 결과 공룡을 순식간에 사라지게 만든 우주물체는 태양계 최외곽부를 형성하고 있는 오르트 구름대에서 날아온 장(長)주기 혜성이 정상 궤도에서 벗어나 지구와 부딪쳤기 때문이라고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 15일자에 발표했다. 멕시코 유카탄 반도에 있는 직경 180㎞, 깊이 20㎞의 칙술루브 충돌구는 지름 10~15㎞ 크기의 우주물체가 45도 각도로 떨어져 생긴 것이다. 이 충돌로 중생대 백악기 말 지구상 생물들이 절멸됐다고 받아들여지고 있다. 지금까지 칙술루브 충돌구를 만든 우주물체가 혜성인지 소행성인지 정확히 밝혀지지 않은 상태에서 화성과 목성 사이 소행성 벨트에서 벗어난 소행성이 충돌하면서 만들었다는 주장이 힘을 얻고 있었다. 연구팀은 통계분석과 중력 시뮬레이션을 통해 칙술루브 충돌구는 소행성이 아닌 태양계 바깥 오르트 구름대에서 유래한 태양 공전주기가 200년 이상인 장주기 혜성 일부가 궤도를 정상궤도를 벗어나면서 쪼개진 파편 일부가 지구로 날아온 것이라고 분석했다. 오르트 구름대는 최외곽부로 명왕성과 카이퍼 벨트 너머에 얼음과 먼지 등으로 구성돼 태양계를 둥근 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체부분이다. 오르트 구름대는 장주기혜성과 비주기혜성의 기원으로 알려져 있기도 하다. 연구팀에 따르면 장주기 혜성이 태양쪽으로 이동하는 과정에서 목성의 중력장에 의해 정상 궤도를 벗어나 태양과 더 가까운 궤도로 바뀌게 됐다. 태양에 가깝게 공전하는 궤도를 지나면서 ‘선글레이저 혜성’이 되고 혜성에서 태양에 가까운 부위와 먼 부위가 태양중력 차이를 보이면서 부서지는 조석분열 현상이 생긴다. 달 때문에 지구에서 조수간만의 차가 생기는 것처럼 조석분열은 위치에 따른 중력차이 때문에 물이 없는 혜성이나 소행성은 일부가 부서지게 되는 것이다. 이렇게 혜성의 조각난 일부가 지구와 충돌했다는 것이다.연구팀의 계산 결과 장주기 혜성의 20%가 선글레이저 혜성이 되고 선글레이저 혜성이 태양과 근접한 뒤 오르트 구름대로 돌아가는 과정에서 조석분열이 발생해 그 파편이 지구와 부딪칠 가능성은 10배 이상 높은 것으로 나타났다. 또 연구팀은 칙술루브 충돌구에서는 탄소질 콘드라이트 성분이 많은 것으로 나타났는데 화성과 목성 사이 소행성대에서는 탄소질 콘드라이트 성분을 가진 소행성은 10%에 불과하지만 오르트 구름대의 혜성은 대부분 탄소질 콘드라이트로 구성돼 있다고도 밝혔다. 애브러엄 로앱 하버드대 교수는 “목성은 오르트 구름대에서 유래된 장주기 혜성들을 태양에 근접한 궤도로 밀어넣고 조석파괴를 일으킬 수 있는 작용을 할 가능성이 큰 것으로 계산됐다”라면서 “이번 연구는 오르트 구름에서 온 장주기 혜성에 관한 더 많은 자료와 통계 등 증거를 확보하고 관측함으로써 비슷한 사건이 지구를 위협할 수 있는지를 파악하는데도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지금으로부터 딱 50년 전인 1971년 2월 7일, 아폴로 14호의 승무원들은 달 궤도를 떠나 고향으로 향했다. 사진의 '지구돋이(Earthrise)'는 그들은 타고 있던 키티호크 사령선에서 본 광경이다. 초승달 모양으로 빛나는 지구가 크레이터로 뒤덮인 달의 지평선 위로 장엄하게 떠오르고 있다. 지구에서 달이 뜨고 지는 것처럼 달에서도 지구가 뜨고 지는 것을 볼 수 있을 것이라고 생각하는 사람도 있겠지만, 달에서는 지구가 뜨고 지는 것을 볼 수 없다. 실제로 해는 하루에 한 번씩 뜨고 지지만 지구는 항상 거의 같은 자리에 보인다. 사진 속 지구돋이는 아폴로 우주선이 달을 돌면서 달의 지평선 너머로 지구가 보였기 때문에 붙여진 이름일 뿐이다. 이처럼 달 궤도를 도는 동안 승무원들은 지구가 뜨고 지는 모습들을 봐왔지만, 달 표면의 프라 마우로 크레이터에 있던 동안에는 지구가 하늘의 한 곳에 가만히 고정된 것처럼 보였다. 또한 지구에서는 항상 달의 같은 면만을 볼 수 있을 뿐이다. 그것은 달에서 보는 지구의 위치가 변하지 않는다는 뜻이기도 하다. 달은 한 달에 한 번씩 자전하면서 공전한다. 이것을 동주기 자전이라고 한다. 이는 곧 달이 지구 인력에 붙잡혀 꼼짝 못하고 공전만 하고 있다는 뜻이다. 지구의 엄청난 중력 때문에 지구에서 고개를 돌릴 수가 없기 때문에 싫든 좋든 항상 지구만을 바라보아야 하는 존재가 바로 달이다. 따라서 지구 행성인들은 달의 뒷면을 볼 수가 없다.아폴로 14우주인들이 프라 마우로에서 가지고 온 달 샘플 중에는 빅 베르타(Big Bertha)라는 별명이 붙은 9㎏짜리 암석이 포함되어 있었다. 빅 베르타는 1차 세계대전 때 독일군이 사용한 거대 대포로, 이 돌이 당시까지 달에서 가져온 가장 큰 월석이었기 때문에 붙여진 이름이다. 역대 달에서 가져온 세 번째로 큰 돌인 빅 베르타의 비밀이 밝혀진 것은 그로부터 48년이 지난 바로 2019년 1월이었다. 이렇게 오랜 세월이 걸린 것은 운석에 포함된 아주 작은 양의 파편을 분석하는 기술이 과거에는 없었기 때문이니다. 운석에 포함된 작은 파편들은 지구에서는 흔하게 발견되지만 달에서는 볼 수 없는 화강암 성분들이었다. 결국 과학자들은 빅 베르타가 40억년 이상 전에 지구에서 날아온 운석이자 가장 오래된 지구의 돌이라는 사실을 확인했다. 그런데 지구의 돌이 어떻게 달에서 발견된 것일까? 그것은 40억 년 이상 전에 이 정도 돌덩어리를 달까지 날릴 수 있는 엄청난 소행성 충돌이 지구에 있었다는 것을 의미한다. 그리고 그 무렵에 이미 지구에서 대륙을 형성하는 화강암들이 만들어지고 있었다는 뜻이기도 하다. 달에서 발견된 돌 하나로 인해 수십 억 년 전의 지구 비밀이 밝혀지고 있는 셈이다.다른 에피소드도 있다. 키티호크를 타고 비행하는 동안 아폴로 14호에는 나무 씨앗 500여 개가 담긴 캔이 실려 있었다. 