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

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 있는 왜소행성 세레스에서 발견된 ‘하얀 점’의 정체는 아직 과학자들도 알 수 없는 것 같다. 미국항공우주국(NASA)은 20일(이하 현지시간) 무인 탐사선 ‘던’(DAWN)이 지난 16일 촬영한 세레스의 최신 사진을 공개하면서 미스터리한 하얀 점의 정체에 대해 일반인들에게 의견을 묻고 있다. 현재 던의 공식 사이트에는 ‘세레스에 있는 하얀 점은 무엇인가?’라는 질문 코너가 만들어져 있는데 투표를 통해 의견을 받고 있다. 보기로는 ▲화산이나 ▲간헐천 ▲바위 ▲얼음 ▲소금 퇴적물 ▲기타 등이 나열돼 있다. 이런 보기를 보아하니 과학자들도 이 하얀 점의 정체를 아직 알 수 없나 보다. ■ 올해 2월 첫 확인 세레스에 있는 하얀 점은 올해 2월 이 왜소행성으로 향하고 있는 던호가 보내온 사진을 통해 처음 확인됐다. 이후 여러 과학자 사이에서 그 정체를 두고 다양한 논의가 이어져 왔지만, 아직 밝혀지지 않고 있다. ■ “얼음 가능성 높아” 이 점은 처음에 약 4만 6000km 거리에서 찍혔지만, 이번에는 약 7200km 거리에서 포착한 것이다. 던호 책임자인 크리스토퍼 러셀 박사에 따르면, 과학자들은 이 점이 빛을 반사하기 쉬운 소재로 얼음으로 추측하고 있다. 하지만 이는 어디까지나 추정일 뿐이다. 앞으로 던호가 더 자세한 사진을 보내올 때까지는 그 누구도 추측할 수밖에 없다는 것이다. 이는 아직 모든 가능성이 열려있다는 것. 음모론 추종자들이 좋아하는 외계인의 흔적일 가능성도 제로는 아니다. 사진=던 임무 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양계와 비슷하게 닮은 행성계(行星系)가 발견됐다. 특히 이 행성계는 아직 '아기 나이'에 불과해 연구가치가 높은 것으로 평가받고 있다. 최근 영국 케임브리지 대학 등 국제공동연구팀은 칠레에 있는 제미니남부천문대에서 포착한 우리 태양 질량보다 약간 큰 별 'HD 115600'을 발견했다고 발표했다. 켄타우루스자리에 위치한 이 별은 나이가 불과 1500만 년 정도에 불과하다. 우리의 태양 나이가 47억 년인 것과 비교하면 아직 걸음마도 못 뗀 수준. 이처럼 어린 별이 연구 가치가 높은 것은 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지 그 과거를 들여다 볼 수 있기 때문이다. 이번에 망원경에 포착된 별 HD 115600 주위에는 디스크 형태의 우주 먼지가 형성돼 있는 것이 확인됐다. 길고 긴 시간이 지나면 이 속에서 지구같은 암석형 행성이나 목성같은 가스형 행성이 생성돼 장차 태양계 같은 행성계가 될 수도 있다. 연구에 참여한 하와이 스바루천문대 테인 커리 박사는 "디스크 자체가 약 55억~82억 km에 걸쳐 뻗어있다" 면서 "우리 태양계의 카이퍼 벨트 모습과 유사하다"고 설명했다. 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)는 해왕성 바깥 쪽에서 태양 주위를 도는 소행성, 운석 등 천체들의 집합을 말한다. 전문가들은 카이퍼 벨트의 천체들이 태양계 탄생 초기 행성이 만들어지고 남은 '찌꺼기'로 추측하고 있다. 논문의 공동저자 케임브리지 천문학 연구소 니쿠 마두수단 박사는 "별을 중심으로 행성이 태어나는 초기 모습을 직접적으로 보여주는 이미지" 라면서 "우주 먼지 속에 둘러싸인 이 곳 안에 아직 관측되지 않은 거대 행성이 있을 수도 있다"고 설명했다. 이어 "이번 발견은 우주에 태양계 같은 행성계가 그리 희귀하지 않다는 것을 의미하기도 한다"고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 태양계와 비슷하게 닮은 행성계(行星系)가 발견됐다. 특히 이 행성계는 아직 '아기 나이'에 불과해 연구가치가 높은 것으로 평가받고 있다. 최근 영국 케임브리지 대학 등 국제공동연구팀은 칠레에 있는 제미니남부천문대에서 포착한 우리 태양 질량보다 약간 큰 별 'HD 115600'을 발견했다고 발표했다. 켄타우루스자리에 위치한 이 별은 나이가 불과 1500만 년 정도에 불과하다. 우리의 태양 나이가 47억 년인 것과 비교하면 아직 걸음마도 못 뗀 수준. 이처럼 어린 별이 연구 가치가 높은 것은 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지 그 과거를 들여다 볼 수 있기 때문이다. 이번에 망원경에 포착된 별 HD 115600 주위에는 디스크 형태의 우주 먼지가 형성돼 있는 것이 확인됐다. 길고 긴 시간이 지나면 이 속에서 지구같은 암석형 행성이나 목성같은 가스형 행성이 생성돼 장차 태양계 같은 행성계가 될 수도 있다. 연구에 참여한 하와이 스바루천문대 테인 커리 박사는 "디스크 자체가 약 55억~82억 km에 걸쳐 뻗어있다" 면서 "우리 태양계의 카이퍼 벨트 모습과 유사하다"고 설명했다. 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)는 해왕성 바깥 쪽에서 태양 주위를 도는 소행성, 운석 등 천체들의 집합을 말한다. 전문가들은 카이퍼 벨트의 천체들이 태양계 탄생 초기 행성이 만들어지고 남은 '찌꺼기'로 추측하고 있다. 논문의 공동저자 케임브리지 천문학 연구소 니쿠 마두수단 박사는 "별을 중심으로 행성이 태어나는 초기 모습을 직접적으로 보여주는 이미지" 라면서 "우주 먼지 속에 둘러싸인 이 곳 안에 아직 관측되지 않은 거대 행성이 있을 수도 있다"고 설명했다. 이어 "이번 발견은 우주에 태양계 같은 행성계가 그리 희귀하지 않다는 것을 의미하기도 한다"고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 세레스(Ceres)에서 발견된 ‘하얀 점’(white spot)의 가장 디테일한 사진이 공개됐다. 지난 20일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 무인 우주탐사선 던(Dawn)이 촬영한 생생한 세레스의 '하얀 점' 모습을 사진으로 공개했다. 지난 16일 촬영된 이 사진은 세레스와 불과 7,200km 거리에서 촬영된 것으로 약 90km 넓이의 크레이터에서 밝게 빛나는 하얀 점들이 도드라져 보인다. 역시나 학자들의 호기심을 자아내는 것은 미스터리한 하얀 점의 정체다. 