미국항공우주국(이하 NASA)과 웨스트버지니아대학 공동 연구진이 소행성으로부터 지구를 지킬 수 있는 방법을 찾기 위한 시뮬레이션 실험을 시작했다고 CNN 등 현지 언론이 2일 보도했다. 연구진은 현재 스티로폼과 합판, 알루미늄 등을 이용해 지름 4m 가량 되는 실물 크기의 프로토타입 소행성을 만든 뒤 로봇 등 다양한 기기를 이용해 소행성과 지구의 충돌을 막을 수 있는 방법을 연구 중이다. 로봇 우주선을 소행성 표면에 떨어뜨린 뒤 샘플을 채취하고, 이후 지구로 향하는 소행성의 궤도를 달의 궤도로 끌어당겨 지구와의 충돌을 피하게 한다는 것이 연구진의 시나리오다. 이러한 기술은 달 궤도로 끌어들인 소행성에서 안정적으로 광물 등을 캐올 수 있다는 장점도 있으며, ‘소행성궤도변경임무’(ARM)라 부른다. 이번 실험의 가장 중대한 목표 중 하나는 더욱 정밀한 실물 크기의 모형 소행성을 제작하고 로봇 모듈 시스템을 이용해 실제처럼 소행성의 제어에 도전하는 것이다. 이를 위해 연구진은 미국 동부 메릴랜드에 있는 NASA 고다드우주비행센터에서 알루미늄 속뼈대(내골격)를 가진 프로토타입 소행성을 제작하고, 이 소행성을 ‘포획’할 때 사용되는 로봇 시스템을 실제로 작동시키는 실험을 실시했다. 이번 실험에 사용된 것은 각도 변경이 자유로운 ‘팔’ 7개와 연착륙용 ‘다리’ 3개를 가진 로봇으로, 팔 부분에는 소행성의 표면을 단단하게 움켜쥘 수 있는 장비가 장착돼 있다. 연구진은 이번 실험이 소행성 표면에 로봇을 착륙시키는 복잡한 과정을 미리 훈련하고, 더 나아가 화성 탐사를 위한 로봇 활용에도 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 한편 NASA는 소행성궤도변경임무에 앞서 소행성에서 암석 샘플을 채집하는 미션을 시행할 예정이다. 이를 위해 현지시간으로 9월 8일, 소행성 탐사선 ‘오시리스-렉스’(OSIRIS-REx)가 성공적으로 발사됐으며, 2023년 지구로 돌아올 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 25일(현지시간) 미국 하와이에 위치한 천체망원경이 지구를 향해 날아오는 소행성을 감지했다. 곧 이 데이터는 미 항공우주국(NASA)이 개발한 새 프로그램에 전달됐고 10분이 채 안돼 이 소행성의 예상 궤적과 지구에 미칠 영향이 계산됐다. 지난 30일(현지시간) 미국 공영방송 NPR은 NASA가 지구를 위협하는 소행성을 탐지하는 침입경보시스템(Intruder Alert)을 테스트하고 있다고 보도했다. NASA의 제트추진연구소가 추진하고 있는 이 시스템의 이름은 스카우트(Scout). 지구를 위협할 가능성이 있는 소행성 등 천체를 발견해 이를 추적 관찰하고 재빨리 충돌 위험성을 계산해 내는 기능을 갖고 있다. 그 첫 번째 테스트 사례가 이번에 지구를 스쳐간 소행성 '2016 UR36'이다. 현재까지 NASA가 파악한 지구로 다가오는 천체(NEOs·Near-Earth Objects)는 약 1만 5000개. 이중 NASA는 90% 정도 파악하고 있다고 밝히지만 여전히 지구는 수많은 이름모를 천체에 노출돼 있는 형편이다. NASA 산하 지구접근물체연구센터(CNEOS)의 폴 조다스 박사는 "NASA의 관측 시스템에 매일 밤 5개의 천체가 새로 포착되고 있다"면서 "그중 대부분은 매우 작거나 지구와 멀찌감치 떨어져 지나가지만 지름 150m 이상의 위험한 것도 있다"고 설명했다. 이어 "이들 천체는 지구에 근접하기 며칠 전 발견되거나 심지어 발견 직후 지나가는 경우도 있다"면서 "스카우트는 천체의 발견부터 충돌 예측까지의 과정을 확실하고 빠르게 계산해 경보를 울리는 것이 목적"이라고 덧붙였다. 조다스 박사의 말처럼 실제로 지난 2008년 아프리카 수단에 떨어진 '2008 TC3'은 지구에 근접하기 19시간 전 관측됐으며 예상 충돌지점은 12시간 전 계산됐다. 이에 반해 지난 2013년 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 20m 크기의 소행성은 사전에 누구도 알지 못했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난해 7월 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 무려 9년 6개월을 날아가 목적지인 명왕성에 도착했다. 당시 뉴호라이즌스가 지구로 보내온 명왕성의 진짜 모습은 우리에게 큰 경탄을 남겼고 인류의 우주 도전사는 새로운 장을 열었다. 이후 뉴호라이즌스호는 주위 위성을 지나쳐 소행성 ‘2014 MU69’라는 새로운 목적지를 향해 가는 중이다. 이렇게 뉴호라이즌스의 명왕성 탐사 임무는 모두 끝났지만 사실 다 끝난 것은 아니었다. 지난 27일(이하 현지시간) NASA 측은 뉴호라이즌스가 보내온 명왕성의 마지막 탐사 데이터가 25일 모두 무사히 도착했다가 밝혔다. 15개월 전 뉴호라이즌스가 촬영한 데이터가 지금에서야 도착한 것은 명왕성과의 먼 거리와 느린 데이터 전송 속도 탓이다. 뉴호라이즌스는 지구까지 작은 용량의 사진 한 장 보내는데도 최소 4시간 이상이 걸린다. 이는 탐사선이 지구와 56억 7000만㎞나 떨어져 있기 때문으로 LTE 전송속도의 10만 분의 1 수준이라는 것이 NASA의 설명. 당시 뉴호라이즌스는 명왕성에 근접비행하며 얻을 수 있는 최대한 많은 양의 데이터를 남겼고 이를 자체 DB에 저장했다. 그리고 프로그램에 따라 먼저 보내야 할 데이터를 지구로 전송했다. 곧 우리가 제일 먼저 접했던 명왕성의 진짜 모습은 전송 우선 순위에 따라 뉴호라이즌스가 촬영해 먼저 지구로 보낸 것이다. NASA 측은 뉴호라이즌스가 보내온 마지막 데이터를 과학적 '노다지'(pot of gold)로 표현했다. 뉴호라이즌스 수석 연구원 알란 스턴 박사는 "명왕성 관련 이미지와 수많은 데이터가 모두 무사히 날아와 다운로드됐다"면서 "명왕성의 기원과 진화를 이해하는데 큰 도움을 줄 것"이라고 밝혔다. 한편 명왕성 탐사를 마치고 연장 근무 중인 뉴호라이즌스호는 명왕성에서도 무려 16억 km 떨어진 소행성 2014 MU69로 날아가고 있다. 탐사선이 시속 5만 km의 속도로 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월 이곳 2014 MU69를 근접 통과한다. 얼음으로 이루어진 소행성인 2014 MU69는 지름 48km의 작은 크기로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난해 7월 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 무려 9년 6개월을 날아가 목적지인 명왕성에 도착했다. 