당시 아폴로 14호의 사령선 조종사로 탑승했던 스튜어트 루사는 과거 자신이 삼림 소방대원으로 근무했던 미 산림청을 기리기 위해 소합향, 삼나무, 소나무, 미송나무 등 500여 종의 나무씨앗을 작은 깡통 속에 담아 갔던 것이다. 당시 달착륙선 안타레스호가 달의 프라 마우로 크레이터에 착륙했을 때, 사령선 조종사인 루사는 임무차 가져온 씨앗들과 함께 달 주위를 34회가량 공전한 후 우주인들과 같이 귀환했다. 귀환 후 씨앗은 발아를 목적으로 미시시피 주 걸프 포트 남부 산림청과 캘리포니아 플레이서빌 서부지구로 보내졌다. 거의 모든 씨앗이 성공적으로 발아했으며 산림청은 몇 년 후 약 420주의 묘목을 얻었다. '달나무'의 대부분은 건국 200주년 기념행사의 일환으로 심기 위해 1975년과 1976년에 많은 주 산림 단체에 기부되었다.백악관에는 테다소나무(Loblolly Pine)를 심었고, 스위스, 브라질 등지에도 심었다. 이후 산림청은 달에 갔다 돌아온 씨앗들을 비롯, 이와 똑같은 수종의 다른 씨앗들을 숲속에 심어 생장과정을 비교했지만, 40년이 지난 후에도 두 종류의 나무 사이에 뚜렷한 차이는 발견되지 않았다. 현재까지도 450여 그루의 달나무들은 무럭무럭 자라고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

우주를 향한 골드러시/페터 슈나이더 지음/한윤진 옮김/쌤앤파커스/516쪽/1만 8000원 아마존 CEO 제프 베이조스가 올해 3분기 경영 일선에서 물러난다. 그는 아마존 이사회 의장을 맡아 블루오리진과 워싱턴포스트, 자선사업에 매진한다. 눈여겨볼 사업은 우주탐사회사 블루오리진이다. 얼마 전까지만 해도 우주개발은 국가의 영역이었지만, 베이조스를 비롯한 세계의 갑부들이 하나둘 우주로 눈을 돌리고 있다. 일론 머스크의 스페이스X와 제프 베이조스의 블루오리진, 리처드 브랜슨의 버진 갤러틱이 대표적인 사례들이다. 독일의 과학저널리스트 페터 슈나이더의 ‘우주를 향한 골드러시’는 NASA, 즉 국가 주도의 우주개발을 ‘올드스페이스’라고 부르며, 이에 맞서 ‘혁신적인 비즈니스 모델로 우주에 깃발을 꽂으려는’ 민간 기업들을 ‘뉴스페이스’라고 명명한다. 스페이스X는 최근 팰컨9 로켓에 위성 143개를 실어 500㎞ 상공에 배치하는 데 성공했다. 지금까진 스마트폰 크기의 위성들을 대형 위성을 발사할 때 끼워서 지구궤도에 배치했지만, 이제 위성을 사용하는 각종 서비스 업체들이 자사 위성들을 우주로 보낼 수 있게 됐다. 블루오리진은 우주 관광용 유인 우주선 ‘뉴 셰퍼드’ 개발에 주력하고 있다. 약 100㎞ 상공에서 6명이 자율비행하도록 설계했는데, 탑승객들은 몇 분 동안 무중력 상태를 경험한다. 우주 관광 시대가 조만간 열리게 되는 셈이다. 민간 유인 우주선 시대가 활짝 열리기만 기다리는 갑부도 있다. 버짓 스위츠 오브 아메리카 호텔을 이끄는 로버트 비글로는 풍선처럼 부푸는 우주선 모듈로 우주 호텔을 만들고자 경주하고 있다. 일단 국제우주정거장을 통해 관광객들의 운송과 배치, 물류 처리 등을 해 보고, 이후 자체 우주호텔 건설을 하겠다는 야심 찬 계획까지 있다. 이를 위해 스페이스X와 우주선 발사 계약도 마쳤다. 이들 외에도 소행성의 자원을 개발하는 갑부가 있는가 하면, 한 위성 기업은 1인 1위성 시대를 연다는 야무진 꿈을 꾸고 있다. 저자는 “인류에게 오늘만큼 황홀한 꿈과 계획이 있던 적이 없었다”면서 갑부들의 우주개발 러시를 긍정한다. 일상에서 흔히 사용하는 위치 검색 서비스 등은 이들이 발사한 위성에서 신호를 전달받는다. 이미 우주의 경계가 허물어지면서 우리 곁으로 한발 더 다가왔다. 다만 중요한 것은 우주개발이 돈 많은 사람들만의 즐거움이 아니라는 사실이다. 다가올 우주를 경험하는 일에 소외되는 사람이 없었으면 하는 바람이다.

지구 주위에는 우리의 밤하늘을 휘영청 밝혀주는 아름다운 달이 떠있지만 사실 우리도 모르는 사이에 있다가 사라졌거나 혹은 사라질 상황에 놓인 '달'도 있다. 지난해 9월 지구 주위를 돌고있는 약 10m 길이의 의문의 물체가 발견돼 큰 화제를 모았다. 이에 전문가들은 이 천체가 지구 중력에 의해 포획된 소행성으로, 새로운 '미니 문'(mini-moon)일 가능성을 제기하며 '2020 SO'로 명명했다. 그러나 2020 SO의 정확한 정체는 석달 만에 풀렸다. 미 항공우주국(NASA)이 하와이 소재 망원경으로 관측한 결과 소행성이 아닌 로켓의 잔해로 드러난 것. 이 잔해는 NASA가 지난 1966년 달착륙을 위해 서베이어 2호를 실어나른 로켓의 부스터였다. 아폴로 임무에 앞서 발사된 서베이어 2호는 그러나 달에 추락하며 임무에 실패했다. 결과적으로 50여년 전 우주 쓰레기가 돼 태양계를 떠돌던 로켓 잔해가 지구 중력에 이끌려 '미니 문'인양 행세한 셈이다.그러나 2020 SO와 지구의 인연도 여기까지다. 1~2일 2020 SO가 지구와 약 22만㎞ 거리까지 최근접 한 후 지구와 멀어지기 때문이다. 전문가들에 따르면 2020 SO는 3월 내로 완전히 지구 궤도를 벗어나 태양 주위를 떠돌 예정으로 다시는 인류와 마주할 가능성은 없다. 2020 SO의 경우 '출생의 비밀'이 인공이지만 진짜 미니 문도 있었다. 지난해 2월 미국 애리조나 대학 카탈리나 스카이 서베이(Catalina Sky Survey) 천문학자들에 의해 처음 존재가 확인된 2020 CD3은 자동차만한 크기로, 지구 주위를 돌다가 그 다음달 경 홀연히 우리 곁을 떠났다.2020 CD3이 지구와 가장 가까웠던 거리는 1만3000㎞로, 달이 평균 38만㎞인 것과 비교하면 바짝 붙어있는 수준이었다. 또한 2020 CD3의 색깔과 밝기로 보아 소행성대에 있는 많은 천체처럼 규산염 암석으로 이루어졌을 것으로 추측됐으며 최소 2.7년 지구를 돌다 떠난 것으로 계산됐다. 미니 문의 발견은 지난 2006년에도 있었다. 지름이 3~6m 정도로 매우 작은 ‘2006 RH 120’ 역시 지난 2006년 6월에 첫 포착된 이후 이듬해인 2007년 9월 경 지구를 벗어났다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