현재까지 가장 유력한 주장은 '소금 지대' 혹은 '얼음 화산' 일 가능성이다. 곧 소금물이 증발하고 남은 잔여물이 태양빛에 반사됐거나 액체 성분의 물질이 화산처럼 분출한다는 것. 던 미션 수석 연구원이자 UCLA 천문학 박사 크리스토퍼 러셀은 "세레스 표면에 무엇인가 태양빛을 잘 반사하는 물질이 있는 것 같다" 면서 "아마도 얼음일 가능성이 높다"고 주장했다. 그러나 이에대한 이견도 많다. NASA 제트추진연구소 수석 엔지니어 마크 레이먼 박사는 “많은 사람들이 ‘얼음이 반사한 빛’이라고 생각하는데 소금지대일 가능성이 높다” 면서 “표면에 있던 소금물이 증발하고 남은 잔여물로 추정된다”고 밝혔다. 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. 한편 지름이 950km에 달해 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했던 세레스는 행성에 오르기는 커녕 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 달 미국항공우주국(이하 NASA)이 무인 탐사선 ‘돈’(DAWN)으로 촬영한 왜소행성 세레스(Ceres)의 표면을 공개한 가운데, 최근 세레스 표면에서 빛나는 미스터리한 빛을 가장 선명하게 표현한 사진이 새롭게 공개됐다. 세레스 표면에서 밝게 빛나는 부분은 아직까지 정확한 정체가 파악되지 않은 상태다. 다만 지난 달 3일과 4일(현지시간) 공개된 사진은 미스터리한 빛 부분이 다소 흐리게 보여진 반면, 최근 공개된 사진은 더욱 선명한 해상도를 자랑해 ‘정체’를 밝히는데 도움이 될 것으로 보인다. 이 미스터리한 빛 부분은 돈 탐사선이 세레스 표면으로부터 1만 3600㎞ 떨어진 지점에서 촬영한 것이다. 미국 캘리포니아대학의 던 탐사선 미션 전문가인 크리스토퍼 러셀 박사는 “돈 탐사선 소속의 일부 과학자들은 더욱 선명해진 이미지를 통해, 미스터리한 빛 부분이 얼음처럼 반사도가 높은 물질에 의해 태양빛이 반사돼서 생긴 것으로 추정하고 있다”고 설명했다. 이에 반해 또 다른 연구원인 마크 레이먼 박사는 “많은 사람들이 빛의 정체가 ‘얼음이 반사한 빛’이라고 생각하는데 내 생각은 조금 다르다. 소금지대일 가능성이 높다고 본다”면서 “아마도 표면에 있던 소금물이 증발하고 남은 잔여물일 것”이라고 반박했다. 이밖에도 단순한 바위, 화산, 간헐천 등 다양한 후보군이 공개된 가운데, 전문가들은 돈 탐사선이 전송해 오는 이미지가 레스의 크레이터 모양이나 크기, 표면의 또 다른 지질학적 특징 등을 연구하는데 도움이 될 것이라고 기대하고 있다. 전문가 사이에서도 빛의 정체와 관련해 갑론을박이 이어지는 가운데, 돈 탐사선은 지난 9일 근접촬영을 위한 새로운 궤도에 진입했다. 이 미션은 오는 6월 6일까지 진행되며, 이 미션이 완료된 후에는 3일 주기로 세레스 주위를 도는 동시에, 이전보다 3배 더 근접하는 새로운 미션을 수행할 예정이다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 달 미국항공우주국(이하 NASA)이 무인 탐사선 ‘돈’(DAWN)으로 촬영한 왜소행성 세레스(Ceres)의 표면을 공개한 가운데, 최근 세레스 표면에서 빛나는 미스터리한 빛을 가장 선명하게 표현한 사진이 새롭게 공개됐다. 세레스 표면에서 밝게 빛나는 부분은 아직까지 정확한 정체가 파악되지 않은 상태다. 다만 지난 달 3일과 4일(현지시간) 공개된 사진은 미스터리한 빛 부분이 다소 흐리게 보여진 반면, 최근 공개된 사진은 더욱 선명한 해상도를 자랑해 ‘정체’를 밝히는데 도움이 될 것으로 보인다. 이 미스터리한 빛 부분은 돈 탐사선이 세레스 표면으로부터 1만 3600㎞ 떨어진 지점에서 촬영한 것이다. 미국 캘리포니아대학의 던 탐사선 미션 전문가인 크리스토퍼 러셀 박사는 “돈 탐사선 소속의 일부 과학자들은 더욱 선명해진 이미지를 통해, 미스터리한 빛 부분이 얼음처럼 반사도가 높은 물질에 의해 태양빛이 반사돼서 생긴 것으로 추정하고 있다”고 설명했다. 이에 반해 또 다른 연구원인 마크 레이먼 박사는 “많은 사람들이 빛의 정체가 ‘얼음이 반사한 빛’이라고 생각하는데 내 생각은 조금 다르다. 소금지대일 가능성이 높다고 본다”면서 “아마도 표면에 있던 소금물이 증발하고 남은 잔여물일 것”이라고 반박했다. 이밖에도 단순한 바위, 화산, 간헐천 등 다양한 후보군이 공개된 가운데, 전문가들은 돈 탐사선이 전송해 오는 이미지가 레스의 크레이터 모양이나 크기, 표면의 또 다른 지질학적 특징 등을 연구하는데 도움이 될 것이라고 기대하고 있다. 전문가 사이에서도 빛의 정체와 관련해 갑론을박이 이어지는 가운데, 돈 탐사선은 지난 9일 근접촬영을 위한 새로운 궤도에 진입했다. 이 미션은 오는 6월 6일까지 진행되며, 이 미션이 완료된 후에는 3일 주기로 세레스 주위를 도는 동시에, 이전보다 3배 더 근접하는 새로운 미션을 수행할 예정이다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

걸그룹 카라 멤버 구하라의 공항패션이 화제다. 구하라는 11일 오전 화보 촬영차 태국으로 출국하기 위해 인천국제공항에 모습을 드러냈다. 이날 구하라는 심플한 블랙 티셔츠에 화려한 패턴이 돋보이는 상하 일체형의 점프수트를 착용하는 등 여름 분위기를 물씬 자아냈다. 한편 카라는 지난 2일 일본 도쿄체육관에서 팬미팅 ‘2015 카밀리아 페스티벌(KAMILIA FESTIVAL)’을 성황리에 마쳤다. 이날 카라는 신곡 ‘썸머직(SUMMERGIC)’을 비롯해 ‘락 유(Rock U)’, ‘미스터’ 등의 무대를 선보여 1만여 명의 팬들로부터 박수갈채를 받았다. 사진 영상=프로젝트 프로덕트, 유튜브(소행성) 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

