미국항공우주국(NASA)의 과학자들이 우주에서 비타민이 형성될 수 있는 원리를 발견했다. 이상한 이야기처럼 들릴 수도 있지만, 사실 과학자들은 운석 및 기타 우주 물질의 입수를 통해서 지구 이외의 장소에서도 다양한 유기물이 형성될 수 있다는 사실을 확인했다. 특히 탄소질 운석을 분석한 결과 여기서는 생명의 기초 물질은 물론 놀랍게도 비타민 B3가 발견된 바 있다. 농도는 30에서 600ppb(parts-per-billion, 십억 분의 일)로 매우 낮지만, 생명체의 존재 없이도 비타민이 형성될 수 있다는 것은 놀라운 발견이었다. NASA 산하 고다드 우주비행센터의 카렌 스미스 박사후연구원과 그녀의 동료들은 어떻게 이런 일이 가능한지를 검증하기 위해서 실험실에서 우주의 상황을 재현했다. 사실 우주에는 생명의 기초가 되는 탄소, 수소, 질소, 산소, 그리고 물과 여러 가지 미량 원소가 풍부하다. 지구 역시 우주에서 형성되었으니 이는 당연한 일이다. 하지만 극저온의 우주 공간에서 비타민을 비롯한 복잡한 유기물이 어떻게 형성될 수 있는지는 아직 미스터리이다. 스미스의 연구팀은 혜성이나 혹은 성간 공간에 있는 얼음의 환경을 실험실에서 재현한 후 다양한 원소들을 넣고 반응을 지켜봤다. 그 결과 물과 이산화탄소의 얼음 속에서 다양한 유기물이 형성될 수 있음이 증명됐다. 우리 태양계와 다른 별들은 가스와 먼지의 구름이 중력으로 인해 뭉쳐서 생성됐다고 생각되고 있다. 이 과정에서 별을 형성하는데 사용되지 않은 먼지와 가스는 서로 모여 행성, 혜성, 소행성이 된다. 이 가스와 먼지에는 탄소, 산소, 수소, 질소같이 생명을 형성하는 데 필요한 물질들이 풍부하다. 이번 연구에서는 극저온의 우주를 재현하기 위한 진공 상태의 영하 253도의 알루미늄판 위에서 물, 이산화탄소, 피리딘(pyridine) 같은 물질들이 반응해서 비타민 B3를 비롯한 더 복잡한 유기물을 생성할 수 있다는 것을 보여줬다. 우주에는 먼 초신성 등에서 나오는 고에너지 방사선들이 있어 더 복잡한 유기물을 생성할 수 있는 에너지를 제공할 수 있다. 과학자들은 극저온의 진공 상태인 우주 공간에서도 생각보다 복잡한 유기물이 생성될 수 있다는 것을 알아냈다. 하지만 그것이 과연 중요할까? 대답은 ‘그렇다’이다. 많은 과학자가 지구의 유기물을 공급한 것이 이런 과정을 거친 혜성이나 소행성이었을 것으로 생각하기 때문이다. 이는 지구 생명체 탄생에 결정적 재료를 공급했을 것이다. 그리고 어쩌면 저 멀리 있는 다른 외계 행성에도 생명체가 탄생하는데 충분한 유기물을 제공했을지 모른다. 과연 우주에서 얼마나 복잡한 유기물이 쉽게 형성될 수 있는지는 우주에 얼마나 생명현상이 흔할 것이냐는 질문과 연결돼 있다. 앞으로도 이 질문의 답을 찾기 위해서 연구가 계속될 것이다. 사진=NASA/고다드 우주비행센터 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스가 명왕성 근접비행이라는 역사적인 미션을 완수했지만, 본격적인 외부 태양계 탐사는 이제 막 시작한 것에 지나지 않는다. 뉴호라이즌스는 7월 14일 아침(현지시간) 명왕성에서 불과 12,500km 떨어지 지점을 통과했다. 이는 지구-달 사이 거리의 30분의 1도 채 안되는 짧은 거리로, 그야말로 명왕성 표면을 스치듯이 지나간 것이다. 그래서 이번 미션은 먼 거리에서 단번에 바늘귀에 실을 꿰는 것에 비유되기도 했다. 태양계 최외각을 돌고 있는 왜소행성 명왕성에 역사상 최초로 근접비행한 뉴호라이즌스는 명왕성의 다섯 위성의 모습을 카메라에 담았다. 이로써 미국은 태양계의 모든 행성에 대해 탐사선을 보낸 유일한 나라가 되었다. -총알14배 속도로 '카이퍼 벨트' 향하여... 이제 탐사선은 무려 초속 14km라는 맹렬한 속도로 명왕성으로부터 멀어져가고 있다. 이는 총알 속도의 14배에 해당한다. 이처럼 빠른 속도로 날아가기 때문에 명왕성 궤도에 안착할 수가 없었다. 감속할 만한 연료가 남아 있지 않았던 것이다. 명왕성을 지난 뉴호라이즌스가 날아가는 곳은 어디인가? 46억 년 전 태양계 탄생의 비밀을 고스란히 지니고 있는 얼음의 나라 카이퍼 벨트다. 태양계 외곽을 싸고 있는 카이퍼 벨트는 수만 개의 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 영역이다. 뉴호라이즌스가 이 지역의 얼음 파편에 충돌할 확률은 약 1만분의 1로 추산된다. 어떤 의미에서 우주는 훌륭한 냉동고이기 때문에 이곳에 있는 소행성들은 태양계 생성 과정에 그대로 담고 있는 화석이라고 할 수 있다. 뉴호라이즌스는 2016년까지 3단계에 걸친 임무 수행에 나설 예정이며, 여기까지가 명왕성 미션의 공식적인 종결이 될 것이다. 그러나 데이터 전송은 훨씬 더 오래 이루어지는데, 다운링크 속도가 아주 느려 초당 2킬로바이드밖에 안되기 때문이다. 뉴호라이즌스는 지난 16일까지 근접비행을 하는 9일 동안 50기가바이트의 데이터를 수집했다. 그러나 17일까지 보내온 데이터는 전체의 2%에 지나지 않는다. -2026년 '임무 종료'후 우주속으로... 뉴호라이즌스 팀은 지난 여름 허블 우주망원경을 이용해 카이퍼 띠에 있는 천체들 중 뉴호라이즌스의 예상 경로에 있는 적당한 천체를 찾아내는 작업에 들어갔다. 45일 동안 작업을 한 결과 5개의 후보 천체가 최종적으로 선정되었다. 뉴호라이즌스는 앞으로 카이퍼 벨트 천체(KBO)를 근접비행할 계획인데, 2019년에 미션이 이루어질 것으로 보인다. 선정된 후보 천체 2개는 2014 MU69와 2014 PN70으로, 명왕성 바깥으로 16억km 떨어져 있으며, 지구로부터의 거리는 48억km다. 두 천체 모두 지름이 수십km로, 명왕성과는 아주 다른 유형의 천체에 속한다. 두 천체 중 어느 것을 근접비행할 것인가 하는 결정은 조만간 내려질 전망이다. 결정을 하는 데 있어 키워드는 최소의 연료 소비다. 뉴호라이즌스는 2020년까지 카이퍼 벨트에서 관측 업무를 수행하고, 2026년 공식 임무를 마친 후 방향을 바꾸지 않은 채 그대로 우주 저편으로 날아가게 된다. 뉴호라이즌스 연구를 이끄는 앨런 스턴 연구원은 “뉴호라이즌스의 메인 컴퓨터와 통신장비를 쓰지 못하게 될 시점이 다가올 것”이라며 “우리는 이를 2030년대 중반으로 예상하고 있다”고 말했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

‘저 하늘 끝에는 무엇이 있을까. 사람과 똑같은 생명체가 살고 있을까.’ 맑고 청명한 여름날 밤하늘을 바라보면서 누구나 한 번쯤은 우주비행사나 천문학자를 꿈꿔 본 적이 있을 것이다. 지난주는 전 세계인이 하늘을 쳐다보며 이런 꿈을 다시 생각하게 했던 시간이었다. 미국 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사 계획에 따른 ‘뉴허라이즌스’호의 명왕성 근접 통과 덕분이다. 태양계 경계 탐사선 뉴허라이즌스호는 2006년 1월 미국 플로리다 케이프 커내버럴 기지에서 발사돼 9년 6개월여의 항해 끝에 지난 14일 오전 7시 49분 57초(미국 동부시간 기준)에 명왕성과 1만 2500㎞ 떨어진 최근접점을 통과하고 지금은 얼음과 소행성들로 구성된 태양계의 끝자락인 ‘카이퍼 벨트’와 ‘오르트 구름대’를 탐사하기 위해 전진하고 있다. ●우주선 자세까지 때에 맞게 바꿔야 지구와 48억㎞ 이상 떨어진 명왕성을 지나쳐 지금도 계속 멀어지고 있는 뉴허라이즌스호가 지상 통제센터에서 명령을 받아 회신하기까지는 9시간 가까이 걸린다. 빛의 속도로도 4시간 30분이나 걸리는 거리에 있는 뉴허라이즌스호는 어떻게 목적지인 명왕성을 정확하게 찾아갈 수 있었을까. 