당시 뉴호라이즌스가 지구로 보내온 명왕성의 진짜 모습은 우리에게 큰 경탄을 남겼고 인류의 우주 도전사는 새로운 장을 열었다. 이후 뉴호라이즌스호는 주위 위성을 지나쳐 소행성 ‘2014 MU69’라는 새로운 목적지를 향해 가는 중이다. 이렇게 뉴호라이즌스의 명왕성 탐사 임무는 모두 끝났지만 사실 다 끝난 것은 아니었다. 지난 27일(이하 현지시간) NASA 측은 뉴호라이즌스가 보내온 명왕성의 마지막 탐사 데이터가 25일 모두 무사히 도착했다가 밝혔다. 15개월 전 뉴호라이즌스가 촬영한 데이터가 지금에서야 도착한 것은 명왕성과의 먼 거리와 느린 데이터 전송 속도 탓이다. 뉴호라이즌스는 지구까지 작은 용량의 사진 한 장 보내는데도 최소 4시간 이상이 걸린다. 이는 탐사선이 지구와 56억 7000만㎞나 떨어져 있기 때문으로 LTE 전송속도의 10만 분의 1 수준이라는 것이 NASA의 설명. 당시 뉴호라이즌스는 명왕성에 근접비행하며 얻을 수 있는 최대한 많은 양의 데이터를 남겼고 이를 자체 DB에 저장했다. 그리고 프로그램에 따라 먼저 보내야 할 데이터를 지구로 전송했다. 곧 우리가 제일 먼저 접했던 명왕성의 진짜 모습은 전송 우선 순위에 따라 뉴호라이즌스가 촬영해 먼저 지구로 보낸 것이다. NASA 측은 뉴호라이즌스가 보내온 마지막 데이터를 과학적 '노다지'(pot of gold)로 표현했다. 뉴호라이즌스 수석 연구원 알란 스턴 박사는 "명왕성 관련 이미지와 수많은 데이터가 모두 무사히 날아와 다운로드됐다"면서 "명왕성의 기원과 진화를 이해하는데 큰 도움을 줄 것"이라고 밝혔다. 한편 명왕성 탐사를 마치고 연장 근무 중인 뉴호라이즌스호는 명왕성에서도 무려 16억 km 떨어진 소행성 2014 MU69로 날아가고 있다. 탐사선이 시속 5만 km의 속도로 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월 이곳 2014 MU69를 근접 통과한다. 얼음으로 이루어진 소행성인 2014 MU69는 지름 48km의 작은 크기로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리의 몸을 이루는 원자 가운데 수소는 빅뱅 직후 우주에서 생성된 것이고 수소보다 무거운 탄소, 산소, 질소 같은 원자는 핵융합 반응 및 초신성 폭발에서 생성된 것이다. 그런 만큼 지구와 그 안에 사는 우리는 별에서 온 그대라고 할 수 있다. 생명체를 구성하는 탄소를 기반으로 한 유기물질은 지구는 물론 우주에서도 흔하게 관찰된다. 하지만 이런 유기물이 어떻게 우주에서 생성되는지는 오랜 논쟁거리 가운데 하나다. 탄소 원자는 최대 4개의 다른 원자와 결합할 수 있어 복잡한 분자를 만드는데 제격이지만, 이런 복잡한 분자 역시 매우 기초적인 단위부터 형성돼야 한다. 그 기초 물질은 탄소 이온(C+), 메틸리딘기(CH, methylidyne), 그리고 탄화수소 양이온(CH+) 등이다. 이들이 모여 더 복잡한 분자를 만들기 때문이다. 기존의 가설에 의하면 이런 기초 물질을 형성하는 기본 과정은 가스 성운에서 발생하는 난기류와 충격파다. 하지만 캘리포니아 공대의 패트릭 모리스와 그의 동료들은 유럽 우주국의 허셜 우주 망원경 관측 데이터를 분석해서 새로운 가설을 주장했다. 이들은 지구 가까이에서 새로운 별이 태어나는 오리온성운의 탄소 이온, 메틸리딘기, 탄화수소 양이온 등을 관측했다. 그런데 이 물질들의 분포는 가스 성운 내부의 난기류나 충격파의 방향과 무관했다. 여기에 이 물질들은 에너지를 흡수하기보다는 내놓고 있었는데, 이는 기존의 가설로는 설명할 수 없는 현상이다. 연구팀이 주목한 가설은 성운 안에서 탄생한 젊은 별의 자외선이다. 이 자외선 에너지를 흡수한 탄소 및 수소 원자가 기초 물질을 만들고 이들이 생명체의 기본 물질이 되는 유기물질을 만들었다는 것이다. 즉 생명의 기초 물질은 별빛 속에서 탄생(Life's Building Blocks Come From Starlight)한 것이다. 과학자들은 태양계 역시 이런 가스 성운에서 생성되었다고 생각하고 있다. 수소는 물론 탄소, 산소가 풍부한 가스 구름은 다양한 유기물을 품은 행성, 소행성, 혜성을 만드는 재료가 된다. 이 가설이 옳다면 어쩌면 우리 몸을 구성하는 물질 역시 별빛을 속에서 만들어졌을지도 모른다. 과학이 설명하는 우리의 기원은 신화보다 더 낭만적일 수도 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

명왕성 저너머 태양계 끝자락에서 새로운 왜소행성이 발견됐다. 최근 미국 미시간 대학 연구팀은 태양에서 무려 137억 km 떨어진 곳에 위치한 왜소행성 '2014 UZ224'를 발견했다는 연구결과를 발표했다. 지름이 약 530km로 비교적 작은 편인 2014 UZ224는 태양을 한바퀴 도는 시간이 지구시간으로 무려 1100년이다. 같은 왜소행성인 명왕성과 비교해보면 그 차이는 더욱 벌어진다. 태양과 명왕성의 거리는 약 73억 km로 명왕성의 1년은 지구기준 248년. 왜소행성(dwarf planet)은 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)이 새롭게 정의한 것으로 명왕성이 그 비운의 주인공이다. 왜소행성은 행성과 비슷하지만 가장 큰 차이점은 지구가 달을 거느리고 있는 것처럼 그 주위에서 지배적인 천체여야 한다. 그러나 주위를 맞돌고 있는 카론의 존재가 확인되면서 명왕성은 행성에서 퇴출돼 왜소행성으로 강등됐다. 이번 2014 UZ224 발견은 지난 2012년 칠레에 세워진 570 메가픽셀의 DECam(Dark Energy Camera)이라는 장비 덕이다. 과거 전세계 과학자와 엔지니어들은 ‘다국적 암흑 에너지 조사단'(DES·Dark Energy Survey)이라는 단체를 만들었다. 암흑 에너지의 수수께끼를 풀기위한 국제적인 연구단체인 것. 과학자들은 우주의 74%가 암흑에너지로 이루어졌다고 생각하면서도 아직 그 정체를 파악하지 못하고 있다. 이를 위해 먼 우주의 지도를 작성해 보다 정확하게 현재 및 과거의 우주 팽창 속도를 밝혀내기 위해 DECam이 개발됐으며 최고 80억 광년 거리에 있는 10만여 개의 은하에서 오는 빛을 포착할 수 있다. 연구를 이끈 데이비드 저디스 교수는 "2014 UZ224는 역대 발견된 것 중 가장 먼거리에 위치한 태양계 식구 중 하나"라면서 "지구를 기준으로 명왕성보다 2배는 더 먼곳에 있다"고 설명했다. 이어 "이번 발견은 명왕성 너머의 제9의 행성(Planet Nine)의 존재 여부와 태양계 기원과 형성을 연구하는데 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 그러나 2014 UZ224가 발견됐다고 해서 공식적으로 왜소행성으로 이름을 올리는 것은 아니다. IAU의 총회를 거쳐 인정받아야 하는데 현재까지의 공식 왜소행성은 명왕성, 세레스(Ceres), 에리스(Eris), 하우메아(Haumea)와 마케마케(MakeMake)등 총 5개다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