6600만 년 전 바다를 배회한 한 해룡은 오늘날 상어와 같은 날카로운 이빨을 지녀 커다란 물고기를 한입에 반으로 자를 수 있었다는 연구 결과가 나왔다. 영국 배스대 등 국제 연구진은 아프리카 모코로 해안에 있는 백악기 초기 지질시대인 마스트리히트세(Maastrichtian) 지층인 인산염 광산에서 모사사우루스에 속하는 신종 해룡 화석을 발견했다.연구 주저자이자 배스대 밀너 진화센터의 수석강사이기도 한 닉 롱리치 박사는 “이 아프리카 해안은 6600만 년 전에 세계에서 가장 위험한 바다였다. 다양한 포식자가 존재한 이곳은 지구의 다른 곳들과 달랐다”면서 “이곳에는 엄청나게 다양한 모사사우루스 종이 서식했다”고 설명했다. 롱리치 박사에 따르면, 어떤 종은 오늘날 향유고래처럼 거대하고 심해까지 잠수하는 포식자였고 다른 종은 거대 이빨을 지니고 10m까지 자라는 오늘날 범고래 같은 최상위 포식자였으며 또 어떤 종은 오늘날 해달처럼 조개를 먹고 사는 작은 종이었다. 이들 종은 목이 긴 플레시오사우루스와 거대한 바다거북 그리고 검치 물고기와 함께 공존한 것으로 전해졌다.크세노덴스 칼미네카리(Xenodens calminechari)라는 학명이 붙여진 신종 모사사우루스는 오늘날 작은 알락돌고래와 크기가 비슷했지만, 이빨은 상어처럼 날카로워 물고기를 반으로 자르고 더 큰 먹잇감을 조각내고 심지어 플레시오사우루스와 같은 대형 해양 파충류 사체를 청소할 수도 있었다고 연구진은 말한다. 롱리치 박사는 “이 종이 속한 다양한 모사사우루스는 소행성이 지구상의 모든 생물 중 90%를 멸종에 이르게 하기 전까지 공룡과 함께 살았다”고 말했다. 이번 연구는 당시 해양 생태계가 소행성이 충돌하기 전까지 쇠퇴하지 않았으며 해양 파충류는 실제로 더 다양했을 가능성이 크다는 점을 보여준다.이에 대해 연구 공동저자인 모로코 카디아이야드대와 프랑스 파리 국립자연사박물관 소속인 누룻딘 잘릴 박사는 “상어와 같은 이빨을 지닌 이 모사사우루스는 예술가의 상상력에서 나온 환상적인 생물처럼 보일 만큼 모사사우루스의 생태를 새롭게 각색한다”면서 “이 종은 그 인산염 바다에 볼 수 있는 특별한 고생물들이 다양했다는 추가적인 증거가 된다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘백악기 연구’(Cretaceous Research) 최신호(1월 16일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미크로파키케팔로사우루스같이 평생 외워도 못 외울 것 같은 공룡 이름들을 척척 알아맞히는 아이를 보며 세상의 많은 부모는 잠시나마 내가 천재를 낳았다는 흥분에 빠지곤 한다. 하지만 기쁨도 잠시 옆집 아이도 뒷집 아이도 공룡 척척박사라는 것을 알게 되면서 비로소 정신을 차린다. 쥐라기와 백악기 지구의 지배자였던 공룡은 6500만년 전에 갑자기 멸종했다. 인류의 기원은 아무리 올려 잡아도 수백만년 전이니, 공룡의 시대는 우리에겐 너무나도 먼 과거이다. 그런데도 공룡과 같이 살아 본 적이 없는 호모 사피엔스의 아이들은 공룡에 열광하고 우리들은 남겨진 화석을 통해 공룡의 실체를 알아가는 중이다. 어쨌든 공룡은 그야말로 지질시대의 ‘넘사벽’ 인기스타다. 공룡의 멸종에 관해서는 여러 가지 가설이 있지만, 소행성의 충돌로 발생한 거대한 폭발로 지구 기온이 낮아지고 산소 농도가 변하면서 멸종됐다는 소위 ‘운석 충돌론’이 가장 설득력 있는 가설로 받아들여지고 있다. 운석 충돌로 멸종한 공룡의 빈자리는 환경 변화에 발 빠르게 적응한 포유류들이 차지했으니 공룡에게는 멸종의 시련을 안겨 준 운석 충돌이 포유류에게는 새로운 생존의 기회를 가져다준 것이라고도 할 수 있을 것이다. 몇 년 전 말레이시아의 구석기 유적인 부킷 부누(Bukit Bunuh)를 방문한 적이 있었다. 놀라운 것은 이곳에서 발견된 주먹도끼들이 운석 충돌에 의해 발생한 고온과 고압에 의해 용융된 물질들에 의해 새롭게 형성된 암석을 일컫는 슈바이트(Suevite)에 박힌 채 발견됐고 그 연대가 무려 183만년 전이라는 점이다. 마치 밀가루에 물방울이 떨어지면 동글동글 뭉치는 것처럼 동그랗게 뭉쳐진 바위덩이 속에 주먹도끼 같은 석기들이 박혀 있는, 정말 눈으로 보고도 믿기 어려울 정도로 신기한 이 유적의 발견으로 말레이시아 연구자들은 “아프리카에서”(Out of Africa)가 아닌 “말레이시아에서”(Out of Malaysia)를 주장할 정도이니 이래저래 인류 진화의 퍼즐은 복잡해지고 있다고 하겠다. 최근 경남 합천의 초계분지라는 곳이 운석 충돌 때문에 형성된 독특한 지형이라는 연구 결과가 발표됐다. 이곳 지층에서 운석 충돌로 인한 강한 압력과 열에 의해서만 만들어지는 독특한 암석 구조가 발견됐다는 것인데 주목할 만한 것은 이 운석 충돌의 연대가 5만년 전이라는 점이다. 이때는 바로 구석기시대이기 때문이다. 이곳에 지름 200m의 운석이 떨어지면서 생겼던 충격은 히로시마 원폭의 수만 배가 넘었을 거라고 하니 당시 한반도 남부에 살았던 구석기 사람들은 그야말로 하늘이 무너지는 충격과 공포를 느꼈을 것이다. 이 사람들은 우리와 같은 호모 사피엔스였을까? 아니면 다른 종의 사람들이었을까? 아직은 정확히 알지 못한다. 풀어야 할 흥미로운 숙제다. 언제 또 이 같은 운석이 충돌할지는 모른다. 그래도 매일 하늘을 쳐다보며 걱정하지는 말자. 이런 엄청난 시련을 이 땅의 구석기 사람들은 견뎌내 왔기 때문이다. 하늘이 무너져도 솟아날 구멍은 있었다.