차선이 그려져 있지 않은 하늘과 바다를 항해하는 비행기와 선박, 지도조차 없는 공간에서 움직이는 인공위성과 우주탐사선 등은 유도항법을 이용해 목적지를 찾아간다. 유도항법은 물체를 어느 한 지점에서 다른 지점으로 일정 시간에 도착할 수 있도록 다양한 장비와 기술로 이끄는 방법이다. 보통 항공기나 선박 같은 경우는 목적지와 항로를 알고, 현재 위치와 속도만 알 수 있다면 원하는 장소까지 유도하기가 쉽다. 그러나 우주선은 위치와 속도뿐만 아니라 자세 정보도 필요하다. 우주선이나 인공위성은 태양광을 에너지원으로 하는 경우가 많아 태양전지판이 항상 태양 쪽으로 향하고 있어야 하고, 지구와의 통신을 위해 안테나 방향이 지구를 향하도록 끊임없이 자세를 조정해야 한다. 이 때문에 우주선이 목적지까지 실수 없이 도착하기 위해서는 속도나 위치뿐만 아니라 현재 자세정보까지 정확한 데이터가 필요하다. ●우주에서 길 찾는 4가지 방법 우주선이 목적지까지 가기 위해 이용하는 길찾기 방법은 크게 네 가지다. 첫 번째는 지문(地文)항법으로 지상에서도 많이 쓰이는 길찾기 방법이다. 광학 또는 레이더 영상으로 현재 자기의 위치를 확인하면서 입력된 목적지를 찾아가는 것이다. 대륙간 탄도미사일이 정확한 타격을 위해 끊임없이 레이더와 실제 영상을 비교하면서 길을 찾는 것과 유사하다. 지구와 가까운 달을 탐사할 경우 쓸 수 있는 방법으로, 달 표면에 대해서는 비교적 상세히 알고 있기 때문에 우주선은 발사 뒤 광학계나 레이더를 이용해 정확한 도착지를 찾아낸다. 다음으로는 천문(天文)항법이 있다. 항행 중에 태양이나 달, 행성 등 천체 간 두 점 사이의 각도를 정밀하게 관측해, 관측값과 관측 시간에 따라 ‘천측계산표’를 이용해 현재 위치를 찾는 방법이다. 또 우주선이 지나가면서 촬영한 별의 패턴과 별 카탈로그에 있는 별의 패턴을 비교해 좌표를 식별해 위치를 확인하기도 한다. 세 번째는 우주선의 운동에 의해 생기는 관성을 이용하는 관성항법이다. 우주선에는 회전운동을 측정하는 자이로와 직선운동을 측정하는 가속도계로 구성된 관성항법 장치가 설치돼 있다. 우주선은 관성항법 장치로 시시각각 변하는 가속도를 측정한 뒤 내부 프로그래밍된 미적분 계산식을 통해 현재 속도와 위치, 즉 지구로부터의 거리를 알 수 있게 된다. 마지막으로는 전파항법이 있다. 전파는 속도가 일정하며, 직진하고, 장애물이 있으면 통과하는 것이 아니라 반사된다는 특성들을 이용한 것이다. 우주선에는 지향성 회전안테나가 설치돼 있는데 여기서 마이크로파를 지구로 쏘면 지상에서는 이를 수신해 현재 방위와 거리를 알아낸다. 우주선은 이 네 가지 중 하나를 선택해 쓰는 것이 아니라 두세 가지를 결합시켜 위치를 파악하며 길을 찾는다. ●행성의 인력으로 먼 우주 여행 태양계에서 화성보다 바깥쪽인 심우주를 탐사할 때는 주변 행성의 중력을 이용하는 스윙바이(swingby) 또는 플라이바이(flyby)라는 항법을 사용한다. 뉴허라이즌스호가 명왕성까지 길을 찾아간 것도 바로 이 방법을 이용해서다. 우주선이 행성의 옆쪽으로 접근하면 행성의 중력에 의해 끌려 들어가면서 속도가 빨라진다. 중력권에 끌려 들어가면 우주선은 추락하게 된다. 그렇지만 행성의 자전과 공전이라는 회전력과 가속도를 이용해 끌려 들어가기 직전에 행성의 중력권을 벗어나면 속도가 빨라진 상태로 목적지를 향해 갈 수 있게 되는 것이다. 1961년 나사의 제트추진연구소(JPL)에서 인턴으로 근무하던 대학원생 마이클 미노비치가 제안한 것이다. 우주선 궤도를 잘 설계해 목표 행성까지 가는 동안 거치는 행성들의 중력권에 접근시키면 그 행성의 인력에 따라 속도가 빨라지고, 여러 행성들을 거칠 때마다 가속도를 얻어 더 먼 거리를 여행할 수 있다는 획기적인 아이디어로 1974년 나사에서 발사한 ‘매리너 10호’에 처음 적용됐고 보이저 1, 2호도 스윙바이 항법으로 태양계를 벗어날 수 있었다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국의 천재 물리학자 스티븐 호킹(73) 박사가 인류의 첫 명왕성 탐사를 축하하는 내용의 의미있는 메시지를 보냈다. 호킹 박사는 한국시간으로 14일 오후 8시 49분 57초 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 성공적으로 명왕성에 근접 통과한 직후 이를 축하하는 영상 메시지를 공개했다. 박사는 "10년 간에 걸친 명왕성과 카이퍼 벨트 탐험에 나선 개척자 NASA에 축하를 보낸다" 면서 "뉴호라이즌스호의 명왕성 탐사는 태양계가 어떻게 형성됐는지 이해하는데 도움을 줄 것" 이라고 밝혔다. 특히 박사는 이번 탐사가 갖는 의미에 대해 설파했다. 호킹박사는 "오랜 시간 인류는 미스터리한 명왕성에 대해 알고 싶어했다" 면서 "우리는 탐험한다. 왜냐하면 우리는 인간이고 무엇인가 알기 원하기 때문"이라고 말했다. 호킹 박사는 그간 줄기차게 우주 탐사가 갖는 중요성에 대해 강조해 왔다. 지난 2월에는 영국 런던 과학 박물관 행사에 주빈으로 참석해 ‘우주 탐사’는 미래의 인류 생존을 위한 ‘생명보험’과도 같다는 의미심장한 연설을 했다. 당시 호킹 박사는 “지금도 지구상에는 우리가 풀지 못한 많은 문제가 있다. 우주 탐사는 이에대한 다른 접근방식을 제공해 주는 계기가 된다” 면서 “다른 행성의 식민지화를 통해 우리 인류가 사라지는 것을 막을 수 있어 우주 탐사는 인류의 생존을 위해 중요한 것” 이라고 밝혔다.　 또한 2년 전에도 박사는 “향후 1000년 내에 인류는 생존을 위해 지구를 떠나야 한다” 면서 “점점 망가져 가는 지구를 떠나지 않고서는 인류의 새천년은 없다“고 주장한 바 있다. 한편 지난 2006년 발사된 인류최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴호라이즌스호는 무려 9년 6개월, 일수로 3462일 만에 56억 7000만 ㎞를 날아가 목적지인 명왕성에 도착했다. 이후 뉴호라이즌스호는 2016년~2020년 사이 카이퍼 벨트를 지나 오는 2029년 태양계를 완전히 떠나게 된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 돈으로 6000조원이 넘는 어마어마한 가치를 지닌 소행성이 지구로 접근하고 있어 천문학계는 물론 일반인들의 관심이 쏠리고 있다. 영국 일간지 데일리메일에 따르면, 오는 19일 오후 11시(현지시간) 소행성 ‘2011 UW-158’이 지구 최근접점을 통과한다. 영국과 시차는 8시간이므로 한국시간으로는 20일 오전 7시다. 지름 452~1011m가량인 이 소행성은 지구로부터 240만 km까지 접근할 예정이다. 이는 지구와 가장 가까운 행성인 화성보다 30배 가까운 거리다. 이 소행성이 우리 지구에 접근하는 과정은 각국 천문학자들이 연구를 위해 관측하는데 일반인들도 볼 수 있도록 천체망원경 감상 사이트인 슬루(Shooh)를 통해 생중계한다. 이 영상은 스페인 카나리아 제도에 있는 천체망원경으로 관측된다. 특히 이 소행성의 중심 핵에는 백금 1억 톤가량이 있는 것으로 분석되고 있어 소행성 채굴 기업인 ‘플래니터리 리소시스’도 큰 관심을 보이고 있다. 백금 1억 톤의 가치는 5조 4000억 달러, 우리 돈으로는 6000조원이 넘는다. 이 소행성이 이번에 지구를 스쳐 지나가면 앞으로 2년 뒤쯤 다시 지구를 찾는데 플래니터리 리소시스는 이렇게 주기적으로 지구를 찾는 소행성을 수차례 분석함으로써 소행성 채굴 실천에 한발짝 더 다가설 예정이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 돈으로 6000조원이 넘는 어마어마한 가치를 지닌 소행성이 지구로 접근하고 있어 천문학계는 물론 일반인들의 관심이 쏠리고 있다. 