"미래의 지구 식민지 후보가 된 화성은 잘 알려져 있지 않지만 초미니 달을 2개나 가지고 있다. 울퉁불퉁 감자모양을 닮은 지름 27km의 포보스(Phobos)와 지름 16km의 데이모스(Deimos)가 그 주인공이다. 최근 미국 로렌스리버모어국립연구소(LLNL)는 과거 포보스가 작은 천체와의 충돌로 지금같은 데스스타(Death Star·죽음의 별)가 됐다는 연구결과를 발표했다. 영화 ‘스타워즈’ 속 제국군의 우주 요새인 데스스타는 한쪽이 움푹 들어간 모양을 한 것이 특징이다. 마치 누군가에게 얻어맞은듯 수많은 크레이터로 가득찬 포보스 역시 8km가 넘는 거대한 크레이터가 있어 이같은 별칭이 붙어있다. 　 과학자들이 의문을 갖게된 것은 이 정도 크레이터가 생길 정도면 작은 포보스가 조각조각으로 사라졌을 가능성이 높다는 점이다. 이번에 LLNL 측은 3D 시뮬레이션을 통해 포보스가 현재의 모습으로 살아남을 천체 충돌 조건을 계산해냈다. 그 결과 지름 250m의 소행성 혹은 혜성이 초속 6.4km로 날아와 현재의 거대 크레이터 부근과 충돌한 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 메간 브룩 박사는 "이번 연구는 포보스의 과거를 밝히는 것이 주목적이 아닌 지구의 안전을 위한 것"이라면서 "지구와 충돌 위험이 있는 천체가 발견될 시 이를 파괴하기 위해서 어떤 조건이 필요한 지 예측할 수 있다"고 설명했다 한편 지난 1877년 미국 천문학자 아사프 홀에 의해 발견된 포보스는 생김새와 크기 모두 볼품없지만 풀리지 않는 미스터리를 갖고있는 위성이다. 포보스는 화성 표면에서 불과 6000km 떨어진 곳을 돌고 있는데 이는 태양계의 행성 중 위성과 거리가 가장 가깝다. 지구와 달의 거리가 평균 38만 ㎞에 달하는 것과 비교해보면 얼마나 가까운 지 알 수 있는 대목. 더욱 특이한 것은 포보스가 원래는 소행성일 가능성이 높다는 점이다. 최초 태양계를 떠돌던 소행성이 화성의 중력에 포획돼 달이 됐다는 가설이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

명왕성 저너머 태양계 끝자락에서 새로운 왜소행성이 발견됐다. 최근 미국 미시간 대학 연구팀은 태양에서 무려 137억 km 떨어진 곳에 위치한 왜소행성 '2014 UZ224'를 발견했다는 연구결과를 발표했다. 지름이 약 530km로 비교적 작은 편인 2014 UZ224는 태양을 한바퀴 도는 시간이 지구시간으로 무려 1100년이다. 같은 왜소행성인 명왕성과 비교해보면 그 차이는 더욱 벌어진다. 태양과 명왕성의 거리는 약 73억 km로 명왕성의 1년은 지구기준 248년. 왜소행성(dwarf planet)은 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)이 새롭게 정의한 것으로 명왕성이 그 비운의 주인공이다. 왜소행성은 행성과 비슷하지만 가장 큰 차이점은 지구가 달을 거느리고 있는 것처럼 그 주위에서 지배적인 천체여야 한다. 그러나 주위를 맞돌고 있는 카론의 존재가 확인되면서 명왕성은 행성에서 퇴출돼 왜소행성으로 강등됐다. 이번 2014 UZ224 발견은 지난 2012년 칠레에 세워진 570 메가픽셀의 DECam(Dark Energy Camera)이라는 장비 덕이다. 과거 전세계 과학자와 엔지니어들은 ‘다국적 암흑 에너지 조사단'(DES·Dark Energy Survey)이라는 단체를 만들었다. 암흑 에너지의 수수께끼를 풀기위한 국제적인 연구단체인 것. 과학자들은 우주의 74%가 암흑에너지로 이루어졌다고 생각하면서도 아직 그 정체를 파악하지 못하고 있다. 이를 위해 먼 우주의 지도를 작성해 보다 정확하게 현재 및 과거의 우주 팽창 속도를 밝혀내기 위해 DECam이 개발됐으며 최고 80억 광년 거리에 있는 10만여 개의 은하에서 오는 빛을 포착할 수 있다. 연구를 이끈 데이비드 저디스 교수는 "2014 UZ224는 역대 발견된 것 중 가장 먼거리에 위치한 태양계 식구 중 하나"라면서 "지구를 기준으로 명왕성보다 2배는 더 먼곳에 있다"고 설명했다. 이어 "이번 발견은 명왕성 너머의 제9의 행성(Planet Nine)의 존재 여부와 태양계 기원과 형성을 연구하는데 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 그러나 2014 UZ224가 발견됐다고 해서 공식적으로 왜소행성으로 이름을 올리는 것은 아니다. IAU의 총회를 거쳐 인정받아야 하는데 현재까지의 공식 왜소행성은 명왕성, 세레스(Ceres), 에리스(Eris), 하우메아(Haumea)와 마케마케(MakeMake)등 총 5개다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리가 사는 태양계에는 의외로 많은 천체가 바다를 품고 있을지도 모르겠다. 최근 벨기에 왕립천문대 연구팀은 토성의 달인 디오네(Dione) 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성이 높다는 연구결과를 발표했다. 이번 연구는 유로파, 명왕성의 바다 존재 가능성에 이어 나온 것이라 주목할 만 하다. 지난달 26일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 목성의 위성 유로파에서 수증기 발산 흔적이 발견됐다면서 바다 존재 가능성에 무게를 실었다. 또한 최근 미국 브라운 대학 연구팀은 뉴호라이즌스호의 데이터를 기반으로 분석한 결과 명왕성의 얼음 지각 아래 염도가 높은 바다가 존재할 가능성을 언급한 바 있다. 현재까지 전문가들의 연구를 종합하면 태양계 내 천체 중 바다가 존재할 가능성이 가장 높은 곳은 유로파이며 토성 위성 ‘엔셀라두스’와 ‘타이탄' 또한 디오네도 유력 후보에 올라있다. 　　 