지름이 약 1.3km에 달하는 거대 소행성이 한국시간으로 14일 오후 지구를 스쳐 지나간다. 에베레스트산의 8분의 1 크기나 되는 이 소행성은 지구에서 불과 1000만 km 정도밖에 떨어지지 않을 만큼 근접할 예정이다. 영국 일간 익스프레스에 따르면, 천문학자들이 오는 14일(세계시 기준) ‘1999 FN53’으로 명명된 소행성이 지구를 스쳐 지나갈 것이라고 밝혔다. 이 소행성은 1999년 3월 31일 로웰천문대 NEO 탐색(LONEOS)을 통해 처음 발견됐다. 이 소행성은 미국항공우주국(NASA)의 지구근전물체(NEO) 프로그램을 통해 관리대상으로 분류된 대부분 소행성보다 10배 이상 크다. 또한 지난 3월 지구를 스쳐 지나간 거대 소행성 2014-YB35보다 거의 2배 정도 크다. 천문학자들은 만일 이 소행성이 예측과 달리 지구와 충돌하게 되면 대규모 파괴와 지진이 일어나고 전체적 소멸을 초래할 것이라고 경고하고 있다. 이들은 이 소행성의 폭발력이 TNT 폭탄 수백만 메가톤에 맞먹으며 이로 인해 지구 인구 15억 명이 사망할 수 있다고 설명했다. 이번 소행성은 퉁구스카 대폭발로 불리는 1908년 시베리아에 지름 50m가 넘는 거대한 구덩이를 만들어낸 소행성보다 파괴적이다. 당시 그 지역 나무 8000만 그루가 파괴됐고 리히터 규모로 5.0에 해당하는 지진파가 발생했다. 그런 비극적 결과는 천문학자들에게 지구에 충돌한 소행성을 연구하는 기준이 됐다. 천문학자들에 따르면, 이 소행성은 현재 시속 4만 8000km라는 엄청난 속도로 지구를 향해 날아오고 있다. 이는 점보제트기의 50배, 우주 로켓의 2배에 해당하는 속도이다. 잉글랜드 버킹엄셔대의 빌 나피어 천문학 교수는 만일 충돌이 일어나면 상상할 수 없는 파멸이 일어날 것이라고 말하고 있다. 그는 “만일 소행성이 육지가 아닌 바다에 떨어지게 되면 성층권에 있는 오존층이 파괴돼 땅에 있는 거의 모든 식물은 강력한 햇빛에 그대로 노출돼 타버릴 것”이라면서 “또 성층권으로 많은 물을 증발시켜 궁극적으로는 대량 멸종에 이를 것”이라고 설명했다. 현재 계산으로는 이 소행성이 지구에서 1000만 km 정도 떨어진 포인트를 지날 것으로 예상되어 위험성은 없어보인다. 하지만, 천문학자들은 만일 궤도에 약간의 오차가 있으면 지구에 충돌할 가능성도 배제할 수 있다고 경고한다. 한편 이번 소행성 접근 사건이 무사히(?) 지나가면 천문학자들은 오는 6월 30일 ‘세계 소행성의 날’을 맞아 이 천체가 잠재적 위험 소행성(PHA)임을 강조하기 위해 고유 명칭을 부여할 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지름이 약 1.3km에 달하는 거대 소행성이 한국시간으로 14일 오후 지구를 스쳐 지나간다. 에베레스트산의 8분의 1 크기나 되는 이 소행성은 지구에서 불과 1000만 km 정도밖에 떨어지지 않을 만큼 근접할 예정이다. 영국 일간 익스프레스에 따르면, 천문학자들이 오는 14일(세계시 기준) ‘1999 FN53’으로 명명된 소행성이 지구를 스쳐 지나갈 것이라고 밝혔다. 이 소행성은 1999년 3월 31일 로웰천문대 NEO 탐색(LONEOS)을 통해 처음 발견됐다. 이 소행성은 미국항공우주국(NASA)의 지구근전물체(NEO) 프로그램을 통해 관리대상으로 분류된 대부분 소행성보다 10배 이상 크다. 또한 지난 3월 지구를 스쳐 지나간 거대 소행성 2014-YB35보다 거의 2배 정도 크다. 천문학자들은 만일 이 소행성이 예측과 달리 지구와 충돌하게 되면 대규모 파괴와 지진이 일어나고 전체적 소멸을 초래할 것이라고 경고하고 있다. 이들은 이 소행성의 폭발력이 TNT 폭탄 수백만 메가톤에 맞먹으며 이로 인해 지구 인구 15억 명이 사망할 수 있다고 설명했다. 이번 소행성은 퉁구스카 대폭발로 불리는 1908년 시베리아에 지름 50m가 넘는 거대한 구덩이를 만들어낸 소행성보다 파괴적이다. 당시 그 지역 나무 8000만 그루가 파괴됐고 리히터 규모로 5.0에 해당하는 지진파가 발생했다. 그런 비극적 결과는 천문학자들에게 지구에 충돌한 소행성을 연구하는 기준이 됐다. 천문학자들에 따르면, 이 소행성은 현재 시속 4만 8000km라는 엄청난 속도로 지구를 향해 날아오고 있다. 이는 점보제트기의 50배, 우주 로켓의 2배에 해당하는 속도이다. 잉글랜드 버킹엄셔대의 빌 나피어 천문학 교수는 만일 충돌이 일어나면 상상할 수 없는 파멸이 일어날 것이라고 말하고 있다. 그는 “만일 소행성이 육지가 아닌 바다에 떨어지게 되면 성층권에 있는 오존층이 파괴돼 땅에 있는 거의 모든 식물은 강력한 햇빛에 그대로 노출돼 타버릴 것”이라면서 “또 성층권으로 많은 물을 증발시켜 궁극적으로는 대량 멸종에 이를 것”이라고 설명했다. 현재 계산으로는 이 소행성이 지구에서 1000만 km 정도 떨어진 포인트를 지날 것으로 예상되어 위험성은 없어보인다. 하지만, 천문학자들은 만일 궤도에 약간의 오차가 있으면 지구에 충돌할 가능성도 배제할 수 있다고 경고한다. 한편 이번 소행성 접근 사건이 무사히(?) 지나가면 천문학자들은 오는 6월 30일 ‘세계 소행성의 날’을 맞아 이 천체가 잠재적 위험 소행성(PHA)임을 강조하기 위해 고유 명칭을 부여할 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 해외 연구진이 지구처럼 많은 양의 물을 가진 것으로 추정되는 백색왜성을 발견했다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 과거 지구는 다량의 물을 보유한, 우주상의 ‘거의 유일한’ 행성으로 여겨져 왔다. 하지만 최근 영국 워릭대학교 연구진은 지구처럼 다량의 물을 가진 행성이 우주 곳곳에 존재하며, 기존 예상보다 그 수가 훨씬 많을 것으로 보인다고 밝혔다. 연구진이 발견한 것은 ‘SDSS 1242+5226’이라는 이름의 백색왜성이다. 백색왜성은 태양질량의 1.4배보다 가벼운 별이 진화의 마지막 단계에서 핵반응을 끝내고 남은 열로 빛나고 있는 상태를 뜻하며, 밝기는 태양의 1000분의 1~10배, 표면 온도는 4만~10만K 정도로 알려져 있다. ‘SDSS 1242+5226’는 큰곰자리에서 530광년 떨어진 곳에 있으며, 크기는 지름이 약 950㎞로 알려진 케레스 소행성과 비슷하다. 연구진은 아프리카 북서부의 카나리아 제도에서 윌리엄허셀망원경을 이용해 관찰한 결과, 백색왜성 ‘SDSS 1242+5226’의 대기 중에서 다량의 산소와 수소를 발견했다. 산소와 수소는 물을 구성하는 가장 중요한 요소이며, 이 백색왜성에는 지구 바다의 30~35%에 해당하는 양의 물이 있을 것으로 추정된다. 연구를 이끈 워릭대학교의 로버트 래디 박사는 “지구처럼 물이 풍부한 소행성은 생각보다 많은 것으로 추정된다”면서 “이번 연구는 지구가 과거에는 물이 전혀 존재하지 않는 메마른 행성이었다가 후에 물이 풍부한 행성으로 변모했다는 이론을 뒷받침한다”고 설명했다. 이어 “많은 백색왜성의 표면에는 비교적 가벼운 성질의 수소를 많이 내포하고 있다. 또 이러한 성질을 나타내는 백색왜성에는 지구처럼 생명체 존재의 전제조건인 물이 존재할 가능성이 높다는 것을 알 수 있다”고 덧붙였다. 연구진은 이 백색왜성처럼 지구처럼 표면에 물을 가지고 있거나, 과거 물이 존재했던 행성이 예상보다 더 많을 것으로 보고 있다. 한편 이번 연구는 영국 ‘왕립천문학회 월례 공보’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