영국 일간지 데일리메일에 따르면, 오는 19일 오후 11시(현지시간) 소행성 ‘2011 UW-158’이 지구 최근접점을 통과한다. 영국과 시차는 8시간이므로 한국시간으로는 20일 오전 7시다. 지름 452~1011m가량인 이 소행성은 지구로부터 240만 km까지 접근할 예정이다. 이는 지구와 가장 가까운 행성인 화성보다 30배 가까운 거리다. 이 소행성이 우리 지구에 접근하는 과정은 각국 천문학자들이 연구를 위해 관측하는데 일반인들도 볼 수 있도록 천체망원경 감상 사이트인 슬루(Shooh)를 통해 생중계한다. 이 영상은 스페인 카나리아 제도에 있는 천체망원경으로 관측된다. 특히 이 소행성의 중심 핵에는 백금 1억 톤가량이 있는 것으로 분석되고 있어 소행성 채굴 기업인 ‘플래니터리 리소시스’도 큰 관심을 보이고 있다. 백금 1억 톤의 가치는 5조 4000억 달러, 우리 돈으로는 6000조원이 넘는다. 이 소행성이 이번에 지구를 스쳐 지나가면 앞으로 2년 뒤쯤 다시 지구를 찾는데 플래니터리 리소시스는 이렇게 주기적으로 지구를 찾는 소행성을 수차례 분석함으로써 소행성 채굴 실천에 한발짝 더 다가설 예정이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

1930년 미국 천문학자 클라이드 톰보가 발견한 지 85년 만에 속살을 드러낸 태양계 최외곽 왜소행성 명왕성에 높이 3500m 수준의 얼음산맥이 존재한다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 미국항공우주국(NASA)과 존스홉킨스대 응용물리학연구소는 태양계 경계 탐사선 ‘뉴허라이즌스’호가 지난 14일 명왕성 1만 2500㎞ 상공을 근접 통과하면서 촬영한 명왕성 표면사진과 위성 ‘카론’의 사진을 16일 오전(한국시간)에 공개했다. 이번에 공개된 사진은 명왕성 지표면의 1% 정도에 해당하는 부분으로, 3500m 높이의 산맥과 얼음으로 이뤄져 있다. NASA의 알란 스턴 박사는 “현재까지 받은 사진에서는 명왕성 표면에서 운석 등과 부딪쳐 생긴 충돌 크레이터가 보이지 않고 있으며, 얼음산도 약 1억년 전에 형성된 것으로 보인다”며 “태양계의 나이가 45억년이라고 할 때 1억년이라면 가장 젊은 행성이라고 할 수 있을 것”이라고 설명했다. 이번에 공개된 사진 중에는 명왕성의 5개 위성 중 하나인 ‘히드라’의 모습도 있다. 또 다른 위성 ‘닉스’와 함께 2005년 발견된 히드라는 그동안 크기와 형태 등이 알려지지 않았다. 이번에 뉴허라이즌스호가 보내온 사진에 따르면 화소당 3㎞의 해상도를 보여 자세히 보이지는 않지만, 명왕성은 가로·세로 지름이 각각 43㎞와 33㎞로 서로 다른 ‘찌그러진 얇은 감자’ 모양을 보이고 있다. 또 히드라의 표면 역시 얼음으로 뒤덮여 있을 것으로 추정되고 있다. 현재 뉴허라이즌스호는 LTE 무선통신 전송속도보다 10만배 정도 느린 초당 2000비트 정도의 속도로 데이터를 전송하고 있어 이미지와 데이터 전송이 완료되기까지는 앞으로 1년 6개월 정도가 걸릴 것으로 예상된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국의 천재 물리학자 스티븐 호킹(73) 박사가 인류의 첫 명왕성 탐사를 축하하는 내용의 의미있는 메시지를 보냈다. 호킹 박사는 한국시간으로 14일 오후 8시 49분 57초 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 성공적으로 명왕성에 근접 통과한 직후 이를 축하하는 영상 메시지를 공개했다. 박사는 "10년 간에 걸친 명왕성과 카이퍼 벨트 탐험에 나선 개척자 NASA에 축하를 보낸다" 면서 "뉴호라이즌스호의 명왕성 탐사는 태양계가 어떻게 형성됐는지 이해하는데 도움을 줄 것" 이라고 밝혔다. 특히 박사는 이번 탐사가 갖는 의미에 대해 설파했다. 호킹박사는 "오랜 시간 인류는 미스터리한 명왕성에 대해 알고 싶어했다" 면서 "우리는 탐험한다. 왜냐하면 우리는 인간이고 무엇인가 알기 원하기 때문"이라고 말했다. 호킹 박사는 그간 줄기차게 우주 탐사가 갖는 중요성에 대해 강조해 왔다. 지난 2월에는 영국 런던 과학 박물관 행사에 주빈으로 참석해 ‘우주 탐사’는 미래의 인류 생존을 위한 ‘생명보험’과도 같다는 의미심장한 연설을 했다. 당시 호킹 박사는 “지금도 지구상에는 우리가 풀지 못한 많은 문제가 있다. 우주 탐사는 이에대한 다른 접근방식을 제공해 주는 계기가 된다” 면서 “다른 행성의 식민지화를 통해 우리 인류가 사라지는 것을 막을 수 있어 우주 탐사는 인류의 생존을 위해 중요한 것” 이라고 밝혔다.　 또한 2년 전에도 박사는 “향후 1000년 내에 인류는 생존을 위해 지구를 떠나야 한다” 면서 “점점 망가져 가는 지구를 떠나지 않고서는 인류의 새천년은 없다“고 주장한 바 있다. 한편 지난 2006년 발사된 인류최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴호라이즌스호는 무려 9년 6개월, 일수로 3462일 만에 56억 7000만 ㎞를 날아가 목적지인 명왕성에 도착했다. 이후 뉴호라이즌스호는 2016년~2020년 사이 카이퍼 벨트를 지나 오는 2029년 태양계를 완전히 떠나게 된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스 탐사선이 한국시간 14일 오후 8시 49분 57초 명왕성과 그 위성 사이를 통과한다. 9년 간 지구에서 정말 먼 거리를 날아왔지만, 실제 명왕성을 아주 가까이서 관측하는 시간은 매우 짧다. 저 멀리 명왕성까지 가기 위해서 속도를 높인 데다 명왕성 자체가 작기 때문이다. 그리고 한 가지 더해서 명왕성의 독특한 궤도와 자전축 때문에 근접 관측시간은 짧아질 수밖에 없다. 명왕성은 황도면(지구에서 볼 때 항성 사이로 태양이 움직이는 궤도)에 대해서 17도 정도 기울어진 타원 궤도를 공전하고 있다. (위의 사진 참조) 여기에 명왕성은 또 공전 궤도면에 대해서 120도 정도 기울어져 자전하고 있다. 따라서 뉴호라이즌스호는 명왕성을 약간 기울어진 수직 각도에서 지나칠 수밖에 없다. 그것도 시속 4만 9,600km의 빠른 속도로 지나가야 한다. 따라서 명왕성에서 근접 관측할 수 있는 시간은 사실 수십 분에 지나지 않게 된다. 하지만 이 순간은 NASA의 과학자들이 지난 9년간 기다려왔던 바로 그 순간이다. 미국 동부 시각 기준 오전 7시 49분. 최적의 상태라면 뉴호라이즌스호는 1만 2,500km 거리에서 명왕성의 한쪽 표면을 정밀 촬영하게 된다. 해상도는 최고 70m 수준까지 올라갈 것으로 기대된다. 그리고 14분 후 뉴호라이즌스호는 이제 명왕성에서 멀어지는 대신 위성 카론에서 가장 가까운 위치인 2만 8,800km 거리에 놓이게 된다. 이때 카론과 주변 위성들에 대한 집중 관측이 이뤄질 것이다. 그 다음에는 이제 명왕성과 멀어지면서 나머지 관측을 시도해야 한다. 수일 후에는 명왕성에서 다시 수백만 km 떨어진 거리에 위치할 것이다. 그러나 뉴호라이즌스호의 모험이 여기서 끝나는 것은 아니다. 앞서간 보이저 1호, 2호 선배들과 마찬가지로 뉴호라이즌스에는 원자력 전지(RTG)가 탑재되어 있다. 앞으로 수십 년간 동력원이 남아 있는 것이다. 뉴호라이즌스호는 앞으로 남은 기간 카이퍼 벨트라는 혜성과 소행성의 모임을 지나면서 주변 천체를 관측할 것이다. 운이 좋다면 2030년 이후에도 정보를 계속 보내줄 수 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　　 　