디오네는 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 것으로, 지름 1120㎞, 공전주기는 2.7일이며 토성의 강력한 자기권 안에 있다. 특히 디오네는 우리의 달처럼 수많은 크레이터의 천국인데 이는 소행성 등의 천체 충돌과 과거 얼음 화산의 활동 때문인 것으로 추측된다. 또하나 흥미로운 점은 디오네가 하얗게 빛나는 '속사정'이다. 디오네는 바로 옆에 또 다른 위성 엔셀라두스를 이웃으로 두고있다. 지름이 약 500km에 불과한 엔셀라두스는 수증기와 얼음의 간헐천이 뿜어져 나오는 것이 특징이다. 이 간헐천은 최대 수백km에 달하는 거대한 장관을 연출할 뿐 아니라 그 결과물인 얼음이 위성의 표면을 눈송이처럼 하얗게 만든다. 수증기가 순식간에 얼어서 미세 얼음 입자가 되기 때문이다. 바로 이 미세입자가 이웃한 디오네의 표면을 덮어 ‘상처’ 난 곳에 연고를 바르듯 표면을 밝게 만든 것이다. 이번에 벨기에 연구팀이 디오네에 바다가 존재할 가능성을 제기한 것은 토성 탐사선 카시니호의 데이터를 분석한 결과다. 카시니호가 디오네에 근접비행하며 얻은 전파신호로 중력 분포를 조사한 결과 엔셀라두스와 같은 중력파동이 확인됐기 때문. 연구를 이끈 미카엘 뷰스 박사는 "엔셀라두스 보다 작고 희미하지만 디오네에서도 유사한 중력파동이 확인됐다"면서 "실제 표면 아래에 바다가 존재한다면 약 100km에 달할 것"이라고 주장했다. 　 그러나 이들 많은 천체에 실제로 바다가 존재하는지 검증하기 위해서는 한 마디로 ‘뚜껑’을 열어봐야 안다. 결과적으로 천문학적인 돈이 들어간다는 이야기지만 NASA는 오는 2020년대 중반까지 유로파의 얼음 지각을 뚫고 그 아래 잠수정이나 로봇을 내려보내는 계획도 세우고 있다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

작년 명왕성에 접근한 뉴호라이즌스호 덕분에 과학자들은 명왕성에 대해서 매우 상세한 자료를 수집할 수 있었다. 덕분에 명왕성에 대한 많은 비밀이 풀렸지만, 동시에 많은 의문점도 생겨났다. 그 의문 가운데 하나는 하트 모양의 거대한 지형인 스푸트니크 평원(Sputnik Planum)이다. 너비 900km에 달하는 이 평원 지형에는 충돌 분화구가 별로 없어 새롭게 생겨난 지형임을 보여주고 있다. 그런데 이렇게 거대한 지형이 어떻게 명왕성같이 작은 천체에서 새로 생겨날 수 있을까? 이를 설명하는 가설 가운데 하나는 과거 지름 200km에 달하는 소행성이 충돌한 흔적이라는 것이다. 하지만 이로 인해 거대한 크레이터가 생기는 대신 오히려 다른 천체에서는 보기 어려운 독특한 지형이 형성된 이유는 여전히 미스터리로 남아 있다. 브라운 대학의 지질학자 브랜던 존슨(Brandon Johnson)이 이끄는 연구팀은 뉴호라이즌스호의 데이터를 기반으로 다양한 시뮬레이션을 시행해서 어떤 조건에서 이런 지형이 생겨날 수 있는지를 검증했다. 이들이 세운 가설은 명왕성의 얼음 지각 아래 염도가 높은 액체 상태의 물이 존재한다는 것이다. 연구팀은 0~200km 두께의 물이 존재하는 다양한 모델을 시도했다. 그 결과 현재 이 지역에서 관측된 질량 이상을 설명하기 위해서는 30%의 염도와 100km의 두께가 가장 가능성이 큰 것으로 나타났다. 연구팀은 이 결과를 지질 물리학 연구 서신(Geophysical Research Letters)에 발표했다. 만약 이들의 연구 결과가 옳다면 태양에서 매우 멀리 떨어진 얼음 천체도 아래에는 바다가 존재할 수 있는 셈이다. 사실 명왕성의 다양한 지형과 지질활동의 증거들 역시 이런 가능성을 보여주고 있다. 비록 지구의 지각은 딱딱한 암석이지만, 그 아래에는 맨틀과 마그마가 존재해서 화산활동을 비롯한 다양한 지질활동이 일어나는 것과 같은 이치다. 하지만 유로파나 엔셀라두스처럼 수증기 분출이 확인되지는 않았기 때문에 실제 바다가 존재하는지는 아직 확실치 않은 부분이 있다. 이 미스터리를 푸는 것은 앞으로 명왕성을 다시 방문할 탐사선의 몫이 될 것이다. 아직은 미래의 일이 되겠지만, 인류는 언젠가 다시 명왕성을 방문해서 그 끝없는 호기심을 충족시킬 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

미 항공우주국이 운영하는 오늘의 천체사진(APOD) 11일(현지시간)자 기사에 이색적인 그래픽이 하나 올라 누리꾼들의 관심을 끌고 있다. '행성 지구의 물은 얼마나 될까?' 하는 제목의 이 기사에는 바다, 강 할 것 없이 지구상의 물을 모아 물공을 만든다면 어느 정도 크기가 되나를 시각적으로 보여주고 있는데, 물공의 크기는 놀랄 만큼 작다. 지름이 겨우 1400km로, 지구 지름 1만 2800km의 10분의 1보다 조금 큰 정도이다. 한반도 남북 직선 거리가 약 900km니까, 그보다 1.5배 큰 편이다. 물의 행성으로 불리며 지구 표면의 70%를 뒤덮고 있는 바다이지만, 사실 그 물의 양이 생각보다 그리 많지 않다는 사실을 알 수 있다. 지구상 모든 물의 총량은 약 14억㎦이며, 이 물은 지구 표면을 평균 2.7㎞ 깊이로 덮을 수 있는 양이다. 그리고 바다가 그중 97.5%을 차지할 정도로 절대적인 비중이지만, 물공으로 뭉친다면 지구에 비해 조그만 구슬 정도밖엔 되지 않는다는 뜻이다. 이 크기는 지구의 달에 비해 절반에 못 미치고, 거의 대부분 물 얼음으로 이루어진 토성의 위성 레아보다는 약간 더 크다. 지구의 바다는 초창기 소행성 폭격 시대에 소행성들이 가져다 준 것이라고 과학자들은 믿고 있다. 하지만 지구의 표면 깊숙한 곳에 얼마나 많은 물이 갇혀 있는지는 여전히 학계에 큰 수수께기로 남아 있다. 태양계에서 바다를 가지고 있는 다른 천체로는 목성의 위성 유로파와 가니메데로 꼽히고 있다. 그중에서 유로파는 지구의 바다보다 2~3배나 많은 물을 가진 바다가 지각 아래 있을 것으로 과학자들은 보고 있다. 지름이 3100km에 달하는 유로파는 지구의 달보다 약간 작은 편이다. 그러나 유로파는 지구의 밤을 밝히는 달과는 영 딴판인 위성이다. 표면은 얼음으로 뒤덮여 있으며, 그 아래 바다가 출렁거리고 있는 것이다. 과학자들은 이 바다의 밑바닥은 유로파의 암석 맨틀일 것으로 추측하고 있다. 다양한 성분의 암석과 물이 화학적인 반응을 일으켜 거기서 생명이 태어나지 않았을까 하고 예측되고 있는데, 이러한 이유로 유로파는 우주생물학자들이 가장 가고 싶어하는 곳이 되었다. 그들의 꿈은 멀지않아 이루어질 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