토성의 위성 가운데는 ‘눈’을 가진 것이 있다. 물론 실제 눈이 아니라 거대한 크레이터 때문에 눈처럼 보이는 위성 '미마스'(mimas)의 이야기다. 미국항공우주국(NASA)은 2005년 카시니 탐사선이 210만km 거리에서 찍은 미마스의 사진을 공개했다. 이 사진에서 미마스는 토성의 고리 뒤에 있다. 그리고 마치 토성을 감시하듯이 바라보고 있다. (사진 참조) 토성은 목성처럼 많은 위성을 가지고 있지만, 거대한 위성 4개를 거느린 목성과 달리 가장 큰 위성 타이탄 이외에는 대형 위성이 없다. 타이탄은 지구보다 두꺼운 대기를 지닌 특이한 위성임과 동시에 토성의 모든 위성의 질량을 합쳤을 때 96%를 가지고 있는 대형 위성이다. 따라서 토성의 위성은 타이탄과 나머지 기타라고 불러도 좋을 정도지만, 작은 위성 가운데도 매우 독특한 특징을 지녀서 과학자들의 관심을 끄는 위성이 있다. 미마스 역시 그 가운데 하나다. 미마스는 지름이 397km에 달하는데 놀랍게도 130km 폭의 거대 크레이터인 허셜 크레이터(이 위성이 천문학자 윌리엄 허셜에 의해 발견되어 이 명칭이 붙었다)를 지니고 있다. 과학자들은 크레이터가 가능한 지름이 천체 지름의 1/3을 넘지 못할 것으로 생각하고 있다. 허셜 크레이터는 거의 한계에 도달한 크기의 크레이터인 셈이다. 만약 지구에 이런 크레이터가 있다면 크레이터 안에 캐나다가 들어갈 수 있으며 크레이터 가장자리의 높이는 200km에 달하는 수준일 것이다. 실제로 미마스는 이 크레이터를 만든 충격으로 거의 파괴될 뻔한 흔적을 가지고 있다. 허셜 크레이터의 반대쪽까지 퍼져있는 카스마타(chasmata)라는 균열이 그 증거다. 하지만 미마스는 이 엄청난 충격에서 간신히 살아남았다. 그리고 이 크레이터 덕분에 매우 독특한 외형을 가지게 되었다. 이 크레이터가 발견된 1980년 당시는 스타워즈 시리즈가 극장에서 상영되던 시절이었다. 그래서 이 위성에는 데스스타(Death Star)라는 별명이 붙기도 했다. 하지만 실제로 데스스타보다 안구 모양으로 생겼다는 표현이 더 적절하다. 이 거대 크레이터 이외에도 미마스에는 또 다른 미스터리가 있다. 그것은 태양계에서 구형으로 생긴 가장 작은 천체라는 사실이다. 대략 지름 500km가 넘는 천체는 자체적인 중력으로 인해 공 모양이 되는 것으로 생각된다. 하지만 미마스는 이보다 작다. 오히려 미마스보다 큰 베스타 같은 소행성은 감자 모양인데, 왜 미마스는 구형이 될 수 있었는지는 아직 수수께끼로 남아있다. 작지만 정말 비밀이 많은 위성인 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

미국항공우주국(이하 NASA)가 유로파 탐사를 위한 ‘로봇 오징어’ 연구에 돌입할 예정이라고 발표했다. 영국 일간지 데일리메일의 8일자 보도에 따르면 NASA는 목성의 4대 위성 중 하나인 유로파와 같은 행성의 심해를 탐사하기 위해 오징어를 닮은 형태의 탐사선(로버)를 개발했다. 오징어처럼 생긴 이 로버의 윗면에는 짧은 길이의 안테나가 장착돼 있으며, 해당 지역에서 발생되는 자기장을 빨아들여 에너지원으로 사용한다. 이는 NASA의 첨단혁신연구프로그램(NASA Innovative Advanced Concepts Program, 이하 NIAC)의 일환으로 제작됐으며, ‘로봇 오징어’는 ‘과학적 허구’를 ‘과학적 사실’로 입증하는데 도움을 줄 것으로 기대를 모으고 있다. NASA의 ‘Space Technnology power system’ 의 과학자인 스티브 줘크지크 박사는 “이 탐사로봇은 유연성이 강조된 ‘소프트 로봇’의 일종이며, 유로파 등 가스로 이뤄진 거대한 행성을 탐사할 수 있을 것으로 보인다”고 설명했다. ‘로봇 오징어’ 아이디어가 제출된 NIAC는 지난 해 시작된 프로그램으로, 연구주제에 선정될 경우 9개월 동안의 1단계 연구프로젝트 기간 종안 약 10만 달러의 후원금을 지원받는다. 과학자나 엔지니어, 시민 발명가 등이 제안할 수 있으며, 이 제안서 안에는 목성의 위성인 타이탄에 있는 거대 메탄 호수를 탐사할 수 있는 잠수함, 소행성이나 행성 파편을 안전하게 포획할 수 있는 기술 등이 포함돼 있다. 1단계 연구가 순조롭게 진행된 연구 주제들에 한해 2단계 연구 허가를 받을 수 있으며, 이 경우 2년 동안 최대 50만 달러의 연구기금을 추가로 받을 수 있다. NIAC 프로그램 운영진인 제이슨 더레스는 과학전문매체와 한 인터뷰에서 “2015년 1단계 연구주제 후보들 중 단 15개의 주제만이 연구 허가를 받았다”면서 “NASA는 각국의 과학자, 엔지니어, 시민 발명가 등으로부터 받은 제안서를 검토하고 지속적으로 이를 발전시킬 예정”이라고 밝혔다. 이밖에도 NIAC 프로그램 연구주제로 선정된 제안서에는 표면이나 상공이 휘발성 물질로 덮인 행성을 전문으로 탐사하는 장비 등도 포함돼 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

-미세한 운석 입자 '콘드률' 시뮬레이션 검증 지구 같은 행성은 원시 태양 주변에 있었던 원시 행성계 원반(protoplanetary disk)에서 생성되었다는 것이 과학계의 정설이다. 이 가설은 현재 태어나는 여러 젊은 별을 연구하면서 다시 한 번 검증됐다. 젊은 별을 둘러싼 먼지와 가스의 원반은 뭉쳐서 행성을 형성한다. 하지만 어떻게 작은 티끌만 한 먼지들이 뭉쳐 행성과 소행성이 될 수 있는지는 아직 검증되지 않은 부분이 존재한다. 과학자들은 지구 대기로 진입하는 미세한 운석 입자인 콘드률(chondrule)이 아마도 태양계 초기에 풍부했을 것으로 추정하고 있다. 이 미세한 입자는 대개 1mm 이내 크기로 감람석, 휘석 및 유리질로 구성되어 있으며, 우주 공간에서 한번 녹았다가 다시 굳은 작은 미세 입자로 생각되고 있다. 이런 미세 입자들이 모여 현재의 행성과 소행성을 형성했을 가능성이 크다는 것이 현재 이론이다. 