새해 벽두부터 우주 쇼가 펼쳐진다. 사분의자리 유성우가 오늘 밤 극대기를 맞는다. 페르세우스자리 유성우, 쌍둥이자리 유성우와 함께 3대 유성우 중 하나인 사분의자리 유성우는 시간당 떨어지는 유성의 개수가 가장 많은 유성우이다. 우리말로 별똥비라고 불리는 유성우는 공전하는 지구가 혜성이 지나간 궤도에 접어들 때, 혜성이 남긴 티끌들이 지구 대기 속으로 떨어지면서 빛을 내는 현상이다. 따라서 양력 날짜로 해마다 비슷한 날에 유성우가 나타난다. 유성우는 마치 하늘의 한 지점으로부터 떨어지는 것처럼 보이는데, 그 지점을 복사점이라 하고, 복사점이 있는 별자리 이름을 따서 유성우 이름을 짓는다.매년 1월 3~4일경에 발생하는 사분의자리 유성우는 복사점이 사분의자리에 있어 이렇게 불리는데, 사분의자리는 큰곰자리, 헤르쿨레스자리, 용자리, 목자자리와 인접했던 별자리로, 지금은 용자리에 편입되어 없어졌지만, 예전부터 부르던 관습에 따라 유성우의 이름으로 계속 남아 있는 셈이다. 현재 사분의자리 유성우의 복사점은 목자자리다. 올해 사분의자리 유성우 관측 최적기는 1월 3일 밤을 넘어 1월 4일 새벽일 것으로 예상한다. 극대시간은 1월 3일 23시 30분이며, 규모는 적어도 ZHR 110(시간당 110개 관측 가능) 정도로 예상된다. 하지만 이때는 복사점의 고도가 낮아 자정을 넘은 새벽 시간대가 관측하기에 더 낫다. 다만 월령 20일의 비교적 밝은 달이 밤새도록 떠 있기 때문에 관측 조건이 좋지는 않다. 이 유성우는 12일 정도까지 관측 가능할 것으로 보인다. 사분의자리 유성우는 속도가 초속 41㎞로 약간 느린 편인 데다, 화구(火球·fireball: 매우 밝은 유성으로, 때로는 폭음을 내면서 불꽃의 흔적을 남김)의 비중이 높고, 단시간에 많은 양의 유성이 떨어지는 편이라 관측하기 좋은 유성우다.​ 재미있는 점은 사분의자리 유성우의 근원이 오랫동안 밝혀지지 않은 채로 있다가, 한국의 한 연구팀에 의해 지난 2009년 최초로 밝혀졌다는 사실이다. 경북대학교 박명구 교수 등으로 이루어진 연구팀은 '조선왕조실록'의 혜성 기록을 분석한 결과, 성종 21년(1490) 말에 나타난 혜성이 사분의자리 유성우 기원임을 처음으로 규명했으며, 아울러 이 혜성이 소행성 2003 EH1의 모체일 가능성도 확인했다고 한다. 2003 EH1은 혜성 C/1490 Y1과 연관이 있을 수 있는 것으로 보고 있다. 이 연구 결과는 영국왕립천문학회지(MNRAS)에 게재됐다. 관측 요령은 긴의자나 돗자리를 준비해 북쪽이 틔어 있는 어두운 곳을 찾아 자리잡는 것이다. 유성 관측에는 특별한 장비는 필요치 않지만, 쌍안경 하나쯤은 챙겨가는 게 좋다. 날이 추우니 특히 방한에 신경을 써야 한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

일본의 소행성 탐사선 하야부사 2호가 소행성 ‘류구’에서 채취한 표본(흙)의 새로운 사진이 공개됐다. 최근 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 최대 1cm에 달하는 검은 표본을 포함 지금까지 1mm이상의 검은 입자가 다수 발견됐다고 밝혔다. 하야부사 2호가 류구에서 가져온 표본은 총 5.4g 정도로 이는 목표치의 50배가 넘는다. 지난 24일 JAXA가 공개한 류구의 표본을 보면 마치 숯덩이로 가득 차 있는듯 보이는데 이는 광학현미경으로 촬영됐기 때문이다. 우리말로 ‘송골매’라는 뜻을 가진 하야부사 2호는 세계 처음으로 소행성 ‘이토카와’의 미립자를 가져온 하야부사의 문제점을 보완, 개발해 지난 2014년 12월 발사됐다. 이후 하야부사 2호는 지난해 7월 지구에서 약 3억4000만㎞ 떨어진 소행성 류구에 접근해 금속탄환으로 웅덩이를 만든 뒤 내부 물질을 채취하는 데 성공했다.같은 해 11월 류구를 출발해 다시 지구로 향한 하야부사 2호는 지난 5일 채취한 표본이 담긴 캡슐을 분리해 호주 서부 사막에 떨어뜨리고 새 탐사지인 지구와 화성 사이를 도는 소행성 '1998KY26'으로 향했다. 하야부사 2호가 6년 동안 비행한 거리는 52억㎞로 이는 지구와 달 사이 평균거리에 1만3500배에 달한다.하야부사 2호가 탐사한 류구는 수많은 바위와 돌로 가득한 소행성으로 지름은 870m, 공전주기는 475일, 자전주기는 7.5시간이다. 특히 태양계 형성 당시의 물질이 고스란히 남아있을 것으로 추정돼 연구가치가 매우 높다. 곧 이번에 탐사선이 가져온 표본에는 태양계와 지구 탄생의 비밀을 풀어줄 단서가 담겨있을 수 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

코로나로 인한 일상의 답답함을 벗어나기 위해 태양계 여행을 한번 훌쩍 떠나보자. 옐로스톤 국립공원이 지구 행성에서 놀라운 장소이긴 하지만, 태양계 곳곳에 펼쳐져 있는 신비들에 비하면 명함을 내밀기도 쑥스러울 정도다. 목성의 거대한 폭풍인 대적점(大赤點)은 그 크기가 지구를 능가한다. 금성의 표면은 또 어떤가? 한마디로 태양계의 지옥이라는 별명에 걸맞은 곳으로, 500도에 달하는 고온은 납을 녹이는 데 전혀 어려움이 없다 . 붉은 행성 화성으로 가보면, 거기에는 태양계에서 가장 높은 산이 올림푸스 몬스가 우뚝 서 있다. 높이는 무려 지구 에베레스트 산의 3배에 달한다. 목성 위성 유로파의 소금물 바다는 또 어떤가? 이 목성의 달에는 거대한 지하 바다가 숨겨져 있는데, 그 물의 양이 지구 바다의 2-3배에 달하는 것으로 알려져 있다. 이처럼 태양계의 신비와 경이는 끝이 없을 정도다. 여기에서는 태양계 여행자들의 비킷 리스트라 할 만한 태양계의 명소들 다섯 곳을 골라 살펴본다. 1. 수성의 얼음 크레이터 불타는 태양 곁에 바짝 붙어 공전하는 수성에 얼음 덩어리가 존재하리라고 생각하는 사람은 거의 없을 것이다. 