옥스퍼드硏 “태양풍 인류에 치명적” ‘캐링턴 사건’ 전신망 마비·화재 유발 10년내 비슷한 태양풍 가능성 12% 우주기상, 정전·항공기 항로에 영향 1998년에 개봉한 영화 ‘아마겟돈’과 ‘딥임팩트’에서 지구는 날아오는 소행성으로 인해 멸망의 위기에 놓인다. 또 니컬러스 케이지가 주연한 영화 ‘노잉’(2009)은 지구 자기장 이상과 대규모 태양 흑점 폭발로 인한 열기가 지구 전체를 뒤덮으면서 인류에게 종말이 오는 내용이다. 실제로 지난 7월 중순 영국 옥스퍼드대 인류미래연구소(FHI) 연구진은 이 영화들이 그린 것처럼 태양풍과 소행성 충돌로 인해 지구가 최후의 날을 맞을 수 있다는 ‘인류 종말의 날 4대 시나리오’를 발표했다. 연구진은 지구를 향해 날아드는 혜성이나 소행성과 충돌하는 시나리오도 심각하지만 태양 흑점 폭발이나 코로나질량방출(CME) 현상으로 인한 태양풍이 인류에게 더 심각한 영향을 미칠 것이라고 예측했다. 태양은 지구 지름의 100배, 질량은 33만배에 달하는 항성(별)이다. 단 1초의 핵융합으로 미국이 9만년 동안 쓸 수 있는 양에 버금가는 에너지를 생산해 내는 것으로 알려져 있다. 엄청난 에너지원인 태양의 표면에서 일어나는 각종 폭발은 태양계의 우주환경을 좌우한다. 태양 표면에서 폭발현상은 초당 수백~수천㎞의 속도로 움직이는 고에너지 입자들을 우주에 방출한다. 고에너지 입자들이 지구로 날아들게 되면 지구 궤도를 돌고 있는 인공위성이 고장 나거나 무선통신이 두절되는 현상이 나타나기도 한다. 실제로 인류 최악의 태양폭풍 피해는 1895년 9월 영국에서 발생한 ‘캐링턴 사건’이다. 사상 최악의 태양폭풍인 캐링턴 사건으로 22만 5000㎞에 이르는 전신망이 마비되고 곳곳에서 화재가 발생하는 등 엄청난 혼란을 일으켰다. 연구자들은 최근 대형 태양풍이 자주 일어나고 있으며 캐링턴 사건 때보다 작게는 10배, 크게는 100배 이상의 태양풍 발생 가능성이 있다고 경고한다. 캐링턴 사건 때와 비슷한 규모의 태양풍이 10년 내에 발생할 가능성도 12%에 이른다고 분석했다. 우주 선진국을 중심으로 지구 전리층과 자기권에 직접적인 영향을 미치는 태양의 활동을 관측하고 예측하는 ‘우주기상’(Space Weather)에 대한 연구와 투자가 활발하게 이뤄지는 것도 이 때문이다. 미국은 1995년 국립해양대기관리청(NOAA)를 중심으로 항공우주국(NASA), 국방부, 에너지부, 국무부가 참여하는 ‘국가우주기상프로그램’(NSWP)을 수립해 운영 중이며 유럽우주기구(ESA)도 2000년대에 들어서면서 우주 시스템의 사용과 태양 플라즈마 밀도 변화 등 우주공간의 물리적 상태를 연구하는 ‘우주기상 프로젝트’를 시작했다. 한국도 2009년 발사한 통신해양기상위성 ‘천리안’의 안정적 운영과 데이터베이스 확보라는 차원에서 우주기상 연구와 서비스 제공에 대한 관심이 높아지고 있다. 이와 관련해 지난 7일 충북 진천 국가기상위성센터에서는 ‘우주기상 서비스 활용확대’라는 주제로 ‘우주기상 공동연수회’가 열렸다. 이 자리에서는 산·학·연의 우주기상 전문가 80여명이 참석해 위성개발과 우주기상, 우주기상 정보활용 방안에 대한 논의가 이뤄졌다. 현재 우주기상 감시는 ▲태양 활동 ▲행성 간 공간 ▲지구 자기장 세 부분으로 이뤄지고 있다. 태양 활동 감시는 플레어, 코로나 홀, 코로나질량방출(CME)에 대한 모니터링이 중심이다. 행성 간 공간감시는 태양계 내 행성들 간 자기장 변화, 행성을 거치면서 변화하는 태양풍의 속도와 밀도, 온도 측정 방식으로 수행한다. 지구 자기장 감시는 지자기 교란 정도를 측정해 우주의 날씨 변화를 감지하는 것이다. 최근에는 고속 태양풍이 한반도 낙뢰 발생 증가에 미치는 영향과 물리적 상호 연관 메커니즘을 분석하는 연구가 진행되고 있다. 갑작스러운 우주기상 변화는 원인 불명의 대규모 정전 사태나 기차 탈선 사고를 유발시킬 뿐만 아니라 비행기 궤도 이탈, 항공기 승무원이나 탑승객에 우주 방사선 노출까지 다양한 영향을 미친다. 이 때문에 우주기상 연구는 북극항공로를 지나는 비행기의 운항 기준과 승무원의 우주 방사선 노출 기준 등을 만드는 데도 활용된다. 우주기상 전문가들은 “태양 폭발이 발생하면 지구에 언제 영향을 미칠 것인지는 비교적 정확히 예측할 수는 있지만 언제 태양 폭발이 일어날지 예측하는 것은 현대 과학으로도 어렵다”며 “현재 우주기상 연구는 예보보다는 관측에 집중되고 있는데 태양에 대한 과학적 연구가 더 많이 이뤄진다면 언제 폭발이 일어나 어떤 영향을 미치고 어떻게 대비해야 할지에 대해 상세한 우주기상 예보를 들을 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국시간으로 8일 새벽 2시경, 소행성이 지구를 아슬아슬하게 스쳐 지나갈 것으로 보인다고 영국 일간지 데일리메일이 7일 보도했다. 2016RB1이라고 명명된 이 소행성은 길이 10m 정도며, 영국 시간으로 7일 저녁 6시 12분에 지구를 스쳐 지나갈 것으로 보인다. 전문가들은 이 소행성이 지구 표면으로부터 약 4만㎞ 상공을 지날 것으로 보고 있다. 이는 달의 중심과 지구 중심의 평균 거리인 38만 4400㎞의 약 10분의 1 정도의 거리다. 　이는 우주 프로젝트 전문사이트인 ‘The Virtual Telescope Project’ 관계자들이 지난 6일 발견했으며, 지구를 근접해 지나가는 소행성은 지구 남반구에서만 관찰할 수 있을 것으로 보인다. 이번 주, 지구를 인근을 지나가는 소행성은 2016RB1 하나 뿐은 아니다.　 미국항공우주국(NASA)에 따르면, 수 일 내로 길이가 각각 61m, 1.6㎞ 가량 되는 대형 소행성이 역시 지구를 스쳐 지나갈 것으로 예상된다. 다행히 이 소행성들은 지구 표면에서 매우 떨어진 거리를 지나가거나 시속 5만㎞의 빠른 속력으로 지구를 지나칠 것으로 알려졌다. 한편 지난달 28일 지구와 달 사이 거리의 5분의 1에 불과한 8만 ㎞까지 접근한 소행성의 크기는 수 십 m 정도였다. 전문가들은 최소 1㎞ 이상 길이의 소행성이 지구와 충돌할 경우에만 지구에 피해를 끼칠 수 있다고 보고 있다. 다만 지구에 근접한 천체들이 지구와 충돌할 가능성이 점차 높아지고 있다는 의견이 끊임없이 제기되는 만큼, 전문가들은 우주 탐구에 박차를 가하고 있다. NASA는 한국시간으로 9일 오전, 소행성 탐사선인 ‘오시리스-렉스’를 쏘아올린다. 이 탐사선은 소행성의 궤도를 예측하고, 지구와 충돌을 피하거나 피해를 최소화하는 방법을 찾는 한편 소행성으로부터 먼지와 자갈 등을 채집해 지구 생명체의 기원을 찾는 미션에 돌입한다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