최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴호라이즌스호가 9년 6개월, 3462일 만에 오늘 명왕성(한국시간 14일 오후 8시 49분 57초)에 도착한다. 뉴호라이즌스호가 명왕성에 도착하는 오늘을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견돼 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하며 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그 전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 명왕성은 행성에서 퇴출당했나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹(IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 ‘청소해야’ 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴호라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억 km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에는 바다가 있을까? 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 ‘외기권’이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

인류 최초의 태양계 경계 탐사선 ‘뉴허라이즌스’호가 태양계 최외곽의 왜소(矮小)행성 명왕성과 드디어 오늘 저녁 만난다. 미국항공우주국(NASA)과 미국 존스홉킨스대 응용물리학연구소는 뉴허라이즌스호가 9년 6개월여의 항해 끝에 14일 오전 7시 49분 57초(미국 동부시간 기준, 한국시간 14일 오후 8시 49분 57초)에 명왕성과 1만 2500㎞ 떨어진 최근접점을 통과한다고 13일 밝혔다. 2006년 1월 미국 플로리다 케이프커내버럴 공군기지에서 발사된 뉴허라이즌스호는 2007년부터 7년 동안 동면에 들어갔다가, 지난해 12월 깨어나 명왕성 탐사 준비에 돌입했다. 임무수행을 열흘가량 앞둔 지난 4일에는 81분 동안 지구와 교신이 중단돼 탐험 무산의 위기감이 돌기도 했다. 명왕성은 1930년 3월 미국 천문학자 클라이드 톰보에 의해 발견됐다. 이 때문에 특히 많은 미국인에게 사랑을 받았다. 2006년 국제천문연맹(IAU)에서 태양계 행성 지위를 박탈하고 왜소행성으로 분류했을 때는 반대시위까지 일어났을 정도다. 뉴허라이즌스호는 명왕성과 위성 ‘카론’을 근접 통과하면서 0.5㎞급 해상도의 컬러사진과 100m급 해상도의 흑백 사진을 촬영하는 한편 대기 및 토양정보를 수집하게 된다. 뉴허라이즌스호는 지구와 48억㎞ 정도 떨어져 있어 정보가 오기까지 4시간 30분이 걸린다. 존스홉킨스대 앤디 리브킨 박사는 “그동안 명왕성은 천문학자들에게 미지의 공간으로 남아 있었는데, 뉴허라이즌스호의 근접 통과로 많은 수수께끼가 풀릴 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 9월 미국 매사추세츠주에 위치한 하버드 스미스소니언 천체물리센터에서 이색적인 토론회가 열렸다. 이날 토론의 주제는 ‘행성이란 무엇인가?’로 도마 위에 오른 것은 바로 명왕성이었다. 토론 참가자로 나선 전문가들은 하버드대의 오웬 깅그리치 천문학 명예교수와 디미타 사세로브 교수, 그리고 국제천문연맹 산하 소행성센터의 가레스 윌리암스 박사로 그 면면도 쟁쟁했다. 　 먼저 포문을 연 것은 하버드대 교수들이었다. 깅그리치 교수는 “행성의 정의는 시대에 따라 시점에 따라 변할 수 있다” 면서 “명왕성은 역사적으로 또한 문화적으로 이미 태양계의 한 행성”이라고 주장했다. 　 사세로브 교수도 “명왕성은 별과 별의 잔유물로 형성된 작은 구체 덩어리로 볼 수 있다”며 역시 명왕성의 행성 복귀를 지지하고 나섰다. 그러나 윌리암스 박사는 이같은 주장을 단칼에 반박했다. 윌리암스 박사는 “명왕성은 다른 행성들과 달리 궤도면과 황도면의 경사각이 17도나 기울어져 있으며 그 지역의 지배적인 천체도 아니다” 면서 “만약 명왕성이 행성이 된다면 태양계 행성은 향후 계속 늘어날 것”이라고 밝혔다.　 무려 9년 6개월, 일수로 3462일, 거리로 56억 7000만 ㎞를 날아간 뉴호라이즌스호의 명왕성 도착(7월 14일)이 눈 앞에 온 지금 또하나의 해묵은 논란이 다시 일어날 조짐이다. 바로 명왕성의 복권(復權) 논란이다. 사실 '수금지화목토천해명' 이라는 순서로 우리에게도 익숙한 명왕성은 지난 2006년 행성의 지위를 잃고 왜소행성(dwarf planet)으로 격하됐다. 공식이름은 외우기도 힘든 ‘134340 플루토’. 지난 몇 년 사이 미국 천문학계를 중심으로 명왕성의 지위를 다시 회복하자는 움직임이 일어나고 있으며 뉴호라이즌스호가 명왕성을 통과하고 나면 이같은 논란은 한층 더해질 전망이다. 명왕성이 행성에서 퇴출된 이유는 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)이 행성의 분류 정의를 바꿨기 때문이다. 당시 IAU는 행성의 정의를 크게 3가지 조건으로 제시했다. 첫째 태양 주위를 공전하며, 둘째 충분한 질량과 중력을 가지고 구(sphere·球) 형태를 유지해야 하며 셋째 그 지역의 가장 지배적인 천체여야 한다. 문제는 2000년대 들어 명왕성 인근에서 카론 등 새로운 천체가 발견되면서 시작됐다. 처음에는 명왕성의 위성으로 생각됐던 카론에 명왕성이 휘둘린다는(맞돌고 있는) 사실이 확인됐기 때문이다. 결과적으로 명왕성이 행성이 되면 인근 카론, 제나, 케레스 등도 모두 행성이 돼 태양계의 행성 숫자는 최대 12개로 늘어날 수도 있는 상황이 됐다. 이에 유럽 천문학자들을 중심으로 행성의 정의를 위와같은 3가지 조건으로 정리하며 투표를 통해 명왕성 행성 퇴출을 결정했다. 이에 미국 천문학계가 반발한 것은 당연한 일. 특히 명왕성이 퇴출되기 직전인 그해 1월 미 항공우주국(NASA)은 7억 달러라는 큰 돈을 들여 명왕성 탐사선 뉴호라이즌스호를 발사한 바 있다. 또한 명왕성은 태양계 행성 중 미국인이 발견한 유일한 행성이기도 하다. 바로 LA다저스의 에이스 클레이튼 커쇼의 증조부이기도 한 클라이드 W. 톰보(1906~1997)로 그의 유골 일부는 뉴호라이즌스호에 실려있다. 일단 명왕성 복권 찬성에 대한 일반인들의 여론은 높은 편이다. 그러나 천문학자들의 과학적 주장 또한 명쾌해 당분간 명왕성은 '내 마음 속의 행성'으로만 남을 가능성이 높다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