태양의 제1 행성인 수성은 비록 모성의 불길에 바짝 그을린 채 공전하고 있지만, 햇빛이 전혀 들지 않는 어떤 크레이터들은 놀랍게도 만년빙을 간직하고 있는 것으로 알려져 있다. 생성된 이래 햇빛이라고는 한 줄기도 비치지 않는 이들 크레이터는 영원한 그늘에 뒤덮여 있을 뿐 아니라, 온도는 무려 섭씨 영하 173도까지 떨어진다. "이 크레이터들은 수십억 년 동안 얼음을 간직할 수 있는 완벽한 저장고"라고 워싱턴 카네기 연구소의 션 솔로몬 지자기부 팀장은 설명하면서 "어쩌면 달의 있는 물보다 더 많은 수량일 수도 있다"고 덧붙였다. 2. 금성에는 생명체가 살까? 납을 녹이는 고열의 지옥 같은 금성에 오아시스가 있으리란 생각은 넌센스일지도 모른다. 그러나 금성 지표에서 48km 상공이라면 얘기가 좀 달라진다. 두터운 구름층의 그곳은 온도가 온화하고 기압 또한 지구와 비슷하다. 온화한 햇빛과 복잡한 화학적 성분이 유기물질들을 생성할 수 있으며, 미생물이 서식할 수 있는 생명 친화적인 환경을 이룰 수도 있다. 그 이래의 구름층 사정은 별로 좋지 않다. 상당량의 황산이 포함되어 있어 단백질이 존재하기 어렵다. 그러나 지구의 극한 생물들은 그보다도 더 가혹한 환경에서도 생존하고 있다. 얼마 전 금성 구름층에서 생명체 존재를 암시하는 포스핀 가스가 발견되어 이에 관해 열띤 논의가 진행되고 있다. 3. 토성 위성 야누스와 에피메테우스 고리를 두른 아름다운 행성 토성은 기묘한 위성들을 많이 거느린 것으로도 유명하다. 감자처럼 울퉁불퉁하게 생긴 야누스와 에피메테우스라는 두 위성도 그 중의 하나인데, 모행성에 50km 더 가까운 쪽이 바깥쪽의 위성과 함께 희한하게도 하나의 궤도를 공유하고 있다. 두 파트너는 4년 만에 한 번 만나는데, 먼 쪽 위성이 안쪽 위성을 따라잡아 운동 에너지를 교환함으로써 서로 궤도가 바뀐다. 말하자면 중력적인 도시도(do-si-do/등을 맞대고 돌면서 추는 춤)를 추는 것이다. 태양계의 어떤 천체도 이 같은 궤도 교환 메커니즘을 가진 것은 없다. 야누스는 평균 지름이 약 180km, 에피메테우스는 110km이며, 둘 다 비구형이다.4. 천왕성의 위성 미란다 거대한 얼음 행성 천왕성의 위성 미란다는 동굴 탐험가들의 꿈의 원정지다. 들쭉날쭉 한 표면은 협곡과 가파른 내벽, 계단식 벼랑 등으로 이루어져 있으며, 가장 높은 절벽은 표면으로부터 무려 약 5km나 치솟아 있다. 단연 태양계에서 가장 높은 절벽이다. 미란다의 남반구에는 '경주 트랙'을 닮은 세 개의 커다란 고랑 구조가 있는데, 길이는 200 km, 깊이는 20 km로, 코로나라고 불린다. 미란다의 지질학적 흉터는 위성 내부에서 흘러나온 얼음이 표면으로 올라와 세차게 긁어버린 때문이라고 과학자들은 생각하고 있다. 훨씬 더 대담한 가설은 거대한 운석 충돌로 위성이 산산조각이 나고 다시 합쳐지는 과정에 극도로 불균일한 표면을 형성하게 되었다고 제안한다.5. 해왕성의 위성 트리톤 트리톤은 푸른 해왕성의 위성 중 가장 크고 유일한 구형의 위성이다. 이 위성이 과학자들에게 주목받고 있는 이유는 여러 가지 특이한 점을 많이 갖고 있기 때문이다. 따라서 과학자들이 탐사선을 보내고 싶어하는 태양계 목록 중 가장 상위에 차지하고 있다. 트리톤의 최대 특징은 행성이나 다른 위성의 공전방향과는 반대 방향으로 도는 '역행' 위성이란 점이다. 이는 트리톤이 왜소행성 명왕성과 같은 족보를 가진 천체일 수 있음을 시사한다. 표면에서 솟아 있는 기괴한 얼음 화산도 관심의 초점이다. 지질학적으로 활동 중인 천체로는 태양으로부터 가장 먼 거리의 천체로 기록되고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

2020년 경자년도 보름 정도밖에 남지 않았다. 한 해가 끝날 무렵이 되면 ‘다사다난’이라는 단어를 관용구처럼 사용하는데 코로나19가 모든 이슈를 삼켜버린 올 한 해는 어느 때보다 다사다난했다. 지금까지 알려지지 않았던 코로나19 바이러스(SAS-CoV-2)가 전 세계를 휩쓸면서 지난 15일 기준으로 전 세계 누적확진자 약 7285만명, 사망자 약 162만명이 발생했고 경제·사회적 혼란까지 유발됐다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 ‘올해 주목받은 과학계 인사 10명’을 선정한 데 이어 ‘올해 과학계 사건’을 뽑았다. 대신 많은 사람의 입에 오르내린 코로나19 관련 이슈를 제외한 ‘코로나를 넘어: 올해를 만든 과학계 소식’을 선정했다.네이처는 지난 7월 잇단 화성탐사선 발사와 역대 최악의 호주와 미국 캘리포니아 지역의 산불, 상온 초전도체 개발을 올해 주목해야 할 과학계 사건으로 꼽았다. 가장 먼저 꼽힌 과학계 소식은 우주탐사 특히 ‘화성 탐사’였다. 올해는 화성이 지구와 가장 가까운 위치에 놓이는 해로 우주선의 이동시간과 연료를 줄일 수 있다는 장점 때문에 많은 나라가 지난여름 화성탐사선을 발사했다. 가장 먼저 아랍에미리트(UAE)가 7월 20일 화성탐사선 ‘아말’(희망)을 발사했으며 사흘 뒤인 7월 23일 중국은 첫 화성탐사선 ‘톈원 1호’를, 30일에는 미국 항공우주국(NASA)이 5번째 화성탐사선 ‘퍼서비어런스’(인내)를 발사했다.지난 10월 20일에는 NASA에서 운용하는 소행성 탐사선 ‘오시리스·렉스’가 지구에서 3억 3400만㎞ 떨어진 소행성 베누 표면에서 암석 표본을 채취하는 데 성공했고 이달 초에는 일본 하야부사2호가 소행성 류구에서 채취한 암석을 지구로 보내기도 했다.또 지난 1월 호주 전역에서 발생한 산불과 시베리아 툰드라 지역, 남미 열대 습지, 미국 캘리포니아 일대를 삼킨 전례 없는 산불도 올해의 주요 과학계 사건으로 꼽혔다. 이들 산불 탓에 엄청난 인명, 재산 피해는 물론 생태계가 파괴되면서 전 세계 생물다양성에도 악영향을 미친 것으로 평가되고 있다. 캘리포니아 산불은 산호세에 있는 132년 전통의 릭 천문대와 패서디나 윌슨천문대까지 위협했다. 이 같은 역대 최악의 산불 원인에 대해 많은 과학자들은 지구온난화로 인한 기후변화가 결정적이라고 지적하고 있다. 실제로 기후변화 때문에 북극해빙면적은 지난 9월 역대 두 번째로 작아진 것으로 기록됐다. 또 태풍, 허리케인 같은 열대 저기압의 규모와 강도가 점점 세지고 있으며 발생건수도 늘고 있다고 네이처는 지적했다.또 네이처는 지난 10월 미국 로체스터대 연구팀이 개발한 상온초전도체 기술을 주목해야 할 과학계 소식이라고 꼽았다. 로체스터대 연구팀은 섭씨 14.5도라는 상온에서 전기저항이 0이 도달하는 상온초전도체 기술을 개발했다고 밝혔다. 1911년 초전도라는 성질이 밝혀진 지 100여년 만에 이뤄 낸 성과이다. 지난 6월 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 연구팀이 중력이 거의 없는 국제우주정거장(ISS)에서 ‘물질의 제5상태’라고 불리는 ‘보스·아인슈타인 응축’이라는 특수한 상태의 물질을 구현한 것도 과학계 주요 이슈로 꼽혔다.한편 네이처는 정치적 변화도 과학계에 영향을 미치는 주요 사건으로 꼽았다. 지난 11월 미국 대통령선거 결과 민주당 조 바이든 후보가 승리하면서 지난 4년간 도널드 트럼프 대통령이 취해 온 반과학적인 정책들이 원상복구될 수 있을 것이라는 기대감이 커지고 있다. 트럼프 대통령은 취임 직후 파리기후변화 탈퇴와 백신 효과에 대한 부정으로 코로나19 상황을 악화시킨 것으로 지적받았다. 네이처는 4년 전 트럼프 대통령의 당선 때도 그의 당선이 과학계에 악영향을 미칠 것을 예상하면서 그해 주목해야 할 과학계 소식으로 꼽은 바 있다. 지난 5월 미국 미니애폴리스에서 발생한 조지 플로이드 사망사건으로 과학자들이 과학계에서도 여전한 인종, 성별에 따른 불평등을 지적하고 나선 것도 주목해야 한다고 네이처는 지적했다. 실제로 과학자들은 플로이드 사망사건 이후 과학계 내부의 불평등에 항의하고자 하루 동안 연구를 전면 중단하자는 ‘셧다운 STEM(과학·기술·공학·수학)’ 운동을 펼치기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구를 포함한 태양계 행성은 중심 항성인 태양의 중력에 영향을 크게 받지만, 이들 행성 역시 중력을 지녀 그 주위를 공전하는 위성과 같은 천체에 영향을 준다. 그런데 이런 중력의 상호작용에 의해 생성된 보이지 않는 구조가 태양계 안을 빠르게 이동할 수 있는 일종의 ‘우주 고속도로’를 만들어내는 것으로 밝혀졌다. 세르비아와 미국 공동 연구진은 관측 및 시뮬레이션 자료를 분석해 우주 고속도로의 형성 과정을 발견했다는 연구 논문을 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신호(11월 25일자)에 발표했다. 태양계에는 행성과 위성뿐만 아니라 수많은 소행성과 혜성이 있다. 이중 소행성 집단 중 하나인 켄타우루스 소행성군(이하 켄타우루스군)은 목성과 해왕성 사이를 불안정한 궤도로 공전하고 있어 언젠가 궤도에서 벗어날 것으로 여겨진다. 그런데 지난 몇십 년간의 시뮬레이션에서 켄타우루스군은 해왕성보다도 먼 거리를 공전하는 해왕성 바깥천체(TNO)에서 목성의 중력 영향을 받는 목성족 혜성(JFC)으로 궤도가 변하는 과정에 있는 천체일 가능성이 제기됐었다. 해왕성 바깥천체가 목성족 혜성으로 변하는 데는 1만 년에서 10억 년이 걸릴 것으로 추정된다. 이처럼 태양계 행성은 소행성이나 혜성 등 천체의 움직임에 크게 관여하고 있지만, 이와 관련한 중력의 상호작용은 매우 복잡해서 지금까지 수수께끼로 여겨졌다. 이에 따라 세르비아 베오그라드천문대의 나타샤 토도로비치 박사와 미국 캘리포니아대 샌디에이고캠퍼스의 에런 로즌그렌 교수 등이 이끄는 국제연구진은 태양계 천체의 궤도 몇백만 개에 관한 수치 데이터를 수집해 금성부터 해왕성까지 7개 행성의 중력에 의해 생성되는 섭동을 모형화했다. 여기서 섭동은 행성의 궤도가 다른 천체의 힘에 의해 정상적인 타원을 벗어나는 현상을 말한다.분석 결과, 태양이나 행성의 중력에 의해 아치형 구조가 형성되는 것으로 나타났으며, 이중 가장 크게 눈에 띄는 구조는 목성과 관련한 것으로 확인됐다. 이 아치 구조가 천체의 이동에 미치는 영향을 알아내기 위해 연구진은 몇천 개의 가상 천체를 가상의 목성 근처에 던지는 시뮬레이션을 진행했다. 그러자 몇십 개의 천체가 목성에 충돌했지만 대다수 천체는 태양계를 탈출하는 아치형 궤도에 진입했다. 천체들은 평균적으로 38년 뒤 천왕성으로, 48년 뒤에는 해왕성에 도달하며 가장 빠른 천체는 목성 근처에 던저지고 나서 10년 안에 해왕성까지 도달했다. 또 천체의 70%는 100년 안에 100AU(천문단위·1AU=지구와 태양의 평균거리)에 해당하는 위치까지 도달했다. 이에 대해 연구진은 이처럼 놀라운 속도로 태양계 안을 이동할 수 있는 이 경로를 ‘진정한 천체 고속도로’(true celestial autobahn)라고 명명하고, 이런 역학적 아치 구조는 목성 이외의 행성에서도 그 궤도 주기에 맞는 규모로 생성될 것이라고 지적했다. 연구진은 또 “이번 발견은 멀리 떨어진 우주 공간에 탐사선을 보내는 임무에도 응용할 수 있으며, 태양계 안을 이동하는 소행성이나 혜성의 이해를 깊게 하는 연구에 도움이 될 가능성이 있다”고 밝혔다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