전설적 록 밴드 ‘퀸’의 보컬 프레디 머큐리 탄생 70주년인 9월 5일(현지시간) 퀸의 기타리스트이자 천체물리학자이기도 한 브라이언 메이는 머큐리가 사망한 19991년 발견된 소행성 17473에 그의 이름을 붙였다고 밝혔다. 메이는 소행성 이름과 관련해 “프레디가 세상에 남긴 엄청난 영향을 기리려는 것”이라고 밝혔다. 프레디 머큐리의 거대한 족적을 엿볼 수 있는 퀸의 명곡들을 살펴봤다. 1. To Much Love Will Kill You (Back to the Light, 1992) 퀸의 기타리스트 브라이언 메이가 프레디 머큐리 사망 1년 뒤인 92년 추모 콘서트 및 솔로 앨범 ‘Back to The Light’을 통해 대중에 처음 소개한 곡. 프레디 머큐리가 부른 버전은 이로부터 4년 뒤인 96년에 공개됐다. 장황한 기타 솔로와 서정적 키보드 연주, 프레디 머큐리의 애절한 노래가 비통한 분위기를 자아낸다. 2. Killer Queen (Sheer Heart Attack, 1974) 비교적 난해한 장르인 프로그레시브 록 및 하드 록의 특색을 강하게 지녔던 이전 두 음반에 비해 ‘Sheer Heart Attack’ 앨범은 대중적 색깔을 띠며 퀸이 세계적 메인스트림에 발을 들여놓는 계기를 마련해줬다. 그중 한 곡인 Killer Queen 또한 영국과 미국 양쪽에서 흥행하며 퀸의 세계적 입지를 확장하는 역할을 한다. 한편 해당 곡에서 시도된 멤버 4인 모두의 합창은 이후 이들 노래의 주요 특징 중 하나로 자리 잡기도 했다. 3. Another One Bites the Dust (The Game, 1980) 굵직한 그루브의 베이스 리듬, 펑키한 기타연주가 프레디 머큐리의 강렬한 보컬과 매력적 대조를 이루는 곡. 발표 당시 여러 국가 음악 차트에서 10권 안에 안착하며 대중성을 인정받았다. 4. Radio Gaga (The Works, 1984) 영국 미국을 제외한 19개 국가에서 차트 1위를 달성하는 기염을 토했던 곡이다. MTV 등 신흥 미디어에 의해 라디오를 위시한 기존 음악계 위상이 위태로워지던 당시의 시대상과 그에 따른 불안감 및 상실감을 표현하고 있다. 5. We Will Rock You/We are the Champions (News of the World, 1977) 형식상 두 곡이지만 하나의 싱글로 묶어 발표됐다. 열정과 승리라는 연관된 주제를 담고 있어 주로 스포츠 경기에 관련된 테마송으로 사용되면서 일반인 사이에서도 큰 인지도를 얻었다. 6. Bohemian Rhapsody (A Night at the Opera, 1975) 6분에 육박하는 연주 시간, 후렴구가 존재하지 않는 비전형적 구성, 하드락과 오페라의 조합이라는 낯선 시도 등에도 전 세계적 인기를 끌었던 전설적 명곡. 머큐리의 극적인 창법과 천재적 작곡 능력, 메이의 세련된 연주 등이 두 장르의 성공적 융합을 이끌어냈다. 한편 보헤미안 랩소디의 발표에 맞춰 퀸은 프로모션용 뮤직비디오를 제작해 공개했는데, 이 또한 대대적 호평을 얻었으며, 이후로 신곡 발표에 맞춰 뮤직비디오를 제작하는 관행이 보편화됐다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

‘퀸’ 프레디 머큐리, 소행성 이름으로 부활국제천문연맹, 탄생 70년 기념으로 헌정 　 록그룹 ‘퀸’의 보컬인 프레디 머큐리(1946∼1991)의 이름이 소행성에 헌정됐다. 5일(현지시간) 영국 일간지 텔레그래프에 따르면 국제천문연맹(IAU) 소행성 센터는 소행성 17473을 ‘소행성 17473 프레디 머큐리’로 개명했다고 밝혔다. 천체 물리학자이기도 한 퀸의 기타리스트 브라이언 메이는 전날 스위스에서 열린 파티에서 이 결정을 발표했다. 그는 “머큐리가 살아있다면 9월 5일은 70세를 맞는 날”이라며 “그의 생일을 기념해 소행성 이름을 선물했다”고 말했다. 그의 이름이 붙은 소행성은 화성과 목성 중간에 자리를 잡고 있으며 지름이 3.2㎞에 불과하다. 메이는 “우주의 재와 같은 검은 물체”라며 “지구에서는 눈으로 볼 수 있는 수준보다 1만배나 희미해 관측하려면 적당한 크기의 망원경이 필요하다”고 설명했다. 머큐리는 매우 넓은 음역을 오가는 스타일의 가수로서 한 시대를 대표하는 가장 위대한 로커 가운데 한 명으로 거론되고 있다. 머큐리는 BBC방송이 실시한 위대한 100대 영국인 투표에서 59위를 차지했다. 탄자니아 잔지바르 출생인 그의 원래 이름은 파로크 불사라였는데 퀸이 1970년 결성되면서 프레디 머큐리로 개명했다. 그는 에이즈에 걸렸다고 밝힌 지 이틀 만인 1991년 11월 24일 세상을 떠났다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

세레스는 지름 950km 정도의 비교적 작은 천체지만, 소행성대에서는 가장 큰 천체이며 생각보다 복잡한 지형을 가지고 있다. 과학자들은 던 탐사선이 세레스에 도달하기 전에도 망원경으로 세레스가 단순하지 않은 지형을 가지고 있다는 사실을 알았지만, 던 탐사선이 보내온 관측 데이터 덕분에 세레스의 복잡한 지형을 구체적으로 파악할 수 있게 되었다. 미국 애리조나 주립대학의 데이비드 윌리엄 교수와 동료들은 미 항공우주국(NASA)의 던 탐사선 관측 결과를 이용해서 세레스에 있는 대형 화산인 아후나 몬스(Ahuna Mons)의 지형을 입체적으로 파악하고 그 생성 원인을 밝혔다. 아후나 몬스는 너비가 18km, 높이가 4km에 달하는 화산으로 세레스의 작은 크기를 생각하면 상당히 거대한 화산이다. 그런데 이 화산은 지구와는 달리 얼음과 여러 가지 암석 성분이 섞여 있는 얼음 화산(cryovolcanism) 이다. 소행성대보다 더 먼 거리에 있는 태양계 천체 가운데는 이런 얼음화산이 흔한데, 이 중에서 세레스의 아후나 몬스는 던 탐사선 덕분에 가장 자세히 관측된 얼음화산이다. 얼음 화산은 얼음이 단단하게 굳어 영구적인 얼음으로 존재하는 추운 천체에서 생성된다. 이런 위성이나 소행성 내부에서는 내부의 열 때문에 액체 상태의 물이 존재할 수 있으며, 용암이 대지를 뚫고 나오듯이 표면으로 솟아오른 다음 낮은 기온 때문에 얼어붙게 된다. 참고로 세레스의 평균 온도는 영하 40도 수준이다. 이런 일이 반복적으로 일어나면 높은 얼음화산이 생성된다. 아후나 몬스 역시 여러 차례의 염분과 진흙이 풍부한 물이 분출해 점차 높아진 얼음화산인데, 지구의 화산과 비슷하면서도 다른 특징을 가지고 있다. 세레스에는 지구와 달리 산을 침식시키는 바람과 비, 그리고 식물의 활동이 없다. 