멀고 먼 태양계 끝자락에 위치한 역대 최고 화질의 ‘저승' 모습이 포착됐다. 지난 11일(이하 미 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 명왕성의 표면 모습이 확실히 드러나 보이는 사진을 공개했다. 이 사진은 지난 9일 탐사선 뉴호라이즌스가 명왕성과 540만 km 떨어진 곳에서 촬영한 것으로 해상도는 픽셀당 27km다. 뉴호라이즌스 연구원 커트 니버는 "명왕성 남반구에 오른쪽으로 헤엄쳐가는 고래의 꼬리를 닮은 지형과 그 위 복잡한 지형 패턴이 고스란히 보인다" 면서 "적도 부근에 다각형 지형 모습도 촬영돼 그야말로 흥미로운 상상을 자아낸다"며 놀라워했다. NASA 측은 흥미로운 명왕성의 이 지형이 화산 폭발에 의한 것인지 혹은 소행성같은 천체와의 충돌에 의해 생성된 것인지 아직 명확한 결론은 내리지 못하고 있다. 사실 우리 달의 3분의 2 정도에 불과할 만큼 작은 명왕성은 특이하게도 총 5개의 위성을 거느리고 있다. 이 때문에 명왕성 자체도 흥미로운 연구대상이지만 그 주위를 도는 5개의 달도 수많은 비밀을 품고있다. 　　　 지금은 ‘134340 플루토’(134340 Pluto)라 불리며 행성 지위를 잃고 ‘계급’이 강등된 명왕성은 카론(Charon), 케르베로스(Kerberos), 스틱스(Styx), 닉스(Nix), 히드라(Hydra) 등 총 5개의 달을 거느리고 있으며 모두 그리스 신화에 나오는 저승과 관련된 이름을 가지고 있다. 이중 명왕성의 ‘물귀신’이 된 것이 바로 죽은 자를 저승으로 건네준다는 뱃사공 카론이다. 애초 명왕성의 위성이라고 생각됐던 카론이 서로 맞돌고 있는 사실이 확인된 것. 그 이유는 이렇다. 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)이 행성 분류 정의를 변경했는데 크게 3가지 조건이 붙었다. 첫째 태양 주위를 공전하며, 둘째 충분한 질량과 중력을 가지고 구(sphere·球) 형태를 유지해야 하며, 셋째 그 지역의 가장 지배적인 천체여야 한다. 문제는 2000년대 들어 카론 등 새로운 천체가 발견돼 명왕성의 지배적인 위치가 흔들리면서 시작됐다. 이에 유럽 천문학자들을 중심으로 투표를 통해 명왕성 행성 퇴출을 결정했다. 이에 가장 크게 반발한 것은 역시 미국이다. 태양계 행성 중 유일하게 미국인이 발견한 것은 물론 행성 퇴출 전인 지난 2006년 1월 이곳에 뉴호라이즌스까지 보냈기 때문이다. 명왕성의 발견자는 LA 다저스 에이스 클레이튼 커쇼의 증조부인 천문학자 클라이드 톰보(1906-1997)로 특히 그의 유골 일부는 뉴호라이즌스호에 실려있기도 하다. 지난 2006년 1월 발사돼 9년을 쉼없이 날아간 뉴호라이즌스는 이틀 후면 아직까지 알려진 것이 없는 바로 이곳 ‘저승’에 도착한다. <뉴호라이즌스의 여정> * 2006년 1월 발사 * 2011년 3월 18일/천왕성 궤도를 지나다 * 2014년 8월 1일/ 해왕성 궤도를 지나다 * 2015년 7월 14일/국제 표준시(UTC) 기준 11시 47분 명왕성 접근 통과(명왕성에서 13,695km 거리, 초속 13.78km) * 2015년 7월 14일/국제 표준시(UTC) 기준 12시 01분 명왕성의 위성인 카론 접근 통과(카론에서 29,473km 거리, 초속 13.87km) * 2016년~2020년/카이퍼 띠 천체들 접근 통과 * 2029년 - 태양계를 떠남 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

뉴허라이즌스 호가 앞으로 4일이면 명왕성과의 역사적인 조우를 하게 된다. 이처럼 우리 인류가 살고 있는 동네- 이 우주를 알기 위해 인류의 꿈을 싣고 우주공간으로 쏘아올려진 탐사선들은 수백 개에 이르지만, 그중에서도 특히 기억에 남는 것이 바로 목성 탐사선 '갈릴레오 호'다. 갈릴레오 이름을 이 탐사선에 붙인 이유는 물론 갈릴레오가 인류 최초로 목성을 망원경으로 관측하고 그 4대 위성, 곧 갈릴레이 위성을 발견한 업적을 기리기 위한 것이다. 태양계의 축소판이라 할 목성 체계의 발견으로 인해 지동설은 강력한 증거를 얻었으며, 천동설에 바탕한 점성술과 천문학은 여기서부터 확연히 분리하게 되었다. 목성 탐사선 갈릴레오 호가 우리에게 깊은 인상을 남긴 것은 그러나, 갈릴레오의 이 발견 때문이 아니라, 종교재판 끝에 비극적인 최후를 맞은 갈릴레오와 목성탐사선 갈릴레오 호의 마지막이 흡사한 비장감을 보여주었다는 데 있다. ▲ 갈릴레오의 운명과 꼭 닮은 '갈릴레오 탐사선' 태양계의 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 태양계에서 가장 거대한 행성이다. 목성은 태양계 여덟 행성을 모두 합쳐놓은 질량의 3분의2 이상을 차지할뿐더러, 지름이 14만 3,000km로 지구의 약 11배에 이른다. 만약 이 목성을 달의 위치에 갖다놓는다면 지구의 하늘을 거의 덮어버릴 것이다. 이 거대한 목성은 육안으로도 쉽게 찾아볼 수 있을 만큼 밝은데, 가장 밝을 때는 -2.5등급에 이르기도 한다. 또한, 목성은 엷은 고리를 가지고 있으며, 유명한 네 개의 갈릴레오 위성을 포함해 많은 위성을 지니고 있다. 태양계의 왕자 행성인 목성의 질량은 지구의 약 318배, 부피는 지구의 약 1,400배나 되지만, 밀도는 지구의 약 4분의1 정도밖에 되지 않는다. 그 이유는 목성은 태양처럼 밀도가 낮은 수소와 헬륨으로 구성되어 있기 때문이다. 이러한 사실은 목성이 조금만 더 컸더라도 제2의 태양이 될 수가 있었음을 암시한다. 목성의 모습을 보면 줄무늬가 보인다. 검은 줄무늬를 ‘띠'(belt), 밝은 줄무늬를 ‘대'(zone)라 부른다. 목성의 대기에서 가장 유명한 현상은 대적반이다. 목성의 소용돌이인 이 대적반은 타원 모양이며, 크기는 지구 사이즈보다 훨씬 크다. 남반부에 있는 이 대적반 내의 풍속은 초속 100m에 가깝다. 그럼 목성은 지구로부터 얼마나 떨어져 있나? 지구에서의 거리는 가까울 때가 약 6억km 남짓이지만, 태양으로부터는 약 5.2AU(7억 8천만km) 거리에서 11년 10개월 주기로 공전하고 있다. 그런데 놀라운 점은 이 엄청난 덩치인 목성의 자전속도가 태양계 내에서 가장 빠르다는 사실이다. 한 바퀴 도는 데 9시간 50분밖에 안 걸린다. 자전속도는 시속 45,000km로, 지구의 27배가 넘는다. ▲ 2조 원 투입한 목성 프로젝트 이 문제적 행성인 목성 탐사의 역사는 올해로 43년이 되었다. 1972년 인류 최초의 목성 탐사선 파이오니어 10호가 목성을 향해 탐사 장도에 올랐던 것이다. 이듬해에는 파이어니어 11호가 떠났고, 1977년에는 보이저 1호와 2호, 그리고 율리시즈 호와 갈릴레오 호 등 많은 지구의 탐사선들이 잇따라 발사되었다. 첫번째의 목성 탐사선 파이어니어 10호와 11호는 1972년과 1973년에 각각 발사되어 탐사를 시작했고, 또한 1979년 3월과 7월에는 보이저 1, 2호가 잇따라 목성에 도착했다. 보이저 1호의 카메라는 지구에서는 발견할 수 없었던 목성의 얇은 두 개의 고리를 발견했으며, 이오가 활화산을 가지고 있다는 것을 처음으로 밝혀냈다. 목성 탐사선의 결정판이라 할 수 있는 갈릴레오 호가 발사된 것은 1989년 10월 18일이다. 보이저 1, 2호의 중량이 722kg이고 파이오니어 10,11호의 중량이 259kg인 데 비해 갈릴레오의 전체 중량은 2,380kg으로, 상당히 대형화된 탐사선이었다. 무려 15억 달러(한화 약 2조 원)를 쏟아부은 갈릴레오 호는 궤도선과 탐사선으로 이루어져 있으며, 길이 9m, 지름 4.8m(안테나)로, 주임무는 목성의 대기 속으로 탐사선을 낙하시키는 한편, 목성의 선회궤도에 궤도선을 진입시켜 목성 대기의 조성과 구조, 온도 분포, 구름과 위성 표면의 특성, 이오의 화산활동과 목성 고리 조사 및 자료수집 등이다. 그야말로 NASA의 야심찬 목성 프로젝트인 갈릴레오는 1990년 2월에 금성을, 같은 해 12월, 1992년 12월에 두 차례 지구를 근접 통과한 후 발사 후 6년 만인 1995년 12월 목성에 도착했다. 갈릴레오가 이처럼 복잡하고 먼 항로를 택할 수밖에 없었던 것은 목성에 도달하는 데 필요한 충분한 에너지를 얻기 위해 금성과 지구의 중력을 이용한 플라이바이(Fly by) 기법을 수행했기 때문이다. 이것은 천체의 중력을 이용해 공짜 가속을 얻는 방법으로, 우주의 당구치기 같은 것이다. ▲ '1,000년에 한 번' 혜성 대형충돌 목격 갈릴레오가 목성으로의 긴 여로 중에 과외의 소득을 하나 올린 게 있는데, 그것은 슈메이커-레비9 혜성이 목성에 충돌하는 사건을 목격한 일이었다. 슈메이커-레비 혜성은 일반 혜성들처럼 태양의 주위를 도는 것이 아니라 놀랍게도 목성의 주위를 대략 2년의 주기로 공전하고 있다는 사실이 밝혀졌는데, 이 혜성이 목성의 조석력으로 산산조각이 나면서 드디어 1994년 7월 14일 총 21개의 조각들이 초속 60km라는 맹렬한 속도로 목성에 돌진, 차례대로 충돌하기 시작했고, 그 충돌은 22일까지 계속되었다. 충돌 후 화구는 목성 상공 3,000km까지 솟아올랐으며, 그 흔적은 직경 5cm짜리 아마추어 천체 망원경으로도 보일 정도였다. 아쉽게도 갈릴레오 탐사선은 아직 목성에 충분히 접근하지 못한 상태였지만, 현장에 가장 가까이 있는 탐사선으로서 생생한 사진들을 찍어 지구로 보내왔다. 가장 큰 조각이 들이받은 자국은 지구만큼이나 컸다. 계산에 의하면, 이런 혜성의 대형 충돌은 1,000년에 한 번 꼴로 일어나는 것으로 알려져 있다. 그러니까 이 슈메이커-레비의 충돌은 망원경이 발명된 후 처음으로 관측된 천체 충돌 사건인 셈이다. 우주는 그리 안전한 곳이 아니다. 이 같은 폭력사태가 도처에 끊이지 않고 일어난다. 지구 바깥 궤도를 도는 거대한 목성은 지구를 지켜주는 보디가드이기도 하다. 외부 태양계에서 지구를 향해 날아오는 많은 소행성들이 목성과 달이라는 방패에 먼저 들이받음으로써 지구가 비교적 안전을 누리는 셈이다. 만약 슈메이커-레비 혜성의 작은 한 조각이라도 지구에 충돌했다면 지구 생물의 70%는 멸종을 면치 못했을 거라고 한다. 그러므로 우리는 밤하늘에서 목성과 달을 본다면 감사의 마음을 품고 경의를 표하지 않으면 안된다. ▲ 유로파 바다 등 용감한 14년 여행담 자, 목성에 도착한 갈릴레오에게로 다시 가보자. 1995년 12월 목성 궤도에 도착한 갈릴레오는 목성의 대기와 위성에 대한 탐사 활동을 벌이면서, 싣고 간 원추 모양의 로봇 탐사선을 목성의 구름 사이로 떨어뜨렸다. 탐사선은 목성 대기의 높은 기압과 온도에 의해 짜부라지기 직전까지인 58분 동안, 200km의 목성 대기층을 통과하면서 대기의 온도, 기압, 화학 조성 등을 측정, 지구로 보고했다. 탐사선은 한 시간 만에 목성으로 추락하고 말았지만, 갈릴레오 궤도선은 8년 동안 목성 주위를 34번이나 선회하면서 목성과 그 위성들을 탐사했다. 목성의 고리 사이를 누비며 수많은 난관들을 헤치면서 감동적인 여행담을 엮어낸 이 용감한 갈릴레오 궤도선은 독특한 매력을 갖고 있어 지구의 관제사와 엔지니어, 과학자들에게 많은 사랑을 받았다. 운행 도중 몇 차례 기기 고장을 일으키는 등, 불운을 겪었지만, 그때마다 지상 엔지니어들의 필사적인 노력으로 수리에 성공하여 여행을 계속할 수 있었다. 이 용감한 갈릴레오 호의 여행담 때문에 인류는 목성의 구름 상부에 강력한 방사능대가 존재하고, 대기의 헬륨 농도가 태양과 똑같으며, 위성 이오 표면이 화산 활동에 의해 격렬하고 빠르게 변화하고 있다는 사실들을 알아냈다. 또한 위성 유로파의 얼음 표층 아래에 물로 된 바다가 있을 것이라는 증거 등을 발견했다. 과학자들은 이 바다가 지구의 대서양과 태평양을 합친 것보다 더 클 거라고 믿고 있으며, 어쩌면 그 속에 외계 생명체가 있을지도 모른다고 생각하고 있다. ▲ "혹시 생명체 죽일라...목성과 충돌하라" 갈릴레오 호는 8년 동안 목성 궤도를 돌면서 그 임무를 훌륭하게 수행한 끝에 2003년 9월 21일에 최후를 맞았다. 오랜 여행으로 노후화된 갈릴레오 호는 제어용 로켓의 연료가 떨어짐에 따라 더 이상 운항이 불가능하게 되었다. 그 상태대로 궤도를 떠돌게 놔둔다면 연료로 쓰던 플로토늄을 가진 채 유로파에 떨어져 그곳 바다를 방사능으로 오염시키고 혹시 있을지도 모를 생명체를 죽일지도 모른다고 판단한 NASA는 갈릴레오에게 목성과의 충돌을 명령했다. 갈릴레오는 관제소의 마지막 명령에 따라 고도 9000km에서 목성과의 충돌 항로로 방향을 틀었고, 마지막으로 우주와 목성 대기권 사이에 있는 외기권의 성분 분석을 보고한 후 목성의 구름 속으로 그 모습을 감추었다. 그리고 얼마 후 파괴되어 그 원자들을 목성의 바람 속으로 흩뿌렸다. 14년 동안 지구-태양 거리의 30배에 이르는 총 45억km를 항행하면서 목성 탐사 임무를 완수한 갈릴레오 호는 이렇게 자신의 삶을 마감했다. 어떤 면에서 그것은 오랜 연금생활 끝에 두 눈을 실명하고 임종한 갈릴레오 갈릴레이의 운명과도 닮은꼴이었다. NASA의 한 과학자가 마치 친구의 임종을 지켜보는 듯한 말투로 이렇게 읊조렸다. “갈릴레오가 탐사선과 재결합했습니다. 이제 둘은 모두 목성의 일부가 되었습니다.” 이광식 통신원 joand999@naver.com　

10년을 날아간 우주 탐사선 ‘뉴허라이즌스’가 태양계 가장 바깥 경계에 위치한 왜소행성인 명왕성을 최단거리에서 통과하는 ‘올해 최고의 우주쇼’가 무산될 뻔했다. 1시간 넘게 통신이 두절됐기 때문이다. 명왕성은 1930년 발견 이후 70년 넘게 태양계 아홉 번째 행성 대접을 받았지만 2006년 국제천문연맹 총회가 행성 기준을 새로 정하는 과정에서 왜소행성으로 격하됐다. 미 항공우주국(나사)은 6일 “뉴허라이즌스가 지난 4일 알 수 없는 이유로 약 1시간 21분 동안 통신이 두절됐으며, 자동으로 ‘안전모드’로 전환하고 자료를 백업하고 나서 통신을 재개했다”고 밝혔다. 나사는 조사 결과 뉴허라이즌스의 하드웨어나 소프트웨어에 고장이 발생하지는 않았으며, 통신 두절은 근접 비행을 준비하는 과정에서 발생한 타이밍 결함 때문이라고 설명했다. 나사는 평소 미국 캘리포니아 골드스톤, 스페인 마드리드, 호주 캔버라의 전파망원경을 묶어 뉴허라이즌스와 항상 연결 상태를 유지하고 있다. 그러나 통신망이 정상 작동 중일 때도 뉴허라이즌스는 지구와 49억㎞ 떨어져 있어 통신을 주고받는 데만 9시간이 걸린다. 뉴허라이즌스는 2006년 1월 미국 플로리다 케이프커내버럴 기지에서 발사돼 2007년 2월 28일 목성을 지난 후 에너지 사용을 최소화하기 위해 동면에 들어갔다가 지난해 12월 깨어나 명왕성 탐사에 나섰다. 계획대로라면 오는 14일 오전 7시 49분 57초(미 동부 시간 기준)에 명왕성과 1만 2500㎞ 떨어진 최근 접점을 통과한다. 뉴허라이즌스 사업을 위해 미국 정부는 7억 달러(약 7895억원)의 예산을 썼다. 영국 과학저널인 ‘네이처’는 지난달 25일에도 뉴허라이즌스가 명왕성을 근접 통과하는 데 성공하려면 가로 100㎞, 세로 150㎞인 가상의 직사각형 공간을 정확히 지나야 하는데, 명왕성의 정확한 위치를 알 수 없기 때문에 임무 수행이 쉽지 않을 것이라고 보도한 바 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘올해 최고의 우주쇼’가 보름 앞으로 다가왔다. 태양계 경계 탐사선 ‘뉴허라이즌스’의 명왕성 근접 통과가 임박하면서 인류 역사상 가장 가까운 거리에서 태양계 최외곽 왜소(矮小)행성을 직접 지켜볼 수 있게 됐기 때문이다. 미국항공우주국(NASA)과 존스홉킨스대 응용물리학연구소는 뉴허라이즌스가 48억㎞의 10년 항해 끝에 다음달 14일 오전 7시 49분 57초(미 동부시간 기준)에 명왕성과 1만 2500㎞ 떨어진 최근접점을 통과할 것이라고 28일 밝혔다. 2006년 1월 미국 플로리다 케이프커내버럴 기지에서 발사된 뉴허라이즌스는 2007년 2월 28일 목성을 지난 후 에너지 사용을 최소화하기 위해 동면에 들어갔다가 지난해 12월 깨어나 명왕성 탐사를 위한 준비를 하고 있다. 1930년 3월 미국 천문학자 클라이드 톰보에 의해 발견된 명왕성은 태양계 막내 행성으로 이름을 올렸지만 2006년 국제천문연맹(IAU)에서 행성분류법이 변경돼 태양계 행성의 지위를 잃고 왜소행성으로 분류됐다. 그러나 과학계에서는 태양계 생성과 관련된 많은 정보를 갖고 있을 것으로 보고 명왕성 탐사에 대한 기대감이 크다. 피아노 크기에 무게 478㎏의 뉴허라이즌스는 입자 탐지기, 고해상도 광학망원경, 자외선 분광기 등 7가지 장비를 싣고 명왕성에 대한 전체적인 지도를 그리는 작업을 수행할 예정이다. 그러나 명왕성 근접 통과일이 가까워오면서 성공 가능성에 대한 우려의 목소리도 커지고 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 25일자 기사에서 뉴허라이즌스호가 명왕성 근접 통과에 성공하기 위해서는 가로 100㎞, 세로 150㎞의 가상의 직사각형 공간을 정확히 지나야 한다고 설명했다. 문제는 명왕성의 정확한 위치를 알 수 없다는 것이다. 1930년 천문학자들이 명왕성을 발견했을 때도 천왕성의 궤도 운동을 관측하다가 우연히 발견했을 정도로 육안으로는 명왕성을 발견하기가 쉽지 않다. 또 명왕성의 5개 위성 중 핵심 위성인 카론은 명왕성 크기와 비슷해 서로의 중력에 영향을 미치기 때문에 명왕성의 위치가 예상과 다른 곳에 있을 수 있다는 설명이다. 그렇기 때문에 명왕성을 근접통과하기 위해 현재 궤도를 바꿔야 한다면 7월 4일 이전에 결정을 내려야 한다. 또 초당 14㎞의 속도로 비행하고 있는 만큼 궤도 계산이 잘못될 경우는 명왕성에서 멀리 떨어져 지나칠 수 있다는 것이다. 명왕성 근접 통과 프로젝트를 지휘하고 있는 바비 윌리엄스 박사는 “우주선이 지구에서 너무 멀리 떨어져 있어 신호를 보내더라도 수신하는 데까지 9시간이 걸리는 만큼 실시간으로 명령을 내릴 수 없는 상황”이라며 “올해 최대 우주 이벤트가 될 것이라고 기대는 하지만 성공 여부에 대해 확신할 수는 없다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

하늘에서 유성(별똥별)이 떨어지는 유성우를 보기란 쉽지 않다. 유성은 혜성이나 소행성에서 떨어져 나온 티끌, 또는 태양계를 더돌던 먼지 등이 지구 중력에 이끌려 대기로 들어오면서 대기와의 마찰로 불타는 현상을 뜻한다. 유성이 빛을 발하는 시간은 1/수십 초에서 수 초 사이인데, 매우 짧게 타다 사라지기 때문에 이를 자주 목격하긴 어려운 것이 사실이다. 최근 일본의 한 업체는 ‘인공 별똥별’을 만들어 환상적인 우주쇼를 펼칠 계획을 공개했다. ‘Ale’라는 이름의 이 회사는 정해진 시간에 환상적인 ‘인공 우주쇼’를 볼 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술은 완두콩처럼 생긴 매우 작은 풍선에 특별한 화학혼합물질을 넣은 것으로, 이를 지구 상공에서 떨어뜨리면 상공에서 타오르면서 다양한 색깔의 빛을 내는 특징을 가졌다. 이 ‘인공 별똥별’은 불꽃놀이와 닮았지만, 지상이 아닌 높은 상공에서 터진다는 것과 심지가 아닌 불에 반응하는 특별한 화학물이 쓰인다는 것이 차이점이다. 상공에서 발사된 인공 유성은 초당 8㎞의 속도로 낙하하며 대기중의 공기와 마찰을 빚고 이 과정에서 불꽃을 만들어낸다. 화학물을 담은 완두콩 크기의 수많은 풍선들이 동시에 터지면서 마치 별이 떨어지는 듯한 환상적인 장면을 연출할 수 있다. ‘인공 별똥별’을 개발한 레나 오카지마 박사는 “비록 인공적이긴 하나 매우 아름다워서 보는 이들에게 깊은 감명을 남길 수 있다”면서 “각각의 ‘별똥별’이 완전하게 타는데까지 걸리는 시 간은 수 초 정도다. 땅에 떨어지기 전에 완전히 타기 때문에 화재 위험은 없다”고 설명했다. 이어 “이 ‘인공 별똥별’은 특별한 행사에서 눈길을 사로잡는 이벤트가 될 것”이라고 기대했다. 실제 이것은 일본 도쿄에 있는 니혼대학 연구진이 최종 실험을 마쳤으며, 매연으로 뿌연 하늘에서도 매우 밝게 빛나며 타들어가는 ‘효과’를 확인했다. 업체 측은 한번 ‘인공 별똥별’을 쏘아 올리는데 드는 비용이 100만엔(한화 약 910만원) 정도 들 것으로 예상하고 있으며, 조만간 이 ‘인공 별똥별’에 반드시 필요한 로켓을 쏘아올릴 예정이라고 밝혔다. 연구진은 “이 기술은 단순히 재미만을 위한 것이 아니다. 과학적인 측면도 고려한 것”이라면서 “화학물질을 담은 완두콩만한 풍선이 터지는 시점이나 빛의 색깔을 분석하면 대기 중의 온도나 구성성분 등을 분석하는데 도움이 된다”고 설명했다. 오카지마 박사는 “많은 사람들이 ‘세계 최초의 ’인공 별똥별‘ 이벤트에 돈을 투자할 준비가 돼 있다고 본다. 이는 과학적으로도 매우 의미있는 걸음이 될 것”이라고 전했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

생자필멸(生者必滅)은 인간과는 비교도 안 되게 오랜 세월을 사는 별에도 예외가 아니다. 태양도 100억 년이라는 수명이 정해져 있다. 별이 수명이 다하는 것은 핵융합 반응에 사용되는 연료가 고갈되는 것과 연관이 있다. 별의 중심부에서 수소가 고갈되면 헬륨같이 더 무거운 원소를 연소시켜 임시방편으로 수명을 더 연장하긴 하지만, 더 무거운 원소를 연소시키기 위해선 더 고온고압의 환경이 필요하므로 결국 오래가지 못한다. 결국, 어느 시점에 가면 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 크게 팽창해 적색거성이 된 이후 주변부에 있는 가스는 흩어지고 나머지는 중심부로 다시 뭉쳐서 백색왜성을 만들게 된다. 이때 이 별 주변을 도는 지구 같은 행성의 운명은 대개 별에서 얼마나 멀리 떨어진 위치에서 공전하는지에 따라서 결정된다. 수성이나 금성처럼 매우 가까운 위치에서 공전하던 행성들은 적색 거성 단계에서 별로 흡수되어 사라진다. 좀 더 먼 거리에서 공전하던 행성들은 다행히 이런 운명은 피할 수 있지만, 빛나던 별이 백색 왜성이라는 잔해만 남기고 사라지는 만큼 절대 영도에 가까운 차디찬 암흑세계가 되어 나머지 인생을 살아가야 한다. 하지만 모든 일에는 예외가 있게 마련이다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA)의 천문학자들은 미국항공우주국(NASA)의 스피처 우주망원경을 이용해서 PG 0010+280이라고 명명된 백색왜성을 관측했다. 이들은 NASA의 다른 우주망원경인 WISE를 통해서 이 백색왜성이 예상보다 많은 적외선을 내놓고 있다는 사실을 알고 있었다. 연구팀이 처음 이 백색왜성을 관측한 이유는 아마도 이 백색왜성이 소행성대를 가지고 있는 것으로 보였기 때문이다. 하지만 연구를 진행한 결과 실제로 소행성대가 있을 가능성보다는 다른 가능성이 더 크다는 사실이 밝혀졌다. 그 가능성이란 목성 같은 거대 가스 행성이나 혹은 행성과 별의 중간 질량을 가진 천체인 갈색왜성이 다시 뜨거워졌을 가능성이다. 어떻게 그럴 수 있을까? 백색왜성이 되기 전 마지막 순간에 별은 주변으로 가스를 방출한다. 그러면 이 가스는 주변을 공전하는 목성 같은 행성에 새로운 질량을 공급할 수 있다. 뜨거운 가스를 주입받은 행성은 다시 온도가 상승해 '회춘'을 하게 된다. 따라서 이를 적외선 영역에서 관측하면 더 많은 에너지를 내놓는 것을 확인할 수 있다. 만약 이 이론이 옳다면 최근에 형성된 백색왜성 주변에는 이런 '회춘'한 행성(Rejuvenated planet)들이나 혹은 갈색왜성이 많을 것이다. 이번 관측결과는 이와 같은 가설을 지지하는 결과다. 다만 이런 이론적인 행성들을 찾기는 매우 어렵다. 대부분 너무 어둡기 때문이다. 이 문제를 해결할 방법은 물론 더 강력한 망원경이다. NASA는 머지않아 역사상 가장 강력한 망원경인 제임스웹 우주망원경을 발사할 계획이다. 이 망원경이 성공적으로 발사되면 지금까지 알 수 없었던 여러 가지 수수께끼들이 풀리게 될 것으로 기대된다. 물론 회춘 행성들이 다수 존재한다면 제임스웹 우주망원경을 통해서 그 존재가 분명히 증명될 것이다. 비록 잠시 더워졌다가 다시 차가워질 행성들이지만, 이를 발견할 수 있다면 백색왜성 주변에 얼마나 많은 별이 남는지에 대한 중요한 증거가 밝혀질 것으로 기대된다. 이는 지구와 태양계 행성들의 먼 미래를 예측할 수 있는 중요한 단서를 제공할 것이다. 사진=백색왜성 PG 0010+280 주변에 다시 뜨거워진 목성형 행성의 개념도. (NASA/JPL-Caltech) 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

생자필멸(生者必滅)은 인간과는 비교도 안 되게 오랜 세월을 사는 별에도 예외가 아니다. 태양도 100억 년이라는 수명이 정해져 있다. 별이 수명이 다하는 것은 핵융합 반응에 사용되는 연료가 고갈되는 것과 연관이 있다. 별의 중심부에서 수소가 고갈되면 헬륨같이 더 무거운 원소를 연소시켜 임시방편으로 수명을 더 연장하긴 하지만, 더 무거운 원소를 연소시키기 위해선 더 고온고압의 환경이 필요하므로 결국 오래가지 못한다. 결국, 어느 시점에 가면 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 크게 팽창해 적색거성이 된 이후 주변부에 있는 가스는 흩어지고 나머지는 중심부로 다시 뭉쳐서 백색왜성을 만들게 된다. 이때 이 별 주변을 도는 지구 같은 행성의 운명은 대개 별에서 얼마나 멀리 떨어진 위치에서 공전하는지에 따라서 결정된다. 수성이나 금성처럼 매우 가까운 위치에서 공전하던 행성들은 적색 거성 단계에서 별로 흡수되어 사라진다. 좀 더 먼 거리에서 공전하던 행성들은 다행히 이런 운명은 피할 수 있지만, 빛나던 별이 백색 왜성이라는 잔해만 남기고 사라지는 만큼 절대 영도에 가까운 차디찬 암흑세계가 되어 나머지 인생을 살아가야 한다. 하지만 모든 일에는 예외가 있게 마련이다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA)의 천문학자들은 미국항공우주국(NASA)의 스피처 우주망원경을 이용해서 PG 0010+280이라고 명명된 백색왜성을 관측했다. 이들은 NASA의 다른 우주망원경인 WISE를 통해서 이 백색왜성이 예상보다 많은 적외선을 내놓고 있다는 사실을 알고 있었다. 연구팀이 처음 이 백색왜성을 관측한 이유는 아마도 이 백색왜성이 소행성대를 가지고 있는 것으로 보였기 때문이다. 하지만 연구를 진행한 결과 실제로 소행성대가 있을 가능성보다는 다른 가능성이 더 크다는 사실이 밝혀졌다. 그 가능성이란 목성 같은 거대 가스 행성이나 혹은 행성과 별의 중간 질량을 가진 천체인 갈색왜성이 다시 뜨거워졌을 가능성이다. 어떻게 그럴 수 있을까? 백색왜성이 되기 전 마지막 순간에 별은 주변으로 가스를 방출한다. 그러면 이 가스는 주변을 공전하는 목성 같은 행성에 새로운 질량을 공급할 수 있다. 뜨거운 가스를 주입받은 행성은 다시 온도가 상승해 '회춘'을 하게 된다. 따라서 이를 적외선 영역에서 관측하면 더 많은 에너지를 내놓는 것을 확인할 수 있다. 만약 이 이론이 옳다면 최근에 형성된 백색왜성 주변에는 이런 '회춘'한 행성(Rejuvenated planet)들이나 혹은 갈색왜성이 많을 것이다. 이번 관측결과는 이와 같은 가설을 지지하는 결과다. 다만 이런 이론적인 행성들을 찾기는 매우 어렵다. 대부분 너무 어둡기 때문이다. 이 문제를 해결할 방법은 물론 더 강력한 망원경이다. NASA는 머지않아 역사상 가장 강력한 망원경인 제임스웹 우주망원경을 발사할 계획이다. 이 망원경이 성공적으로 발사되면 지금까지 알 수 없었던 여러 가지 수수께끼들이 풀리게 될 것으로 기대된다. 물론 회춘 행성들이 다수 존재한다면 제임스웹 우주망원경을 통해서 그 존재가 분명히 증명될 것이다. 비록 잠시 더워졌다가 다시 차가워질 행성들이지만, 이를 발견할 수 있다면 백색왜성 주변에 얼마나 많은 별이 남는지에 대한 중요한 증거가 밝혀질 것으로 기대된다. 이는 지구와 태양계 행성들의 먼 미래를 예측할 수 있는 중요한 단서를 제공할 것이다. 사진=백색왜성 PG 0010+280 주변에 다시 뜨거워진 목성형 행성의 개념도. (NASA/JPL-Caltech) 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-소행성 세드나는 강탈한 천체이다 외부 태양계의 어떤 천체들은 지나가는 별들에게서 '강탈'한 것이라는 연구 결과가 발표되어 관심을 끌고 있다. 2003년에 발견된 소행성 세드나는 약 40억 년 전 부근을 지나던 별에게서 빼앗은 것일 가능성이 높으며, 그 과정에서 우리 태양은 수백 개의 소행성들을 잃어버린 것으로 보인다고 논문은 말하고 있다. 세드나가 왜 다른 행성들에 비해 기괴할 정도로 길죽한 궤도를 갖고 있는가에 대한 해답은 이 '강탈'에 있다고 연구자들은 보고 있다. 세드나는 1930년 명왕성이 발견된 이래 태양계로부터 가장 먼 곳에서 발견된 소천체로, 궤도는 심한 이심률을 가진 타원형이며, 태양에 가까운 근일점은 지구와 명왕성간 거리의 약 3배, 원일점은 그 10배 정도의 거리에까지 이르는 기형적인 것이다. 세드나의 크기는 명왕성의 반 정도, 반지름은 약 500km, 공전주기는 1만1400년이지만, 태양까지의 거리는 해왕성에 비해 2~20배까지에 이른다. 세드나가 왜 이렇게 괴상한 궤도를 도는 것인지에 대해 천문학자들은 지금까지 골머리를 앓아왔다. 그런데 이번 라이덴 천문대의 루시 옐코바(Lucie Jílková) 박사가 이끄는 연구팀이 세드나의 궤도에 대해 '강탈' 가설을 내놓은 것이다. 옐코바 박사와 그 연구팀은 우리 태양에게 세드나를 강탈당한 가능성이 있는 별 1만 여 개에 대한 시뮬레이션 결과를 '뉴 사이언티스트(New Scientist)' 지에 발표했다. 그들은 모델에 완벽하게 일치하는 잠재적 피해 항성 하나를 발견하여 'Q'라는 이름표를 붙였다. 외부 태양계를 떠도는 세드나의 모항성, 이른바 '세드니토스'의 후보로 떠오른 별들의 수는 열 개가 넘으며, 이들의 근원지는 아직 미스터리로 남아 있다. 연구팀은 40억 년 이전에 우리 태양 질량의 약 80% 남짓한 별이 해왕성 궤도 거리의 11배쯤 되는 태양계 바깥을 지나다가 태양에게 세드나를 빼앗긴 것으로 보고 있다. 이 과정에서 태양은 수백 개의 얼음 소행성들을 잃어버린 것으로 추정되고 있다. 두 별 사이에 일어난 중력적인 혼란의 여파로 수백 개의 소행성들이 우주 속으로 내동댕이쳐진 것이다. 비록 지금까지 발견된 소행성은 얼마 되지 않지만, 세드나는 소행성들이 모여 있는 카이퍼 띠와 그 바깥 태양계를 떠도는 수천 개의 소행성 중 하나이다. 그러나 이들 소행성이 태양계 초기의 잔여 물질인 것과는 달리 세드나를 비롯해 기형적인 궤도를 도는 천체들은 전혀 다른 기원을 갖고 있는 천체인 셈이다. 이 우주적인 강탈 사건의 확실한 물증을 잡으려면 세드나까지 가서 그 구성물질을 조사해보는 것이 가장 확실한 방법이다. 세드나가 다른 카이퍼 띠의 소행성과 성분이 전혀 다르다면 이 가설은 정설이 되겠지만, 하지만 인류가 세드나로 가는 일은 백 년 안에는 이루어지지 않을 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com