스웨덴 룬드대학(Lund University)의 앤더스 요한센 박사(Dr Anders Johansen)와 미국, 독일, 덴마크의 과학자 동료들은 이 밀리미터 크기의 티끌 같은 콘드률이 어떻게 지구 같은 행성을 형성할 수 있는지를 시뮬레이션을 통해서 검증했다. 이들에 의하면 이 작은 입자들은 매우 빠르게 뭉쳐서 초기 소행성을 형성할 수 있다. 일단 소행성이 중력으로 주변의 콘드률을 끌어당길 수 있을 만큼 커지면, 마치 눈덩이를 눈 위에서 굴리는 것처럼 크기는 순식간에 커질 수 있다. 초기 태양계에는 매우 높은 농도의 콘드률이 존재하기 때문이다. 따라서 1,000km 지름까지 커지는 데 걸리는 시간은 별로 길지 않다는 것이 연구팀의 설명이다. 이전 연구에서는 화성만 한 크기의 행성이 생기는 데는 100만 년에서 300만 년 정도면 충분하다는 주장이 나왔다. 이번 연구에서도 같은 결과가 확인되었다. 일단 지구 질량의 10% 정도 되는 화성만 한 행성들이 태양계 초기에 수십 개가 생성된 것으로 생각되는데, 이들은 원시 행성(protoplanet)이라고 불린다. 태양계 초기 1억 년 동안 이런 원시 행성들은 서로 중력에 이끌려 충돌해 지금의 행성을 만든 것으로 보인다. 지구의 경우 테이아(Theia)라는 화성 크기의 행성과 마지막으로 충돌해 현재의 지구와 달이 형성된 것으로 보고 있다. 과학자들은 행성의 형성이 별의 형성과 별로 차이 나지 않을 만큼 매우 빠른 시기에 이뤄질 수 있다고 보고 있다. 물론 수백 만년에서 1억 년은 천문학의 관점에서는 길지 않지만, 인간의 척도로는 매우 긴 시간이다. 이 긴 세월 동안 밀리미터 크기의 입자들이 모여 지구 같은 행성도 만들 수 있다. 우주의 척도에서 생각하면 티끌 모아 태산이 아니라 지구도 가능한 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

유럽우주국(ESA)은 소행성 탐사를 위해 비행 중인 일본의 하야부사 2호를 지원할 태세에 들어갔다고 발표했다. 지난해 12월 완벽한 발사에 성공한 후 6년에 걸친 대장정에 나선 하야부사 2호는 소행성 물질을 채취한 후 귀환한다는 대담한 과학적 목표에 도전하고 있는 중이다. 하야부사 2호는 4년간 52억㎞를 비행해, 2018년 6~7월쯤 직경 약 900m 정도인 이 소행성에 도착, 약 1년 반 동안 체류하면서 3개의 소형 착륙 드론과 함께 독일과 프랑스의 우주기구가 합작 개발한 마스콧 착륙선을 내려보낼 예정이다. 마스콧 착륙선은 뜀뛰기 기능이 있어 소행성의 여러 곳을 탐사할 수 있다. 하야부사 2호는 지름 10여㎝의 작은 충돌장치를 초속 2㎞의 속도로 소행성에 쏘는 방법으로 분화구를 만들어 그 안에서 물질을 채취한 후, 캡슐에 담아 지구로 보내고, 본체는 에너지가 소진될 때까지 우주 탐사를 계속한다.​ 소행성 ‘이토카와’의 미립자를 세계 처음으로 지구에 가져온 초대 탐사기 하야부사의 문제점을 보완, 동력원인 ‘이온 엔진’ 추진력을 25% 높이고 통신 안테나 등도 개량한 하야부사 2호는 개발에 2년 반이 걸렸으며, 발사비를 포함한 총개발비로 약 290억 엔(한화 약 2700억 원)이 투입되었다. 일본의 소행성 미션에 대한 ESA의 첫번째 지원으로, 아르헨티나의 말라르구에에 있는 ESA의 지름 35m 전파 망원경이 400시간에 걸쳐 태양으로부터 1억 3500만km에서 2억 천만km 사이의 소행성 궤도를 라디오파로 추적할 예정이다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 관제실의 원격조정 데이터는 독일에 있는 ESO 센터를 경유해 말라르구에 전파망원경으로 보내진다. 이처럼 복잡한 기술과 ESA 전파망원경의 위치는 일본 관제실이 커버할 수 없는 시기에 하야부사 2호로 하여금 중요한 과학적 데이터를 송출할 수 있게 해주는 것이다. 과거에도 ESO 센터는 오이세쓰 호와 아스트로-F 호를 포함해 일본의 지구-우주 미션에 협력한 적이 있다. 마르테 아르사 ESO 센터의 하야부사 서비스 매니저에 따르면 일본의 심우주 미션에 협력하는 것은 이번이 처음으로, 지난달 지상의 전파망원경과 하야부사 2호를 연결하는 실시간 운항 호환성 작업을 끝마쳐 소행성 추적 데이터를 제공할 수 있는 만반의 준비를 갖추었다. 이로써 일본은 하야부사-2 미션을 성공적으로 완수할 수 있는 든든한 우군을 확보한 셈이다. JAXA는 “시료를 바탕으로 지구가 태어난 과정은 물론, 지구가 생명이 살아갈 수 있는 행성이 된 과정 등을 규명하는 연구를 진행할 예정”이라고 밝혔다. ​이광식 통신원 joand999@naver.com

유럽우주국(ESA)은 소행성 탐사를 위해 비행 중인 일본의 하야부사 2호를 지원할 태세에 들어갔다고 발표했다. 지난해 12월 완벽한 발사에 성공한 후 6년에 걸친 대장정에 나선 하야부사 2호는 소행성 물질을 채취한 후 귀환한다는 대담한 과학적 목표에 도전하고 있는 중이다. 하야부사 2호는 4년간 52억㎞를 비행해, 2018년 6~7월쯤 직경 약 900m 정도인 이 소행성에 도착, 약 1년 반 동안 체류하면서 3개의 소형 착륙 드론과 함께 독일과 프랑스의 우주기구가 합작 개발한 마스콧 착륙선을 내려보낼 예정이다. 마스콧 착륙선은 뜀뛰기 기능이 있어 소행성의 여러 곳을 탐사할 수 있다. 하야부사 2호는 지름 10여㎝의 작은 충돌장치를 초속 2㎞의 속도로 소행성에 쏘는 방법으로 분화구를 만들어 그 안에서 물질을 채취한 후, 캡슐에 담아 지구로 보내고, 본체는 에너지가 소진될 때까지 우주 탐사를 계속한다.​ 소행성 ‘이토카와’의 미립자를 세계 처음으로 지구에 가져온 초대 탐사기 하야부사의 문제점을 보완, 동력원인 ‘이온 엔진’ 추진력을 25% 높이고 통신 안테나 등도 개량한 하야부사 2호는 개발에 2년 반이 걸렸으며, 발사비를 포함한 총개발비로 약 290억 엔(한화 약 2700억 원)이 투입되었다. 일본의 소행성 미션에 대한 ESA의 첫번째 지원으로, 아르헨티나의 말라르구에에 있는 ESA의 지름 35m 전파 망원경이 400시간에 걸쳐 태양으로부터 1억 3500만km에서 2억 천만km 사이의 소행성 궤도를 라디오파로 추적할 예정이다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 관제실의 원격조정 데이터는 독일에 있는 ESO 센터를 경유해 말라르구에 전파망원경으로 보내진다. 이처럼 복잡한 기술과 ESA 전파망원경의 위치는 일본 관제실이 커버할 수 없는 시기에 하야부사 2호로 하여금 중요한 과학적 데이터를 송출할 수 있게 해주는 것이다. 과거에도 ESO 센터는 오이세쓰 호와 아스트로-F 호를 포함해 일본의 지구-우주 미션에 협력한 적이 있다. 마르테 아르사 ESO 센터의 하야부사 서비스 매니저에 따르면 일본의 심우주 미션에 협력하는 것은 이번이 처음으로, 지난달 지상의 전파망원경과 하야부사 2호를 연결하는 실시간 운항 호환성 작업을 끝마쳐 소행성 추적 데이터를 제공할 수 있는 만반의 준비를 갖추었다. 이로써 일본은 하야부사-2 미션을 성공적으로 완수할 수 있는 든든한 우군을 확보한 셈이다. JAXA는 “시료를 바탕으로 지구가 태어난 과정은 물론, 지구가 생명이 살아갈 수 있는 행성이 된 과정 등을 규명하는 연구를 진행할 예정”이라고 밝혔다. ​이광식 통신원 joand999@naver.com

수성은 태양계에서 가장 작은 행성임과 동시에 지구에서 비교적 가까이 있어도 잘 연구되지 않은 행성이었다. 사실 수성 전체에 대한 상세한 지도가 얻어진 것은 최근 그 임무를 종료한 미국항공우주국(NASA)의 탐사선 메신저(MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging (MESSENGER))의 활약 덕분이었다. 메신저는 2004년 델타 II 로켓으로 발사되어 6년 반 동안 우주를 날아 2011년에 수성에 도달했다. 3년에 걸친 탐사 끝에 연료가 고갈되자 NASA는 이 탐사선을 수성 표면에 충돌시키기로 결정했다. 아쉬운 일이지만 3년간 메신저는 목표로 했던 모든 임무를 완수했다. 지구로 전송한 수성의 생생한 모습은 현재도 계속 분석 작업이 진행 중일 만큼 방대하다. 당연한 이야기지만 메신저는 수성에 있는 다양한 크레이터와 독특한 지형들의 사진을 다수 전송했다. 그중에서 아주 특이한 것들을 뽑아 본다면 다음과 같다. 1. 크레이터 X 크레이터 X 사진은 2011년 4월 24일 메신저가 찍은 것으로 이미지의 폭은 116.5km에 달한다. 수도권보다 더 큰 지역에 거대한 X자 표시는 우주인의 메시지일까? NASA는 그렇지 않다고 설명한다. 이와 같은 독특한 크레이터는 수성에 충돌한 소행성의 결과물이다. 소행성이 수성에 접근하면서 중력에 의해 파괴되면 그 조각들이 일렬로 지표에 충돌해 이와 같은 일렬 크레이터를 만든다. 이 경우는 두 개의 일렬로 놓인 크레이터들이 서로 X자 모양으로 교차한 것이다. NASA는 이를 크레이터 X라고 명명했다. 2. '존 레논' 크레이터 NASA는 비틀스 멤버인 존 레논을 기념해서 그의 이름을 크레이터에 붙였다. 그런데 존 레논보다는 오히려 곰돌이 인형처럼 보이는 외형을 지니고 있다. 이 역시 3개의 크레이터가 만든 독특한 모양이다. 3. 웃는 얼굴 크레이터와 쿠키 몬스터 이 크레이터들은 이름 그대로의 모양을 가지고 있다. 설명이 더 필요하지 않을 것 같은 귀여운 모습이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지구 같은 행성은 원시 태양 주변에 있었던 원시 행성계 원반(protoplanetary disk)에서 생성되었다는 것이 과학계의 정설이다. 이 가설은 현재 태어나는 여러 젊은 별을 연구하면서 다시 한 번 검증됐다. 젊은 별을 둘러싼 먼지와 가스의 원반은 뭉쳐서 행성을 형성한다. 하지만 어떻게 작은 티끌만 한 먼지들이 뭉쳐 행성과 소행성이 될 수 있는지는 아직 검증되지 않은 부분이 존재한다. 과학자들은 지구 대기로 진입하는 미세한 운석 입자인 콘드률(chondrule)이 아마도 태양계 초기에 풍부했을 것으로 추정하고 있다. 이 미세한 입자는 대개 1mm 이내 크기로 감람석, 휘석 및 유리질로 구성되어 있으며, 우주 공간에서 한번 녹았다가 다시 굳은 작은 미세 입자로 생각되고 있다. 이런 미세 입자들이 모여 현재의 행성과 소행성을 형성했을 가능성이 크다는 것이 현재 이론이다. 스웨덴 룬드대학(Lund University)의 앤더스 요한센 박사(Dr Anders Johansen)와 미국, 독일, 덴마크의 과학자 동료들은 이 밀리미터 크기의 티끌 같은 콘드률이 어떻게 지구 같은 행성을 형성할 수 있는지를 시뮬레이션을 통해서 검증했다. 이들에 의하면 이 작은 입자들은 매우 빠르게 뭉쳐서 초기 소행성을 형성할 수 있다. 일단 소행성이 중력으로 주변의 콘드률을 끌어당길 수 있을 만큼 커지면, 마치 눈덩이를 눈 위에서 굴리는 것처럼 크기는 순식간에 커질 수 있다. 초기 태양계에는 매우 높은 농도의 콘드률이 존재하기 때문이다. 따라서 1,000km 지름까지 커지는 데 걸리는 시간은 별로 길지 않다는 것이 연구팀의 설명이다. 이전 연구에서는 화성만 한 크기의 행성이 생기는 데는 100만 년에서 300만 년 정도면 충분하다는 주장이 나왔다. 이번 연구에서도 같은 결과가 확인되었다. 일단 지구 질량의 10% 정도 되는 화성만 한 행성들이 태양계 초기에 수십 개가 생성된 것으로 생각되는데, 이들은 원시 행성(protoplanet)이라고 불린다. 태양계 초기 1억 년 동안 이런 원시 행성들은 서로 중력에 이끌려 충돌해 지금의 행성을 만든 것으로 보인다. 지구의 경우 테이아(Theia)라는 화성 크기의 행성과 마지막으로 충돌해 현재의 지구와 달이 형성된 것으로 보고 있다. 과학자들은 행성의 형성이 별의 형성과 별로 차이 나지 않을 만큼 매우 빠른 시기에 이뤄질 수 있다고 보고 있다. 물론 수백 만년에서 1억 년은 천문학의 관점에서는 길지 않지만, 인간의 척도로는 매우 긴 시간이다. 이 긴 세월 동안 밀리미터 크기의 입자들이 모여 지구 같은 행성도 만들 수 있다. 우주의 척도에서 생각하면 티끌 모아 태산이 아니라 지구도 가능한 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

수성은 태양계에서 가장 작은 행성임과 동시에 지구에서 비교적 가까이 있어도 잘 연구되지 않은 행성이었다. 사실 수성 전체에 대한 상세한 지도가 얻어진 것은 최근 그 임무를 종료한 미국항공우주국(NASA)의 탐사선 메신저(MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging (MESSENGER))의 활약 덕분이었다. 메신저는 2004년 델타 II 로켓으로 발사되어 6년 반 동안 우주를 날아 2011년에 수성에 도달했다. 3년에 걸친 탐사 끝에 연료가 고갈되자 NASA는 이 탐사선을 수성 표면에 충돌시키기로 결정했다. 아쉬운 일이지만 3년간 메신저는 목표로 했던 모든 임무를 완수했다. 지구로 전송한 수성의 생생한 모습은 현재도 계속 분석 작업이 진행 중일 만큼 방대하다. 당연한 이야기지만 메신저는 수성에 있는 다양한 크레이터와 독특한 지형들의 사진을 다수 전송했다. 그중에서 아주 특이한 것들을 뽑아 본다면 다음과 같다. 1. 크레이터 X 크레이터 X 사진은 2011년 4월 24일 메신저가 찍은 것으로 이미지의 폭은 116.5km에 달한다. 수도권보다 더 큰 지역에 거대한 X자 표시는 우주인의 메시지일까? NASA는 그렇지 않다고 설명한다. 이와 같은 독특한 크레이터는 수성에 충돌한 소행성의 결과물이다. 소행성이 수성에 접근하면서 중력에 의해 파괴되면 그 조각들이 일렬로 지표에 충돌해 이와 같은 일렬 크레이터를 만든다. 이 경우는 두 개의 일렬로 놓인 크레이터들이 서로 X자 모양으로 교차한 것이다. NASA는 이를 크레이터 X라고 명명했다. 2. '존 레논' 크레이터 NASA는 비틀스 멤버인 존 레논을 기념해서 그의 이름을 크레이터에 붙였다. 그런데 존 레논보다는 오히려 곰돌이 인형처럼 보이는 외형을 지니고 있다. 이 역시 3개의 크레이터가 만든 독특한 모양이다. 3. 웃는 얼굴 크레이터와 쿠키 몬스터 이 크레이터들은 이름 그대로의 모양을 가지고 있다. 설명이 더 필요하지 않을 것 같은 귀여운 모습이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-천문학자들의 줄자 '우주 거리 사다리' (3) '천문학 역사상 가장 중요한 한 문장' 연주시차가 0.01초이면 326광년이고, 0.1초면 32.6광년, 1초면 3.26광년이 된다. 이처럼 광년의 단위도 별까지 거리가 멀어지면 숫자가 매우 커지므로 연주시차가 1초일 때 1파섹(pc)으로 정했다. 시차(parallax)와 초(second)의 두 낱말의 머릿글자를 따서 만든 말이다. 별의 절대등급은 10pc, 곧 32.6광년의 거리에 위치한다고 가정하여 정한 별의 밝기이다. 그러나 이 연주시차로 천체의 거리를 구하는 것은 한계가 있다. 대부분 별은 매우 멀리 있어 연주시차가 아주 작기 때문이다. 지구 대기의 산란 효과 등으로 인한 오차 때문에 미세한 연주시차는 계산할 수 없으므로, 100pc 이상 멀리 떨어진 별에 적용하기는 어렵다. 따라서 더 먼 별에는 다른 방법을 쓰지 않으면 안 된다. 그렇다면 대체 어떤 방법을 쓸 수 있을까? 사실 시차만 하더라도 일종의 '상식'을 관측으로 찾아낸 것이라 할 수 있다. 그러나 더 먼 우주의 거리를 재는 잣대는 이런 상식에서 나온 것이 아니라 우주 속에서 발견한 것이었다. 그리고 그 발견에는 당시 천문학계의 기층민이었던 '여성 컴퓨터'의 땀과 희생이 서려 있었다. 이 놀라운 우주의 잣대를 발견한 주역은 한 청각장애인 여성 천문학자였다. 그러나 청력과 그녀의 지능은 아무런 관련도 없었다. 1868년 미국 매사추세츠 주 랭커스터에서 태어난 헨리에타 스완 리빗은 1892년 대학을 졸업한 후 하버드 대학 천문대에서 일하게 되었다. 업무는 주로 천체를 찍은 사진 건판을 비교·분석하고 검토하는 일이었다. 시간당 0.3불이라는 저임으로, 이런 직종을 당시 '컴퓨터'라고 불렀다. 그러나 단조롭기 한량없는 그 작업이 그녀의 영혼을 구원해주었을지도 모른다. 페루의 하버드 천문대 부속 관측소에서 찍은 사진 자료를 분석하여 변광성을 찾는 작업을 하던 리빗은 소마젤란은하에서 100개가 넘는 세페이드 형 변광성을 발견했다. 이 별들은 적색거성으로 발전하고 있는 늙은 별로서, 주기적으로 광도의 변화를 보이는 특성이 있다. 이 별들이 지구에서 볼 때 거의 같은 거리에 있다는 점에 주목한 그녀는 변광성들을 정리하던 중 놀라운 사실 하나를 발견했다. 한 쌍의 변광성에서 변광성의 주기와 겉보기 등급 사이에 상관관계가 있다는 점을 감지한 것이다. 곧, 별이 밝을수록 주기가 길어진다는 점이다. 리빗은 이 사실을 공책에다 "변광성 중 밝은 별이 더 긴 주기를 가진다는 사실에 주목할 필요가 있다"고 짤막하게 기록해 두었다. 이 한 문장은 후에 천문학 역사상 가장 중요한 문장으로 꼽히게 되었다. ​리빗은 수백 개에 이르는 세페이드 변광성의 광도를 측정했고 여기서 독특한 주기-광도 관계를 발견했다. 3일 주기를 갖는 세페이드의 광도는 태양의 800배이다. 30일 주기를 갖는 세페이드의 광도는 태양의 1만 배이다. 1908년, 리빗은 세페이드 변광성의 ‘주기-광도 관계’ 연구 결과를 <하버드 대학교 천문대 천문학연감>에 발표했다. 리빗은 지구에서부터 마젤란 성운 속의 세페이드 변광성들 각각까지의 거리가 모두 대략적으로 같다고 보고, 변광성의 고유 밝기는 그 겉보기 밝기와 마젤란 성운까지의 거리에서 유도될 수 있으며, 변광성들의 주기는 실제 빛의 방출과 명백한 관계가 있다는 결론을 이끌어냈다. 리빗이 발견한 이러한 관계가 보편적으로 성립한다면, 같은 주기를 가진 다른 영역의 세페이드 변광성에 대해서도 적용이 가능하며, 이로써 그 변광성의 절대등급을 알 수 있게 된다. 이는 곧 그 별까지의 거리를 알 수 있게 된다는 뜻이다. 이것은 우주의 크기를 잴 수 있는 잣대를 확보한 것으로, 한 과학 저술가가 말했듯이 '천문학을 송두리째 바꿔버릴 대발견'이었다. 리빗이 발견한 세페이드형 변광성의 주기-광도 관계는 천문학사상 최초의 '표준 촛불'이 되었으며, 이로써 인류는 연주시차가 닿지 못하는 심우주 은하들까지의 거리를 알 수 있게 되었다. 또한 천문학자들은 표준 촛불이라는 우주의 자를 갖게 됨으로써, 시차를 재던 각도기는 더 이상 필요치 않게 되었다. 리빗이 밝힌 표준 촛불은 그녀가 암으로 세상을 떠난 2년 뒤에 위력을 발휘했다. 1923년 윌슨산 천문대의 에드윈 허블(1889~1953)이 표준 촛불을 이용해, 그때까지 우리은하 내부에 있는 것으로 알려졌던 안드로메다 성운이 외부 은하임을 밝혀냈던 것이다. 이로써 우리은하는 우주의 중심에서 끌어내려지고, 우리은하가 우주의 전부인 줄 알고 있었던 인류는 은하 뒤에 또 무수한 은하들이 줄지어 있는 대우주에 직면하게 되었다. ​밤하늘에서 빛나는 모든 것들이 우리 은하 안에 속해 있다고 믿고 있던 인류에게 이 발견은 청천벽력과도 같은 것이었다. 갑자기 우리 태양계는 작은 웅덩이로 축소되어버리고, 지구상에 살아 있는 모든 것들에게 빛을 주는 태양은 우주라는 드넓은 바닷가의 모래 한 알갱이에 지나지 않은 것이 되었다. 허블은 표준 촛불을 발견한 리빗에 대해 그의 저서에서 “헨리에타 리빗이 우주의 크기를 결정할 수 있는 열쇠를 만들어냈다면, 나는 그 열쇠를 자물쇠에 쑤셔넣고 뒤이어 그 열쇠가 돌아가게끔 하는 관측사실을 제공했다”라며 그녀의 업적을 기렸다. 이처럼 허블 본인은 리비트의 업적을 인정하며 리빗은 노벨상을 받을 자격이 있다고 자주 말하곤 했다. 그러나 스웨덴 한림원이 노벨상을 주려고 그녀를 찾았을 때는 이미 세상을 떠난지 3년이 지난 후였다. 하지만 불우한 여성 천문학자 헨리에타 레빗의 이름은 천문학사에서 찬연히 빛나고 있을 뿐만 아니라, 소행성 5383 리빗과 월면 크레이터 리빗으로 저 우주 속에서도 빛나고 있다. 우주 팽창을 가르쳐준 '적색편이' 우주 거리 사다리에서 변광성 다음의 단은 적색편이다. 이것은 별빛 스펙트럼을 분석해서 그 별 까지의 거리를 알아내는 방법으로, 이른바 도플러 효과라는 원리를 바탕으로 하고 있다. 도플러 효과를 설명할 때 주로 소방차 사일렌 소리가 예로 제시된다. 소방차가 관측자에게 다가올 때 소리가 높아지다가, 멀어져가면 급속이 소리가 낮아진다는 것을 알 수 있다. 이것은 파원이 관측자에게 다가올 때 파장의 진폭이 압축되어 짧아지다가, 반대로 멀어질 때는 파장이 늘어남으로써 나타나는 현상이다. 이것을 바로 도플러 효과로, 1842년에 이 원리를 처음으로 발견한 오스트리아의 과학자 크리스티안 도플러의 이름을 딴 것이다. 도플러 효과는 모든 파동에 적용되는 원리이다. 빛도 파동의 일종인만큼 도플러 효과를 탐지할 수 있다. 도플러가 제시한 이 원리를 이용한 장비가 실생활에서도 여러 방면에 쓰이고 있는데, 만약 당신에게 어느 날 느닷없이 속력 위반 딱지가 날아왔다면, 그것은 바로 도플러 원리를 장착한 스피드건이 찍어서 보낸 것이다. 현재 천문학에서 천체들의 속도를 측정하는 데 이 도플러 효과가 널리 사용되고 있다. 우주 팽창으로 인해 후퇴하는 천체가 내는 빛의 파장이 늘어나게 되는데, 일반적으로 가시광선 영역에서 파장이 길수록 (진동수가 작을수록) 붉게 보인다. 따라서 후퇴하는 천체가 내는 빛의 스펙트럼이 붉은색 쪽으로 치우치게 되는데, 이를 적색편이라고 한다. 이 적색편이의 값을 알면 천체의 후퇴 속도를 측정할 수 있다. 적색편이가 천문학에 거대한 변혁을 몰고온 것은 미국의 천문학자 베스토 슬라이퍼에서 시작되었다. 그는 1912년 당시 '나선성운'이라고 불리던 은하들이 상당히 큰 적색편이 값을 보인다는 것을 발견했다. 슬라이퍼는 이 논문에서 온 하늘에 고루 분포하는 나선은하들의 속도를 측정했는데, 그중 3개를 제외하고는 모든 은하가 우리은하로부터 초속 수백, 수천km의 속도로 멀어지고 있는 것을 발견했다. 그 뒤를 이어 1924년 초 에드윈 허블은 은하들의 적색편이(속도)와 은하들까지의 거리가 비례한다는 허블의 법칙을 발견했다. 1929년에는 더욱 놀라운 사실이 밝혀졌다. 에드윈 허블이 우주가 팽창하고 있다는 관측결과를 발표했던 것이다. 이는 인류의 우주관에 혁명을 일어킨 대사건이었다. 따지고 보면, 이 같은 우주 팽창이라든가 빅뱅 이론 같은 것도 리빗의 표준 촛불이 있음으로써 가능했던 것이었다. 리빗이 변광성의 밝기와 주기 사이의 관계를 알아냄으로써 빅뱅의 첫단추를 꿰었다고 할 수 있다. 이러한 발견들은 우주가 정적이지 않고 팽창하고 있다는 가설을 관측으로 뒷받침하는 것으로, 우주의 팽창과 빅뱅 이론의 문을 활짝 열어젖힌 가장 중요한 근거로 받아들여지고 있다. 우주 거리 사다리의 마지막 단은 '초신성' 우주에서 가장 먼 거리를 재는 우주 줄자는 초신성이다. 초신성이란 진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 그 밝기가 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 낮아지는 별을 가리키는데, 마치 새로운 별이 생겼다가 사라지는 것처럼 보이기 때문에 이런 이름이 붙었다. 하지만 사실은 늙은 별의 임종인 셈이다. 우리나라에서는 잠시 머물렀다 사라진다는 의미로 객성(客星, 손님별)이라고 불렀다. 그러면 어떤 별이 초신성이 되는가? 몇 가지 유형이 있는데, 먼저 태양 질량의 9배 이상인 무거운 별이 마지막 순간에 중력 붕괴를 일으켜 폭발하는 것이 있다. 다음으로는, 쌍을 이루는 백색왜성에서 물질을 끌어와 그 한계질량이 태양 질량의 1.4배를 넘는 순간 폭발하는 유형이 있는데, 이것이 바로 거리 측정에 사용되는 1a형 초신성이다. 이는 같은 한계질량에서 폭발하여 같은 밝기를 보이므로, 그 광도를 측정하면 그 별까지의 거리를 알아낼 수가 있기 때문이다. 따라서 1a형 초신성은 자신이 속해 있는 은하까지의 거리를 측정할 수 있게 해주는 중요한 지표가 된다. 또한 초신성이 폭발할 때의 광도는 1000억 개의 별이 내는 광도와 맞먹을 정도이므로 우주 어느 곳에서 터지더라도 관측할 수 있다. 1929년 허블이 적색편이를 이용해 우주의 팽창을 처음으로 알아낸 이후, 우주의 팽창속도가 어떻게 변화하고 있는지가 중요한 관심사가 된 가운데, 1a형 초신성은 먼 은하까지의 거리를 측정하고 우주의 팽창속도를 알아낼 수 있는 최적의 도구가 되었다. 1990년대에 들어 과학자들은 멀리 있는 1a형 초신성 수십 개의 거리와 후퇴속도를 분석한 결과, 초신성들이 우주가 일정한 속도로 팽창하는 경우에 비해 밝기가 더 어둡다는 사실이 밝혀졌다. 이것은 이 초신성들이 예상보다 멀리 있다는 것을 말하며, 그것은 곧 우주의 팽창속도가 점점 빨라지고 있음을 뜻한다. 말하자면 우주는 가속팽창되고 있다는 것이다. 이 획기적인 사실을 발견한 두 팀의 천문학자들은 뒤에 노벨 물리학상을 받았다. 이전까지는 우주에 있는 물질들의 인력 때문에 우주의 팽창속도가 일정하게 유지되거나 줄어들 것으로 생각되었다. 그런데 실제 관측 결과는 이와 정반대로 나타난 셈인데, 우주의 이같은 가속팽창에는 분명 어떤 힘이 계속 작용하고 있음을 뜻한다. 지금으로써는 이 힘의 정체가 무엇인지 알 길이 없지만, 과학자들은 이 정체불명의 힘에 ‘암흑 에너지’라는 이름을 붙였다. 이 암흑 에너지는 우주가 팽창하면 팽창할수록 점점 더 커진다. 그러므로 우리 우주는 앞으로 영원히 가속 팽창할 운명이다. 이런 놀라운 우주의 비밀을 밝혀준 것이 바로 우주의 가장 긴 줄자인 초신성이다. 우주의 가속팽창 그 끝에는 무엇이 기다리고 있을지는 신만이 알 것이다. 표준 촛불 1a형 초신성 폭발 동영상( https://youtu.be/C24PicfBXIo ) 이광식 통신원 joand999@naver.com