따라서 비교적 높은 얼음화산이 생성될 수 있는 것인데, 그렇다고 해서 산이 침식되는 현상이 없는 것은 아니다. 낮과 밤의 기온 차이로 인해 얼음이 수축과 팽창을 반복하면서 균열이 생기기 때문이다. 이 균열 때문에 얼음 화산의 일부가 무너지기도 하고 다시 균열을 따라 물이 분출되면서 지형을 형성하는 것으로 보인다. 이런 형태의 얼음화산은 지구에서는 볼 수 없는 독특한 지형이다. 동시에 순수한 물이 아니라 진흙과 염분이 풍부한 물 덕분에 이런 성분이 많이 포함된 독특한 얼음 화산이기도 하다. 얼음화산의 존재는 세레스의 일부 지각에 액체 상태의 물이 존재할 만큼의 열이 있다는 것을 의미한다. 동시에 이런 화산이 세레스 전체가 아니라 일부에서만 발견된다는 것은 세레스의 지각 내부가 균일하지 않다는 것을 의미한다. 앞서 발견된 독특한 흰색 지형 역시 같은 의미로 해석할 수 있다. 세레스의 지각은 물과 암석, 그리고 다양한 미네랄이 섞여 있으며 그 구성비가 지역마다 달라 세레스 같은 작은 천체에 복잡한 지형을 만드는 것으로 보인다. 연구팀은 세레스의 지각의 30-40% 정도가 얼음이고 나머지는 규산염 암석 및 염분으로 구성된 것으로 파악하고 있다. 던 탐사선은 아직도 세레스 주변에서 탐사를 계속하고 있다. 앞으로 더 많은 연구를 통해 세레스의 비밀이 하나씩 드러날 것으로 보인다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

태양계 끝자락인 해왕성 궤도 바깥에는 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있어 경계를 구분짓기 애매한 지역이 있다. 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하는 미지의 영역인 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt)다. 8월 30일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 뉴호라이즌스호가 카이퍼 벨트 내 위치한 천체 '콰오아'(Quaoar)를 포착하는데 성공했다고 밝혔다. 지난 2002년 발견된 콰오아는 지름이 1110km에 달할 만큼 비교적 큰 천체로 명왕성에 절반 만해 한때 태양계 행성 후보로도 거론된 바 있다. 태양과의 거리가 64억 km로 공전주기는 무려 288년. 현재까지 연구결과를 종합하면 콰오아는 지난 2007년 한 개의 달을 거느리고 있는 것으로 확인됐으며 명왕성과 세레스처럼 왜소행성의 자격은 충분하나 아직 국제천문학계의 공식적인 인정을 받지는 못했다. 이번에 뉴호라이즌스호가 포착한 이 사진은 명왕성 탐사 1주년인 지난 7월 13일~14일 사이 촬영한 것으로 콰오아는 '점'에 불과한 수준으로 보인다. 이는 탐사선과 콰오아와의 거리가 무려 21억 km 떨어져 있기 때문으로 사진 속 위 아래 안개처럼 길게 보이는 천체들은 IC 1048과 UGC 09485 은하다. 1년 전 명왕성 탐사를 무사히 마친 뉴호라이즌스호는 현재 임무가 추가돼 연장 근무 중이다. 뉴호라이즌스호가 현재 가고있는 새로운 타깃은 소행성 ‘2014 MU69’로 명왕성에서도 무려 16억 km 떨어져 있다. 탐사선이 시속 5만 km의 속도로 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월 이곳 ‘2014 MU69’를 근접 통과한다. 얼음으로 이루어진 소행성인 2014 MU69는 지름 48km의 작은 크기로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 　 사진=NASA/JHUAPL/SwRI 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 12일 밤부터 13일 새벽까지 150여개의 페르세우스 유성우(별똥별)가 떨어지는 장관을 볼 수 있다는 소식에 많은 사람이 뜬눈으로 밤을 새웠다. 그렇지만 빛공해가 심한 도심에서 별똥별을 기다렸던 사람들은 기대만큼 실망감도 컸다. 유성우는 혜성이나 소행성의 찌꺼기들이 비처럼 떨어지는 현상이다. 태양을 중심으로 타원형 궤도를 그리며 도는 혜성이나 소행성은 지구 안쪽 궤도를 지나갈 때 많은 물질을 남긴다. 암석이나 금속성 부스러기인 이 물질들은 지구 중력에 이끌려 초속 10~70㎞의 속도로 대기권으로 진입한 뒤 대기와의 마찰로 타오르면서 100㎞ 상공부터 빛을 내기 시작한다. 일반 유성보다 훨씬 밝은 빛을 내는 유성을 ‘화구’(fireball)라고 한다. 대기 중에서 큰 소리를 내면서 폭발하거나 완전히 타지 않고 지상에 떨어져 운석이 되기도 한다. 2013년 2월 15일 러시아 첼랴빈스크 인근에 떨어진 ‘첼랴빈스크 유성’은 지름 19m 크기로 수많은 건물을 부수고 1500명의 부상자를 내기도 했다. ●운석 충돌하면 지구 전체에 산성비 유성도 이 정도의 피해를 가져오는데 소행성이나 혜성이 지구로 날아든다면 어떻게 될까. 1994년 7월 중순 슈메이커레비9 혜성이 목성과 충돌했다. 목성의 중력권에 들기 전 여러 조각으로 나뉘어 떨어졌는데도 가장 큰 것의 위력이 TNT 600만 메가톤(Mt)급에 이르렀다. 지구에 있는 모든 나라의 폭탄을 동시에 폭파시킨 것의 600배 이상에 해당된다. 충돌 후 화구는 목성 상공 3000㎞까지 솟아올라 소형 망원경으로도 관측이 가능했을 정도였다. 목성에 떨어진 규모로 혜성이 지구와 충돌할 경우 현재 지구에 살고 있는 모든 생물이 절멸한다. 혜성이나 소행성의 충돌이 지구에 미칠 수 있는 대표적인 영향은 충격파, 해일, 전자기적 변화, 대기 중으로의 물질 유입 등이지만, 충돌 결과는 소행성의 크기와 충돌 속도에 따라 복잡한 형태로 나타난다. 소행성의 대기권 진입 속도는 초속 15~30㎞, 혜성은 초속 75㎞ 정도로 대기권에서 강력한 충격파가 발생해 천체와 주변 대기를 고온으로 가열시켜 공중 폭발을 일으키고 순간적으로 엄청난 에너지가 방출돼 광범위한 지역을 초토화시킬 수 있다. 바다에 떨어질 경우는 바다 깊숙이 크레이터(충돌 구덩이)를 만들고, 이 크레이터가 빠른 속도로 주변의 바닷물로 채워지면서 해수면의 급격한 하강과 함께 지진해일(쓰나미)을 일으킬 것으로 예상된다. 지름 400m의 천체가 태평양이나 대서양에 떨어질 경우 인접한 모든 해안에 10m 높이의 쓰나미를 일으킨다는 연구 결과도 나와 있다. 전자기 교란은 천체의 충돌로 강력한 에너지를 발생시켜 이온층을 교란시킴으로써 각종 전자 장비와 관련한 시설에 심각한 타격을 입히게 된다. 운석이 충돌하면 대기도 변화시킨다. 