포유류와 조류, 파충류 그리고 양서류를 포함한 육지 동물의 대량 멸종이 약 2700만 년을 주기로 발생한다는 연구 결과나 나왔다. 이는 이전에 보고된 해양 생물의 대량 멸종과 일치하는 것이다. 미국 뉴욕주립대 등 연구진은 또한 이번 연구에서 대량 멸종이 주로 소행성 충돌과 파괴적인 화산 폭발인 대규모 범람현무암의 분출과 일치한다는 점을 발견했다. 이런 요인은 왜 대량 멸종이 일어났는지에 관한 잠재적인 원인을 제시해준다. 이에 대해 연구 주저자 마이클 램피노 뉴욕대 생물학부 교수는 “소행성 충돌과 범람현무암의 화산작용을 만들어내는 지구 내부 활동의 주기는 지구가 2700만 년마다 우리은하의 혼잡한 영역을 지나는 궤도에 따라 정해질 수 있다”고 지적했다. 가장 잘 알려진 대량 멸종은 약 6600만 년 전으로, 공룡을 포함한 땅과 바다에 사는 모든 종의 70%는 지구에 거대한 소행성이나 혜성의 충돌로 갑자기 사라졌다. 그 뒤 고생물학자들은 생물 종의 90%가 사라진 해양 대량 멸종이 무작위적인 사건이 아니라 약 2600만 년의 주기로 발생하는 것으로 보인다는 점을 발견했다. 램피노 교수와 공동저자인 카네기과학연구소의 켄 칼데이라 박사 그리고 뉴욕대 데이터과학센터의 주유홍 박사과정 연구원은 이번 연구에서 육지 동물의 대량 멸종 기록을 조사했다. 그러고나서 육지 동물의 대량 멸종이 해양 생물의 대량 멸종과 일치한다고 결론을 내렸다. 연구진은 또 육지 동물 종의 멸종에 관한 새로운 통계 분석을 진행했고, 이런 멸종 사건이 약 2750만 년이라는 유사 주기를 따른다는 점을 입증했다. 그렇다면 무엇이 땅과 바에서 주기적인 대량 멸종을 일으키는 것일까. 연구진은 지구 표면에 충돌하는 소행성이나 혜성에 의해 생성되는 크레이터의 연대 역시 멸종 주기에 일치한다는 점을 발견했다. 이에 따라 연구진은 주기적인 소행성 또는 혜성 소나기가 2600만 년에서 3000만 년마다 태양계에서 일어나 주기적인 충돌을 낳아 주기적으로 대량 멸종을 초래한다는 가설을 세웠다. 태양과 행성들은 약 3000만 년마다 은하수로 불리는 우리은하의 붐비는 중간 평면 영역을 지난다. 그 기간 소행성 또는 혜성 소나기가 지구에 큰 영향을 미치기에 가능하다는 것이다. 그 영향은 광범위한 암흑과 추위, 산불, 산성비 그리고 오존 파괴 등으로 나타나 육지와 해양 동물들에게 스트레스를 주고 잠재적인 멸종 환경을 조성할 수 있다. 이에 대해 램피노 교수는 “땅과 바다에서, 그리고 2600만 년에서 2700만 년의 주기 동안 지구의 대재앙 같은 이런 영향은 대량 멸종을 일으키는 요인으로 간주한다는 생각에 신빙성을 더한다”면서 “실제로 땅과 바다에서 일어난 대량 멸종 중 3건은 이미 지난 2억5000만 년 동안의 가장 크게 영향을 준 사건 3가지와 동시에 일어났다고 알려졌으며 각각은 세계적인 재앙을 일으켜 대량 멸종을 일으켰을 가능성이 있다”고 설명했다.연구진은 대량 멸종에 관한 또 다른 가능성 있는 설명을 발견하고 놀랐다. 이는 범람현무암 분출로 불리는 것으로, 용암이 광대한 지역을 뒤덮는 거대한 화산 폭발을 말한다. 땅과 바다에서 일어난 8건의 우연적인 대량 멸종은 모두 범람현무암 분출 시기와 일치했다. 이런 분출은 짧은 기간에 혹한과 산성비, 오존 파괴 그리고 증가한 방사선 등으로 이어질 수 있고 장기적으로는 치명적인 온실 효과를 초래해 해양의 산성화로 산소 부족을 일으킬 수 있다. 끝으로 램피노 교수는 “세계적인 대량 멸종은 아마 때때로 상호적으로 작용하는 가장 큰 소행성 충돌과 거대한 화산 폭발에 의한 것으로 보인다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘역사 생물학’(Historical Biology) 최신호(12월 10일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2020년 한 해 코로나19로 힘들었던 지구인들을 위로하는 듯한 올해 마지막 우주쇼가 일요일 밤부터 월요일 새벽 사이에 펼쳐진다. 한국천문연구원은 매년 12월경 관측가능한 쌍둥이자리 유성우 관측하기 좋은 시간은 13일 밤부터 14일 새벽까지라고 10일 밝혔다. 특히 14일은 그믐이기 때문에 밤하늘이 맑다면 유성우 관측하기 좋을 것이라고 덧붙였다. 쌍둥이자리 유성우는 1월 사분의자리 유성우, 8월 페르세우스자리 유성우와 함께 매년 관측가능한 3대 유성우 중 하나로 알려져 있다. 별똥별이라는 이름으로 더 잘 알려진 유성은 혜성이나 소행성에서 부서진 잔해가 지구 대기권과 충돌하면서 마찰열로 인해 밝게 빛나는 것을 말한다. 유성우는 평상시보다 많은 유성이 집중적으로 떨어질 때를 말한다. 쌍둥이자리 유성우는 소행성 ‘3200 파에톤’이 태양 중력에 의해 부서지고 그로 인한 잔해가 만들어내는 천체현상이다. 쌍둥이자리 방향에서 퍼져나오는 것처럼 보이기 때문에 쌍둥이자리 유성우로 이름이 붙여졌다. 파에톤은 1983년 10월 영국 천문학자 사이먼 그린과 존 데이비스가 적외선천문위성 ‘아이라스’ 관측영상을 분석하다가 우연히 발견한 것으로 인공위성으로 찾은 첫 소행성으로 기록됐다. 국제유성기구(IMO)에 따르면 올해 쌍둥이자리 유성우는 지난 4일부터 시작돼 오는 13~14일 밤하늘에서 극대화되고 17일까지 이어진다. 한반도 위치에서 유성우 관측 극대화 시점은 14일 오전 9시 50분이다. 아침에는 유성우 관측이 어려워 육안으로 관측할 수 있는 최적의 시점은 13일 밤부터 14일 새벽까지라고 천문연은 밝혔다. 더군다나 지난해와 달리 올해는 그뭄이어서 유성우 관측은 더 용이할 것으로 보인다.천문연 관계자는 “긴 궤적을 그으며 순간적으로 나타났다 사라지는 유성은 하늘이 어둡고 사방이 트인 곳이라면 육안으로도 쉽게 관측할 수 있는 만큼 도심에서 멀수록 더 선명하고 많은 유성우를 볼 수 있다”라고 밝혔다. 기상청 예보에 따르면 13일 일요일은 전국에 비나 눈이 내리면서 흐린 날씨를 보이겠지만 14일 새벽은 맑아질 것으로 보인다. 그렇지만 13일 오후부터 날씨가 추워져 14일 전국의 아침 기온이 영하 14도~영상 1도 분포를 보일 것으로 예상된 만큼 유성우 관측을 위해서는 철저한 방한대책이 필요하겠다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

주말 내내 중국과 일본이 우주개발의 성과를 자랑했다. 중국의 무인 탐사선 창어(嫦娥) 5호는 달의 토양 2㎏ 정도를 채취해 6일 지구로 돌아오는 비행에 나섰다. 1999년 지구 궤도선 선저우 1호를 쏴 올린 지 21년 만에 ‘우주 굴기’가 성과를 드러냈다. 일본의 무인 탐사선 ‘하야부사(송골매) 2호’는 지구를 떠난 지 6년 만에 소행성 ‘류구’의 토양 시료 100㎎을 지구로 보내왔다. 시료를 담은 캡슐은 지구에서 약 22만㎞ 떨어진 우주공간에서 하야부사 2호에서 분리돼 호주 서부의 사막 우메라제한구역(WPA)에 정확히 착륙했다. 6년 동안 50억㎞를 비행한 탐사선은 11년 동안 100억㎞를 더 날며 직경 30ｍ 정도의 다른 소행성 탐사에 나선다. 인공위성을 쏴 올릴 로켓 하나 제대로 만들지 못하는 우리를 비웃는 이들이 적지 않다. 2020년으로 앞당겨졌던 달 착륙선 발사 계획이 문재인 정부 들어 2030년으로 늦춰졌고 예산조차 깎였다는 자조가 나온다. 어김없이 ‘21세기 조공국’으로 전락하는 것 아니냐는 푸념도 빠지지 않는다. 중국이 달 탐사 의지를 다진 것은 무려 50년 전의 일이다. 1969년 미국 우주인 버즈 올드린이 성조기를 꽂은 얼마 뒤의 얘기다. 지난해 중국 정부의 ‘우주 굴기 2050’은 2030년까지 기본적인 우주 연구를 마무리하고 2040년에는 달에 이르는 교통 시스템을 구축해 연간 10조 달러(약 1경 830조원)의 우주 경제권을 만들겠다는 구상이다. 중국이 미국 주도의 우주 개척에 반기를 든 것과 달리 1985년 첫발을 디딘 일본의 우주 개발은 기초가 튼실하다. 첫 행성 간 우주 탐사에 이어 1990년 달 탐사선을 처음 쏘아 올렸다. 2003년 일본우주항공연구개발기구(JAXA)가 출범함으로써 우주 탐사는 날개를 달았다. 설립 첫해 하야부사 1호를 쏘아 올린 이래 2006년 태양 탐사선, 이듬해 달 탐사선을 발사했다. 2010년에는 금성 궤도 탐사선과 태양 반대편을 탐사했다. 지난 2005년 소행성 이토카와에서 채취한 시료를 투하한 뒤 하야부사 1호가 대기권에 진입하며 불타 버리는 수모를 겪었다. 당시 이런 실패가 지금의 개가로 이어진 것은 말할 나위 없다. 당장 쓸모없어 보이는 우주 개발 노력은 기술 발전을 이끄는 촉매제가 된다. “아직도 달 토끼가 방아 찧는 시대에 산다”는 자조 말고도 권력 다툼 외에 관심 없는 지도자들 때문이란 타박이 쏟아지는 게 정치권만의 책임인가 싶다. 차분히 우주로의 그림을 다시 그렸으면 한다. 한국 정부가 4조원을 들여 미국 주도에 맞서 ‘한국형 위성항법시스템’(KPS) 구축에 힘쓰고 있음도 알려졌으면 한다. bsnim@seoul.co.kr

지난 6일 중국 무인 달탐사선 ‘창어5호’가 달 표면에서 채취한 2㎏의 토양과 암석 샘플을 싣고 달 궤도에서 궤도선·귀환선과 성공적으로 도킹했다. 같은 날 일본의 소행성 탐사선 하야부사2호가 소행성 류구의 흙을 담은 캡슐을 지구로 보내오는 데 성공했다. 이웃 중국, 일본과 달리 한국의 우주 개발 역사는 길지 않다. 발사체는 우주 선진국들에서 전략기술로 취급하고 있기 때문에 국제적인 기술 협력이 제한적이고 힘든 데다 한국은 오랫동안 미국과의 미사일협정 때문에 연구개발에 제한을 받아 왔다. 이 때문에 위성을 만드는 기술은 선진국 수준에 도달했지만 위성을 우주에 쏘아올리는 발사체(로켓)나 우주 탐사선 개발은 그에 못 미치고 있다. 우주 탐사의 첫 단계라고 할 수 있는 한국의 달 궤도선도 2022년 8월~9월 초 사이에 우리가 개발한 로켓이 아닌 미국 민간우주기업 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사될 예정이다. 한국의 달 탐사 계획은 2007년 참여정부 시절 ‘2020년 달 궤도선, 2025년 달 착륙선 발사’라는 내용을 포함한 ‘우주 개발 세부 실천 로드맵’을 발표하면서 시작됐다. 그런데 2012년 12월 당시 박근혜 새누리당 대통령 후보가 TV 토론회에서 갑자기 ‘2020년 달 착륙’을 선언하고, 대통령 당선 뒤에는 연구자와 논의 없이 2017년까지 달 궤도선을 발사하겠다는 계획을 깜짝 발표하면서 전체 계획이 틀어지기 시작했다. 2014년에는 궤도선 발사 시기를 2018년으로 1년 연기했지만 2015년 쪽지예산이라는 국회의 반대에 부딪쳐 달 탐사 관련 연구비 ‘0원’을 기록하는 수모까지 겪으면서 연구가 진척되지 못했다. 이후 문재인 정부가 들어선 직후 2017년 8월 연구 현장의 의견을 받아들여 2020년 12월 달 궤도선 발사로 원상복귀됐지만 2019년 9월 궤도선에 실릴 탑재체의 중량 증가와 그에 따른 궤도 변경과 같은 기술적 문제가 제기되면서 1년 반 정도가 미뤄진 2022년 하반기 발사로 연기됐다. 한 우주 개발 전문가는 “달 탐사를 비롯해 우주 개발 일정이 변하는 것은 현장 연구자의 의견을 무시한 채 무리하게 달 탐사 계획을 앞당겼던 장기적 여파”라고 말했다. 이와 함께 순수 우리 기술로 개발되고 있는 한국형 발사체 ‘누리호’는 내년 두 차례 발사가 예정돼 있다. 누리호는 1.5t급 인공위성을 고도 600~800㎞ 지구 저궤도에 쏘아올릴 수 있는 우주발사체다. 누리호는 75t 액체엔진 4개가 묶여(클러스터링) 300t급 추력을 내는 1단, 75t 액체엔진 1개로 이뤄진 2단, 7t급 액체엔진이 장착된 3단으로 구성돼 있다. 2018년 11월 75t 엔진 시험발사체 발사에 성공한 뒤 당초 계획상으로는 내년 2월과 10월 두 차례 시험 발사가 예정돼 있었다. 그렇지만 일부 부품 제작 일정에 차질이 생기면서 내년 1월로 1단 엔진의 종합연소시험이 늦춰졌다. 이 때문에 첫 번째 발사는 2월이 아닌 6개월가량 늦춰진 내년 하반기나 돼야 가능할 것으로 보인다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr