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　

할리우드 SF 영화는 허무맹랑한 이야기 같지만 한편으로는 실제 이루어질 미래의 예고편인 것 같다. 최근 뉴욕타임스는 미 항공우주국(NASA)과 핵안전보안국(National Nuclear Security Administration·NNSA)이 지구와 충돌 가능성 있는 소행성을 '핵무기'로 파괴하는 프로젝트를 공동으로 시작했다고 보도했다. 사실 소행성이 지구에 떨어져 인류 멸망을 가져온다는 이야기는 할리우드 영화의 단골 소재지만 전혀 허황된 이야기는 아니다. 지난 2월 영국 옥스퍼드 대학 인간 미래 연구소가 세상을 종말로 이끄는 12가지 시나리오 중 하나로 소행성 충돌을 꼽을 정도. NASA가 파악해 공개한 ‘잠재적 위험 소행성’(potentially hazardous asteroids·PHAs)은 대략 1400개. 특히 지난해 NASA의 우주비행사 출신 에드 루 박사 등이 참여해 만든 비영리단체 ‘B612 파운데이션’은 지난 2000년부터 2013년 사이 무려 26번이나 작은 도시 하나를 날려 버릴만한 소행성이 지구에 떨어졌다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 한 바 있다. 이중에는 지난 2013년 세상을 떠들썩 하게 만든 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 소행성도 포함돼 있다. 보도에 따르면 그간 NASA와 NNSA는 소행성을 핵무기로 '타격'하는 연구를 각자 진행해 왔으며 이번 공동 프로젝트를 통해 로켓과 핵 전문가가 참여해 보다 진전된 결과를 내올 것으로 기대된다. 그렇다면 NASA와 NNSA는 역설적이지만 핵무기로 어떻게 지구를 지킬 수 있을까? 현재 이에대한 연구도 미국 내 각 대학을 중심으로 진행 중이다. 지구로 날아오는 소행성에 핵무기를 발사, 그 방향을 바꾸거나 산산조각내는 것이 대표적인 계획. 이에 앞서 지난 4월에도 NASA는 유럽우주기구(ESA)와 힘을 합쳐 지구를 위협하는 소행성을 파괴해 인류를 구하는 AIDA(Asteroid Impact & Deflection Assessment) 계획을 발표한 바 있다. 마치 ‘지구 방위대’를 연상시키는 이 프로젝트는 지구와 충돌 위험이 있는 소행성을 산산조각내는 것이 아닌 충격을 가해 그 궤도를 일부 바꿔 위험을 사전에 제거하는 방식이다. 두 우주기구가 발표한 계획도 구체적이다. 테스트 대상에 오른 소행성은 지름 170m의 디디문(Didymoon). 오는 2022년 지구에 1100만 km 까지 접근할 예정인 디디문은 그 거리 때문에 인류에 피해를 줄 가능성은 없지만 테스트에는 최적이다. 먼저 시작은 ESA가 한다. ESA는 오는 2020년 탐사선 AIM(Asteroid Impact Mission)을 디디문으로 발사해 1년 동안 이 소행성의 지도 작성, 표면 조사 등 충돌에 필요한 모든 데이터를 수집한다. 이후 임무는 NASA가 맡는다. 이듬해 NASA는 우주선 DART(Double Asteroid Redirection Test)를 발사해 시속 2만 km 속도로 날아가 디디문의 궤도를 수정할 만한 최적의 지점과 충돌한다. 만약 테스트가 성공적으로 끝나면 향후 이 방식으로 지구를 위협할 소행성을 사전에 막아낼 수 있을 것이라는 것이 양대 우주기구의 설명이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구는 끊임없는 물에 의한 침식 작용과 식물의 작용으로 인해서 크레이터가 발생했다고 해도 오래 보존되지 못하는 경우들이 많다. 사실 상당수의 운석은 대기에서 타버리고 떨어지는 운석 역시 지구 표면의 2/3 이상을 덮은 바닷속으로 들어가는 경우가 많다. 하지만 달을 비롯해 대기와 액체 상태의 표면을 가지지 않은 천체에서는 크레이터가 매우 잘 보존된다. 과학자들은 수많은 크레이터를 관측했는데, 그중에는 매우 독특한 것들이 다수 존재한다. 예를 들면 지금 소개하는 연속 크레이터들이 바로 그것이다. 크레이터 체인(Crater chain) 혹은 카테나(Catena)라고 부르는 이 독특한 크레이터는 태양계 여러 위성과 소행성들에서 생각보다 흔히 관찰된다. 소행성이 달이나 다른 위성에 접근하면 가까운 곳과 먼 곳 사이의 중력의 차이가 발생한다. 이런 중력의 차이를 무시할 만큼 튼튼한 소행성도 있지만, 사실 잡석 더미에 불과한 소행성도 다수 존재한다. 이런 소행성들은 표면에 도달하기 전 중력에 의해 잘게 쪼개져서 마치 나란히 줄을 선 사람들처럼 사이좋게 표면에 충돌한다. 그 결과 마치 염주 알이나 지네 같은 크레이터를 만들게 되는 것이다. 이런 크레이터 체인은 생각보다 흔하다. 목성의 위성 가니메데에는 적어도 11개의 크레이터 체인이 존재한다. 이 중 유명한 것은 사진에 보이는 엔키 카테나이다. 엔키 카테나는 13개의 크레이터가 161.3km의 길이로 늘어선 것이다. 달에는 23개의 작은 크레이터들이 50km에 걸쳐 일렬로 늘어선 다비 카테나(Davy Catena)가 있다. 그 모습은 아폴로 12호에 의해 선명하게 포착되었다. 엔키 카테나가 비교적 비슷한 크기의 조각으로 쪼개졌다면 다비 카테나는 크기가 균일하지 않은 파편들이 일렬로 충돌했다는 것을 알 수 있다. 사실 이런 식의 일렬 충돌은 최근에도 있었다. 바로 목성에 충돌한 슈메이커 레비 혜성이다. 1994년 당시 이 혜성은 목성의 강력한 중력에 의해 잘게 부서져 일렬로 목성 표면에 충돌해 거대한 폭발을 만들었다. 물론 가스 행성인 목성 표면에 충돌했기 때문에 크레이터는 남기지 않았지만, 이 거대한 충돌은 망원경에 선명하게 포착되었다. 당시 슈메이커 레비 혜성은 적어도 21개의 조각으로 부서져 목성 표면에 충돌했다. 만약 이 혜성이 목성이 아니라 그 위성에 충돌했다면 아마 엔키 카테나 같은 일렬 크레이터를 남겼을지 모른다. 그러나 중력이나 크기 차이를 고려했을 때 사실 목성 같은 거대 행성에 충돌할 가능성이 위성에 충돌할 가능성보다 훨씬 크다. 우리가 지금 보는 일렬 크레이터들은 아주 운 좋게 작은 위성에 충돌해서 우리에게 신기한 구경거리를 남긴 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

태양계의 위성 가운데도 역주행하는 위성들이 있다. 보통 위성은 행성의 자전 방향과 같은 방향으로 공전하지만, 역행성 궤도(retrograde orbit) 위성들은 삐딱하게 반대 방향으로 공전한다. 대개 이런 역행성 궤도 위성은 달처럼 행성과 같이 탄생한 위성이 아니라 지나가던 소행성이 포획되어 위성이 된 경우다. 이런 역주행 위성 가운데서 가장 흥미로운 대상은 바로 토성의 위성 포이베(Phoebe)다. 이 위성은 1898년 처음 발견된 이래 2000년대에 새로운 위성들이 밝혀지기 전까지 토성에서 가장 먼 거리를 공전하는 위성이었다. 그 거리는 평균 1,295만km에 달한다. 공전 주기도 550일에 달해 지구의 공전 주기보다 더 길다. 본래 토성의 위성이 아니었다가 우연히 포획되어 위성이 되었다고 생각하면 이해가 되는 거리다. 그런데 정말 흥미로운 이야기는 2004년 미국항공우주국(NASA)의 카시니 우주선이 포이베에 2,000km 정도 떨어진 거리까지 근접해 관측한 이후다. 포이베는 약 200km 조금 넘는 지름을 가진 감자처럼 생긴 위성인데, 그 표면이 극단적으로 검었다. 이 위성의 알베도(빛을 반사하는 정도)는 0.06으로 석탄보다 더 어두운 위성이었다. 여기에 표면에는 수많은 거대 크레이터가 있어 많은 충돌을 겪었다는 사실을 알 수 있었다. 한편 2009년, 다른 과학자팀은 NASA의 스피처 적외선 우주 망원경을 이용해서 한 가지 놀라운 사실을 밝혀냈다. 그것은 토성의 주변에 아주 어두운 작은 입자로 구성된 거대한 고리가 있다는 것이다. 이 고리의 최대 지름은 토성 지름의 200배가 넘는 엄청난 크기였다. 본래 우리가 아는 토성의 고리는 전체 고리에 일부에 불과하다. 예를 들어 토성의 E 고리의 경우 너비가 무려 30만km에 달하는 큰 고리지만, 입자의 밀도가 낮아 잘 보이지 않는다. 그런데 새롭게 발견된 고리는 E 고리마저 작게 보일 만큼 거대한 고리였다. 과학자들은 카시니의 포이베 관측 결과와 스피처 망원경의 관측 결과를 종합해 이 고리가 포이베가 다른 천체와 충돌하면서 생성된 것이라는 결론을 내렸다. 따라서 새로운 고리의 이름은 포이베 고리(Phoebe ring)이라고 명명되었다. 아마도 포이베의 독특한 궤도가 잦은 충돌의 이유가 되었을지 모른다. 그리고 그 충돌 파편들이 검은 입자가 많은 포이베 고리의 기원이 된 것으로 보인다. 최근 메릴랜드 대학 및 버지니아 공대의 과학자들은 NASA의 다른 적외선 관측 위성인 WISE의 데이터를 이용해서 포이베 고리가 생각보다도 더 거대하다는 사실을 밝혀냈다. 이들의 새로운 관측 결과에 의하면 고리의 범위는 토성에서 640만km에서 1,600만km까지 펼쳐져 있다고 한다. 물론 포이베 고리는 대부분 작고 어두운 입자로 구성되어 있으며 밀도가 낮아서 적외선 영역에서만 관측할 수 있다. 아무리 좋은 광학 망원경이라도 인간이 볼 수 있는 파장인 가시광 영역에서는 이 고리를 보기 어렵다. 그래서 이제야 발견이 된 것이다. 종종 눈으로 보이는 것이 전부가 아닐 때가 있다. 토성의 고리에서 이 말은 전적으로 옳다. 이 발견 전까지 우리가 아는 토성의 고리는 정말 눈으로 보이는 극히 일부에 불과했다. 아마도 이 점은 토성의 고리뿐 아니라 다른 우주의 신비도 마찬가지일 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

이번 주 팔라스가 ‘충’에 도달 태양계에서 두 번째로 큰 소행성 팔라스(Pallas)를 이번 주에 볼 수 있다. 팔라스가 작은 쌍안경만 있으면 볼 수 있는 위치와 밝기인 태양의 정반대 쪽인 ‘충’(衝)의 자리에 왔기 때문이다. 팔라스는 ‘올베르스의 역설’로 유명한 천문학자 하인리히 올베르스가 1802년 발견한 소행성 2번이다. 지름 608㎞로 소행성 중 두 번째 크기이며, 공전주기 4.6년, 궤도의 긴 반지름 2.8AU(천문단위)이다. 이 팔라스의 발견으로 소행성이 1개가 아님을 알게 되었으며, 그 후 수천 개의 소행성이 발견되었다. 11일 팔라스가 충의 자리에 온 위치는 헤르쿨레스자리에서 네 번째로 밝은 4등성 람다 별 근처이다. 팔라스는 일주일에 1도(보름달 크기의 2배)씩 서진하고 있는데, 앞으로 3주 후면 헤르쿨레스자리의 델타 별인 3등성 사린에 근접한다. 충에 달한 이후 팔레스의 밝기는 9.4등급이다. 이때는 쌍안경으로 봐도 팔라스의 뚜렷한 자태를 감상할 수 있다. 지구로부터의 거리는 약 2.4AU, 3억 6천만km 정도 되는데, 1AU는 태양-지구 간 거리인 1.5억km이다. 소행성들이 최초로 발견되기 시작한 것은 19세기 초로, 1801년에서 1806년까지 6년 동안 팔라스를 포함하여 4개의 소행성이 처음으로 발견되었다. 그 후 38년간 잠잠하다가 1845년에 이르자 20년간 수십 개의 소행성이 무더기로 발견되었다. 나중에 사진술이 발명되자 소행성 발견의 숫자는 기하급수적으로 늘어나 1923년에는 1000번째 소행성이 발견되었으며, 2013년 1월 30일 기준 35만 3926개의 소행성에 공식적으로 숫자가 부여되었다. 소행성 발견 초창기에 천문학자들은 소행성을 작은 행성이라고 생각했지만, 무더기로 발견되기 시작하자 이들을 위한 특별 범주를 만들어 ‘소행성’(asteroids)이라는 이름을 붙여주었다. 이 말은 ‘항성과 닮은’이라는 뜻이다. 대부분의 소행성은 암석으로 이루어져 있으며, 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 태양 궤도를 돌고 있다. 이 소행성대에 수많은 소행성이 모여 있지만, 영화나 게임 화면에서 보듯이 그렇게 복작대고 있는 것은 아니다. 대부분 공간은 텅 비어 있으며, 한 소행성 위에서 가장 가까운 소행성을 보려 해도 쌍안경이 필요할 정도로 뚝 떨어져 있다. 따라서 두 소행성이 충돌할 확률은 거의 영(0)에 가깝다. 최초로 발견된 소행성 세레스는 지름 952km로 명왕성, 에리스와 함께 왜소행성으로 재분류되었다. 팔라스와 베스타는 크기가 거의 비슷해, 각각 524km, 512km이다. 지름이 10m 이하인 것은 '유성체'라고 한다. 소행성에 대한 인류의 탐사 노력도 꾸준히 계속되어, 미국의 니어 슈메이커호(號)는 253 마틸다 소행성에 접근한 데 이어, 2001년에는 433 에로스 소행성에 착륙하는 데 성공했으며, 2005년에는 일본의 하야부사 탐사선이 이토카와 소행성에 착륙하여 표본을 수집하기도 했다. 소행성을 관측하려면 쌍안경이 필요하다. 쌍안경으로 보면 희미한 별처럼 보이지만, 밝은 별들을 배경으로 빠르게 움직이는 것을 확인할 수 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

만약 우리가 우주선을 타고 '왜소행성' 세레스를 '관광' 한다면 이같은 장면을 목격할 수 있을 것 같다. 지난 8일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)이 3D로 구현된 세레스의 모습을 영상으로 공개해 관심을 끌고있다. 무인 우주탐사선 던(Dawn)이 촬영한 총 80장의 이미지를 묶어 만든 이 영상에는 '곰보자국'(크레이터)이 가득찬 세레스의 생생한 모습이 담겨있다. 화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 세레스(Ceres)는 지름이 950km에 달해 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했으나 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 물론 왜소행성이 됐다고 해서 연구가치가 떨어지는 것은 아니다. 전문가들은 세레스를 '태양계의 화석'이라 부른다. 그 이유는 세레스가 태양계 형성 초기에 태어나 당시의 모습을 고스란히 간직한 원시행성이기 때문이다. 곧 태양계와 지구형 행성 형성의 비밀을 푸는 열쇠가 될 수 있기 때문으로 이같은 이유로 NASA는 지난 2007년 소행성 베스타(Vesta)와 세레스 탐사를 위해 던을 발사했다. 또한 세레스가 울퉁불퉁한 표면 아래에 물을 가지고 있을 것이라는 추측도 큰 연구과제로 이에대한 증거인 양 표면에서 미스터리 하얀 점이 포착된 바 있다. 　 던 미션 수석 연구원이자 UCLA 천문학 박사 크리스토퍼 러셀은 "세레스의 지형이 물의 존재를 암시하는 것 같다" 면서 "현재로서는 확신할 수 없지만 미스터리 하얀 점 역시 얼음일 가능성이 높다"고 분석했다. 　 현재로서는 각종 추측만 난무하고 있지만 그 비밀이 풀릴 날도 멀지 않아 보인다. 탐사선 던이 점점 세레스에 접근해 초고화질 사진을 전송하고 있기 때문으로 오는 12월이면 저궤도인 375km 상공까지 접근할 예정이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 2006년 행성을 지위를 잃고 '계급'이 강등된 비운의 천체가 있다. 바로 우리 태양계 끝자락에 위치한 '저승신' 명왕성이다. 최근 미국 메릴랜드 대학 연구팀이 명왕성 주위를 도는 달들을 분석한 연구결과를 내놔 관심을 끌고있다. 미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경으로 포착한 이 달들은 길쭉하고 울퉁불퉁한 모양새로 마치 굴러 넘어지는 것처럼 희한하게 움직인다. 그러나 이같은 무질서한 움직임 속에서도 각 위성들이 명왕성 주위를 안정적으로 돈다는 것이 연구팀의 설명. 　　 지금은 ‘134340 플루토’(134340 Pluto) 라는 정식 이름을 가진 명왕성은 총 5개의 달을 가지고 있다. 각각의 이름은 카론(Charon), 케르베로스(Kerberos), 스틱스(Styx), 닉스(Nix), 히드라(Hydra)로 모두 그리스 신화에 나오는 저승과 관련있다. 이중 명왕성의 '물귀신'이 된 위성이 바로 죽은 자를 저승으로 건네준다는 뱃사공 카론이다. 애초 명왕성의 위성이라고 생각됐던 카론이 서로 맞돌고 있는 사실이 확인돼 명왕성이 행성에서 퇴출되는데 결정적인 원인이 됐기 때문이다. 이번 연구에서는 서로 맞돌고 있는 명왕성과 카론의 주위를 각 4개의 위성이 안정적으로 돌고있으며 이중 닉스, 스틱스, 히드라는 사이좋게 궤도 공명(공전하는 천체가 서로에게 규칙적이고 주기적인 중력을 미치는 것)하는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 더글라스 해밀턴 교수는 "공명 덕에 3개의 위성은 서로 충돌하지 않고 예측 가능한 범위 내에서 궤도를 돈다" 면서 "이같은 이유 때문에 작은 크기의 명왕성(우리 달의 3분 2 크기)이 많은 달을 거느릴 수 있는 것"이라고 설명했다. 이어 "명왕성의 위성 중 케르베로스는 숯처럼 어두운 반면 나머지 위성들은 하얀 모래처럼 밝다" 면서 "정확한 원인은 알 수 없지만 운석 충돌의 영향일 수 있다"고 덧붙였다.　 한편 1930년 처음 발견된 이후 태양계의 9번째 행성이었던 명왕성은 지난 2006년 왜소행성(dwarf planet)으로 격하됐다. 그 이유는 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)이 행성 분류 정의를 변경했기 때문인데 크게 3가지 조건이 필요하다. 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. 그러나 명왕성을 발견하고 탐사선 뉴호라이즌스까지 보낸 미국 천문학자들은 지금도 이에 반발하고 있으며 이후 툭하면 명왕성의 복권을 주장하고 있다. 지난 2006년 1월 발사된 뉴호라이즌스는 오는 7월 아직까지 알려진 것이 거의 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