운석 충돌로 발생하는 엄청난 열로 인해 대기 중의 산소와 질소가 연소되면서 질산화물이 만들어진다. 이 대기 중의 질산화물은 산성비로 이어지고, 결국 수증기와 이산화탄소가 급증하면서 짧은 기간 동안 온실효과가 발생한다. 지구와 충돌할 수 있는 혜성은 태양계 최외곽부에 자리잡고 있는 오르트 구름대나 카이퍼 벨트에 있는 것들로 얼음과 먼지 덩어리로 이뤄져 있는 평균 지름 10㎞ 안팎이다. ●소행성 파괴·궤도 변경 기술은 없어 소행성은 목성 궤도나 목성과 화성 사이 소행성대라고 불리는 곳에 주로 존재하며 고유한 궤도를 갖고 태양 주위를 공전하는데 행성의 중력이나 소행성들 간 궤도가 변하는 경우가 많다. 특히 지구 주변엔 현재 수많은 소행성이 날아다니고 있는데 국제천문연맹에 등록된 지구와 충돌 가능성이 높은 근지구소행성(NEAs)만 9400여개로 알려져 있다. 과학자들은 지름 400m짜리 소행성 하나가 30년 내에 지구에 근접할 것으로 예상하고 있다. 미국 항공우주국(NASA)이 다음달 8일 소행성 ‘베누’를 탐사하기 위한 무인 탐사선 ‘오리시스렉스’를 발사하는 것도 이 때문이다. 40억년 전 만들어진 소행성인 베누는 150년 주기로 지구에 근접하는데 과학자들이 계산한 지구와의 충돌 확률은 2700분의1이다. 오리시스렉스는 베누에서 샘플을 채취해 2023년 지구로 귀환할 예정이다. 전문가들은 “현대 과학이 소행성의 비밀에 대해 많은 것을 밝혀내기는 했으나 아직까지는 영화에서처럼 소행성의 궤도를 바꾸거나 파괴하는 기술은 없다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우주를 떠도는 소행성에서 광물자원을 캐오는 영화같은 일이 현실로 성큼 다가왔다. 최근 미국의 우주 벤처기업 ‘딥 스페이스 인더스트리’(Deep Space Industries·이하 DSI)는 오는 2020년까지 지구에 근접하는 소행성을 향해 소형 우주선을 발사할 것이라고 밝혔다. '프로스펙터 원'(Prospector-1)이라는 이름이 붙은 이 우주선은 50kg의 소형으로, 주 임무는 소행성에 묻혀있는 광물 탐사다. 곧 해당 소행성이 '돈 좀 되는지' 알아보는 것이 임무로 조사결과 경제성이 높다고 판단되면 향후 DSI는 이곳에 다시 '광부 우주선'을 보내게 된다. 우주에서 광물을 캐오는 것은 마치 할리우드 SF 영화에서나 볼 수 있을 법한 이야기지만 이제는 ‘우주판 골드러시’가 예고되는 상황이다. 소행성 자원 개발에 가장 앞서 있는 회사들은 역시 미국 기업들이다. 대표적인 회사로는 4년 전 영화 ‘아바타’의 제임스 카메론 감독과 구글 공동대표인 래리 페이지와 에릭 슈미츠 등이 힘을 합쳐 만든 회사 ‘플래니터리 리소시스’(Planetary Resources·이하 PR)다. 이 회사는 소행성에서 백금 등 천연자원을 캐내 지구의 자산을 늘리겠다며 설립됐으며 소행성 탐사 위성을 발사할 계획도 갖고있다. 특히 룩셈부르크 정부는 지난 2월 DSI와 PR 등 미국의 우주 자원개발 업들과 함께 이 프로젝트를 추진할 계획을 밝혀 화제가 된 바 있다.　 한 나라까지 직접 '우주 광부'로 나서는 이유는 소행성이 갖는 경제적 가치 때문이다. 지난해 7월 소행성 하나가 지구와 약 240만 km 정도 떨어진 거리를 두고 2년 후를 기약하며 순식간에 지나쳤다. 지구와 충돌할 가능성도 없는 이 소행성에 세간의 관심이 쏠린 이유는 이곳에 묻힌 백금만 1억톤 가량으로 현재 시세로 치면 무려 5조 4000억 달러(약 5957조원)에 달하기 때문이다. 특히나 놀라운 점은 2011 UW158처럼 지구를 스쳐가는 ‘금 덩어리’들이 우주에 하나 둘이 아니라는 사실이다. 한동안 잠잠했던 DSI는 이번에 소행성 탐사에 대한 청사진을 공개하고 본격적으로 팔소매를 걷어붙였다. 공개된 계획을 보면 프로스펙터 원이 가장 먼저 찾아낼 소행성 자원은 바로 물이다. 물론 지구에 '소행성수(水)'를 들여오기 위한 목적은 아니다. 물은 프로스펙터 원 추진체의 연료 역할을 한다. 곧 물있는 소행성은 프로스펙터 원의 '주유소' 역할을 하는 셈. DSI 공동 창업자인 릭 투밀슨은 "프로스펙터 원은 상업적 목적의 행성간 미션을 가진 첫번째 우주선일 뿐 아니라 새로운 사업의 이정표가 될 것"이라면서 "한계가 없는 경제적 팽창의 시대를 앞당길 것"이라고 밝혔다. 이어 "탐사 대상이 될 소행성은 지구와 화성 사이에 있는 1만 2000개의 소행성군 중 채산성이 가장 높은 곳이 될 것"이라면서 "프로스펙터 원은 목적지에 도착해 향후 채굴에 필요한 정보를 모두 보내올 것"이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

주기적으로 지구를 스쳐가는 소행성을 향해 곧 인류의 탐사선의 발사된다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 오는 8일(현지시간) 소행성 베누(Bennu)를 향해 탐사선 오시리스-렉스(OSIRIS-Rex)가 발사된다고 발표했다. 화성과 목성사이 소행성 벨트에 위치한 베누는 492m의 지름을 가진 비교적 큰 소행성이다. 태양계의 수많은 소행성 중 베누에 관심이 쏠리는 것은 정기적으로 지구를 근접해 지나치기 때문이다. 6년 간격으로 지구를 찾아오는 베누는 지난 2013년 2월에도 초당 7.8㎞의 속도로 지구에서 약 3만 5000㎞ 떨어진 거리를 지나쳐갔으며 지금 경로가 거듭된다면 언제가는 지구와 충돌할 가능성도 존재한다. 탐사선 오시리스-렉스의 향후 미션 계획은 이렇다. 먼저 오는 8일 오시리스-렉스가 발사되면 2년 후인 2018년 8월 목적지 베누에 도착한다. 이후 탐사선은 60~400g의 흙 등 표면의 샘플을 수집한 후 2023년 지구로 귀환한다. 　 오시리스-렉스 미션 수석연구원 단테 로레타 박사는 "베누는 태양계 생성의 비밀을 담은 타임캡슐 같은 천체"라면서 "탐사선이 수집해 올 샘플에는 '인간이 어디에서 왔는지'와 같은 근원적인 질문에 대한 답을 가지고 있을 수 있다"고 설명했다. 　 NASA 측은 또한 베누에 철, 니켈, 기타 금속 등 이른바 돈이 되는 자원이 풍부할 것으로 추정하고 있다. 곧 태양계에 대한 근원적인 질문과 돈되는 자원, 여기에 지구를 위협하는 소행성이라는 점이 탐사 가치를 높이는 셈이다. 로레타 박사는 "베누가 지구와 충돌할 가능성은 2700분의 1 수준으로 2175년, 2196년까지 이뤄지지 않을 것"이라면서 "만약 베누가 지구를 위협할 시기가 오면 미래의 과학기술로 충분히 파괴할 수 있을 것"이라고 말했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr