수십억 년 전, 지구에 생명체가 등장하기 훨씬 이전에는 소행성이나 운석, 혜성 같은 천체가 자주 충돌했다. 중생대 백악기 말 지구를 지배하고 있던 공룡들이 순식간에 사라진 것도 지름 10㎞ 정도의 소행성 충돌 때문이라는 것이 정설이다. 그런데 최근 약 32억 6000만년 전 현재 에베레스트산 4개 크기의 소행성이 지구와 충돌하면서 지구 환경을 획기적으로 바꿨다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 미국 하버드대 지구·행성과학과, 스탠퍼드대 지구·행성과학과, 해양학과, 스위스 취리히 연방 공과대(ETH) 지구과학과 공동 연구팀은 32억 6000만년 전 ‘S2’라는 천체가 단세포 박테리아와 고세균만 존재했던 지구와 충돌하면서 생명의 진화를 촉발했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 10월 22일 자에 실렸다. 연구팀은 에베레스트산 네 개 크기의 운석이 날아들어 지금까지 가장 큰 지상 운석 충돌 지역으로 알려진 남아프리카 바버튼 녹암지대(Barber ton Greenstone Belt)에서 ㎝ 간격으로 암석 표본을 수집한 다음, 퇴적학, 지구화학, 탄소 동위원소 조성을 분석했다. 실제로 S2 충돌은 공룡을 멸종시킨 소행성보다 최대 200배 더 크고, 초속 20㎞로 날아와 지구와 충돌하면서 엄청난 양의 에너지를 방출하고 수천 m 높이의 쓰나미를 유발했으며 지구 전체에 규모 10.8 지진을 일으킨 것으로 알려져 있다. 충돌로 인한 열은 해수면을 끓어오르게 했고, 대기 역시 뜨겁게 가열됐으며, 두꺼운 먼지구름이 발생해 광합성을 중단시킨 것이라고 과학자들은 본다. 분석 결과, 충돌 이후 박테리아는 빠르게 살아났고, 인(P), 철(Fe) 성분을 먹고 사는 단세포 유기체의 개체수가 급증한 것으로 확인됐다. 철 성분은 쓰나미 현상으로 깊은 바다에서 얕은 물로 휩쓸려 올라왔고, 인은 우주 천체에서 직접 전달됐으며 육지에서 풍화와 침식 증가로 공급된 것으로 분석됐다. 연구팀에 따르면 철 대사 박테리아는 짧은 기간이었지만 충돌 직후 번성했는데, 지구 초기 생명 번성을 알려주는 중요한 퍼즐 조각이다. 연구를 이끈 나드야 드라본 하버드대 교수(고지구생태학)는 “바버튼 녹암지대에는 S2를 포함해 최소 8개의 천체 충돌 사건에 대한 증거가 있다”라며 “S2를 비롯한 운석 충돌은 대멸종을 일으키지만, 또 다른 측면에서 본다면 생명에 대한 긍정적 측면을 갖고 있다”라고 말했다. 드라본 교수는 “천체 충돌은 최초의 바다 등장, 대륙의 등장, 판 구조, 생명 진화를 가속한 것으로 보인다”라며 “초기 생명체에 운석의 충돌이 생명이 번성할 수 있게 했을 것”이라고 덧붙였다.

소행성에 충돌하기 위해 항해하던 유럽 우주국(ESA)의 헤라 소행성이 지구와 달의 놀라운 모습을 포착한 첫 이미지를 전송해왔다.​ 10월 7일 소행성 디디모스와 디모르포스를 향해 성공적으로 발사된 되헤라 탐사선은 미 항공우주국(NASA)의 DART(Double Asteroid Redirection Test) 임무에 대한 후속 조치로 예정되었다. 탐사선은 과학장비들을 작동시킨 후, 고향 지구를 돌아보면서 우주의 어둠 속에 떠 있는 지구와 달의 마지막 사진을 촬영했다.​ 디디모스는 지름 780m의 소행성으로 대략 2년 주기로 태양 주변을 공전한다. 태양에서 가장 가까운 위치에서는 지구 공전 궤도에 상당히 근접해 지구에서 탐사선을 보내기 좋은 소행성이기도 하다. 하지만 더 흥미로운 사실은 지름 170m의 위성인 디모르포스를 지니고 있다는 점이다.​ ESA는 X(Twitter)에 게시한 새로운 헤라 이미지를 공개하면서 “안녕, 지구!”라고 말문을 연 후 “지난주 우리가 헤라 탐사선을 성공적으로 발사한 후, 그 장비가 처음으로 켜졌고 헤라의 소행성 데크가 우리 행성을 향해 다시 조준되었습니다. 이를 통해 헤라는 100만 km 이상 떨어진 곳에서 지구와 달의 첫 번째 이미지를 포착할 수 있었습니다!”라고 발표했다.​ 헤라 미션은 2022년에 DART 우주선이 탐사한 이중 소행성계를 다시 방문하는 것을 목표로 한다. 그 임무 동안 DART는 의도적으로 디모포스와 충돌하여 디디모스 주위의 궤도를 변경하여 잠재적으로 위험한 소행성의 궤적을 변경하도록 설계된 행성 방어 기술을 시연했다.​ 이제 헤라는 그 충돌 여파를 평가하고 밀라니와 주벤타스라는 두 개의 파트너 큐브샛의 도움을 받아 소행성의 표면과 내부구조를 더 자세히 연구하기 위해 발사된 것이다.​ 헤라의 이미지는 10월 10일과 11일에 세 개의 기기를 사용하여 촬영되었으며, 궁극적으로 탐사선의 소행성 표적을 탐사하고 연구하는 데 사용될 것이다. 이 기기들은 임무의 발사 후 평가의 일환으로 처음으로 켜졌다. ESA의 성명에 따르면, 그러한 점검 동안 우주선의 과학장비를 보관하는 헤라의 소행성 데크는 다시 지구를 향해 우리 행성과 달의 먼 모습을 포착할 수 있었다.​ 첫 번째 이미지는 항해 및 과학적 조사를 위해 설계된 헤라의 두 개의 소행성 프레이밍 카메라(AFC) 중 하나를 사용하여 촬영되었다. AFC 뷰는 왼쪽 하단에 지구가 있고 프레임 중앙에 달이 약 160만km 떨어진 곳에 있다. 햇살이 비치는 태평양 위의 하늘에는 밝은 흰색 소용돌이 구름이 보인다. 두 번째 이미지는 일본 항공우주탐사기구(JAXA)에서 제공한 우주선의 열적외선 이미저(TIRI) 기구를 사용하여 약 140만 km 거리에서 촬영되었다. 지구는 이미지 중앙에 위치하고 북극은 위쪽을 향하여 미국 동부 해안과 대서양이 이미지에 포착되었다. 한편, 달은 이미지 오른쪽 상단에 밝은 점으로 보인다. ESA 관계자는 성명에서 “TIRI는 중적외선 스펙트럼 영역에서 디모르포스 소행성을 이미지화하여 소행성 표면의 온도를 차트로 나타낼 것”이라고 밝히면서 “표면 영역의 ‘열 관성’ 또는 온도가 얼마나 빨리 변하는지를 차트로 표시하면 거칠기, 입자 크기 분포 및 다공성과 같은 물리적 특성을 추론할 수 있다”고 설명한다.​ 마지막으로, ESA에서 공개한 가상색 이미지는 하이퍼스카우트 H 장비를 사용하여 촬영되었다. 이 기기는 인간의 눈에는 보이지 않는 빛의 파장으로 소행성의 미네랄 구성을 감지할 수 있다. AFC와 거의 같은 유리한 위치에서 지구는 이미지의 왼쪽 하단에 포착되었고, 달은 오른쪽 상단에 포착되었다.​ 헤라는 2026년 말에 소행성계에 도착한다. 이 탐사선은 DART가 만든 분화구의 크기와 깊이, 그리고 충돌의 효율성을 평가할 것이며, 이는 미래의 소행성 편향 임무에 귀중한 정보를 제공할 것이다.​

척추동물이 하늘을 본격적으로 날아다닌 것은 중생대 첫 시기인 트라이아스기 (2억 5,190만 년 전부터 2억 130만 년 전까지)부터다. 이 시기 나무에서 생활하던 작은 파충류였던 익룡의 조상이 비행 능력을 획득해 하늘을 날아다니기 시작한 것이다. 중생대 마지막 시기인 백악기에 이르면 일부 익룡은 날개 너비가 10m가 넘는 역사상 가장 큰 날짐승으로 진화한다. 익룡의 가장 중요한 성공 비결은 물론 뛰어난 비행능력이다. 익룡이 멸종 후 6,600만 년 동안 신생대에 많은 새가 진화했지만, 크기 면에서 익룡을 뛰어넘는 날짐승이 없었다는 사실이 이 점을 입증한다. 하지만 영국 레스터 대학의 로버트 스미스와 동료들은 사람들이 간과하기 쉬운 또 다른 성공 비결을 밝혀냈다. 그것은 바로 걷기 능력이다. 이상한 이야기처럼 들릴 수도 있지만, 사실 걷기 능력은 현생 조류에서도 중요하다. 지상으로 내려와 먹이를 찾기 위해서는 두 발로 서서 몸을 지지하거나 걷는 능력이 필요하기 때문이다. 우리 주변에 흔한 참새나 비둘기만 보더라도 먹이를 먹기 위해 두발로 서거나 움직이는 능력의 중요성을 알 수 있다. 연구팀에 따르면 초기 익룡은 지상에서 두 발로 서거나 걷는 능력이 거의 없었다. 트라이아스기 초기 익룡은 나무와 나무 사이를 날아다녔기 때문에 나무껍질을 단단히 잡을 수 있는 갈고리 같은 발톱을 지니고 있었으며 이에 따라 몸집도 작을 수밖에 없었다. 하지만 중생대 두 번째 시기인 쥐라기에 이르면 익룡 중 일부의 다리, 날개, 꼬리 구조가 변하면서 익룡의 크기와 종류가 본격적으로 다양해지기 시작한다. 걷기에 유리한 다리를 지닌 익룡은 땅 위에서 먹이를 구하기 쉬워졌다. 그리고 육상 생활에 맞춰 날개 역시 다리 사이의 막이 사라지고 날개에 접어서 수납하기 쉬운 형태로 바뀐다. 다리의 진화 덕분에 익룡의 생태학적 다양성은 현생 조류와 비슷한 수준으로 높아졌다. 예를 들어 발라에노그나투스 매우세리 (Balaenognathus maeuseri, 사진)같은 익룡은 플라밍고처럼 긴 다리를 이용해 얕은 물가에서 플랑크톤이나 작은 수중생물을 걸러 먹었다. 이를 위해 발라에노그나투스는 500개의 이빨이 촘촘히 난 길쭉한 입을 진화시켜 먹이를 걸러 냈다. 반면 대형 익룡인 하체고프테릭스 (Hatzegopteryx)는 다른 포식자가 없는 섬에서 긴 주둥이와 큰 키를 이용해 핀셋처럼 작은 동물을 사냥해 최상위 포식지로 군림했다. 이들 역시 지상에서도 잘 걸을 수 있고 몸을 안정적으로 지지할 수 있는 다리의 덕을 봤다. 이들은 모두 익룡에서 다리 진화의 중요성을 보여주는 사례다. 이렇게 고도로 진화해 중생대 하늘과 땅, 바다 위를 누빈 익룡이지만, 6,600만 년 전 지구를 강타한 소행성 충돌은 이겨내지 못했다. 돌발적 사건으로 하늘의 지배자 자리를 내주고 사라졌지만, 익룡은 오늘도 우리의 궁금증과 흥미를 불러일으키고 있다.

지구에서 발견되는 운석 상당수는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대의 소행성에서 날아든다. 미국 항공우주국(NASA)의 조사에 따르면 지금까지 발견된 운석은 약 5만개로, 이 중 99.8%가 소행성에서 왔다. 다양한 이유로 소행성에서 떨어져 나간 파편들이 우주를 떠돌다가 지구 중력에 이끌려 지구에 떨어지게 된 것이다. 그런데, 과학자들이 지구에 도달하는 가장 흔한 운석은 몇 가지 소행성 파괴로 인해 날아 온 것이며, 그것 중에는 비교적 최근에 발견한 것들도 상당수라는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 사실은 과학 저널 ‘네이처’ 10월 17일 자에 2편의 논문으로 실렸다. 운석의 한 종류인 ‘O-콘드라이트’는 지구에 가장 많이 낙하하는 운석으로 약 80%를 차지한다. 시원적 석질운석(primitive stony meteorites)이라고도 불리는 이 운석은 약 4억 6600만 년 전 강력한 충돌 사건과 관련된 운석들도 많다. 앞선 연구들에 따르면 O-콘드라이트 운석은 지구화학적, 암석 화학적으로 H, L, LL 세 그룹으로 나뉜다. 지구 운석 중 약 70%는 H와 L 콘드라이트로 알려진 조성을 갖고 있다. 특히 L 콘드라이트 운석에 대한 ‘아르곤-아르곤 연대측정’을 한 결과, 약 4억 7000만 년 전에 초음속으로 충돌한 소행성 하나에서 부서져 나온 것으로 나타났다. 이에 유럽 남방 천문대(ESO), 미국 매사추세츠공과대(MIT), 노던 애리조나대, 애리조나대, 프랑스 엑스 마르세이유대, 소피아 앙티폴리스대, 체코 천문학 연구소, 영국 라이세스터대, 이스라엘 바이츠만 과학 연구소 소속 천문학자, 지질학자, 물리학자로 구성된 연구팀은 화성과 목성 사이 소행성대에 있는 소행성들의 분광학적 자료를 수집해 분석했다. 그 결과, ‘마살리아 족(族)’으로 불리는 소행성 집단이 지구에서 발견된 L 콘드라이트 운석의 조성과 유사하다는 것을 발견했다. 연구팀은 컴퓨터 가상 실험을 통해 약 4억 5000만년 전에 L 콘드라이트 소행성이 파괴되는 충돌 사건으로 마살리아 족이 형성되고, 이 중에서 파괴된 조각들이 운석으로 지구에 유입된 것으로 추정했다. 체코 카를로바대, 프랑스 엑스 마르세이유대, ESO, 미국 MIT, 사우스웨스트 연구소 소속 천문학자, 수학자, 물리학자, 지질학자로 구성된 또 다른 연구팀은 현재 지구로 떨어진 H와 L 콘드라이트 운석은 지질학적으로 비교적 최근에 발생한 충돌 사건으로 발생한 것들이라고 추정했다. 연구팀에 따르면 각각 580만 년, 760만 년, 4000만 년 전에 발생했으며, 지름 30㎞ 이상의 소행성이 파괴됐다. 좀 더 구체적으로 보면 상대적으로 젊은 코로니스족과 코로니스 족의 하위 소행성족인 카린족에서 발생한 충돌과 약 4000만 년 전 마살리아 족에서 두 번째 충돌 사건으로 생긴 것들이 현재 지구에 떨어지는 운석이라고 설명한다. 첫 번째 논문 연구를 이끈 마이클 마세트 ESO 수석 연구원은 “이번 발견은 지금까지 지구에 충돌한 가장 흔한 운석들이 어디에서 왔는지, 그리고 그런 충돌이 지구 역사에 어떤 영향을 미쳤는지 파악하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다.

척추동물이 하늘을 본격적으로 날아다닌 것은 중생대 첫 시기인 트라이아스기 (2억 5,190만 년 전부터 2억 130만 년 전까지)부터다. 이 시기 나무에서 생활하던 작은 파충류였던 익룡의 조상이 비행 능력을 획득해 하늘을 날아다니기 시작한 것이다. 중생대 마지막 시기인 백악기에 이르면 일부 익룡은 날개 너비가 10m가 넘는 역사상 가장 큰 날짐승으로 진화한다. 익룡의 가장 중요한 성공 비결은 물론 뛰어난 비행능력이다. 익룡이 멸종 후 6,600만 년 동안 신생대에 많은 새가 진화했지만, 크기 면에서 익룡을 뛰어넘는 날짐승이 없었다는 사실이 이 점을 입증한다. 하지만 영국 레스터 대학의 로버트 스미스와 동료들은 사람들이 간과하기 쉬운 또 다른 성공 비결을 밝혀냈다. 그것은 바로 걷기 능력이다. 이상한 이야기처럼 들릴 수도 있지만, 사실 걷기 능력은 현생 조류에서도 중요하다. 지상으로 내려와 먹이를 찾기 위해서는 두 발로 서서 몸을 지지하거나 걷는 능력이 필요하기 때문이다. 우리 주변에 흔한 참새나 비둘기만 보더라도 먹이를 먹기 위해 두발로 서거나 움직이는 능력의 중요성을 알 수 있다. 연구팀에 따르면 초기 익룡은 지상에서 두 발로 서거나 걷는 능력이 거의 없었다. 트라이아스기 초기 익룡은 나무와 나무 사이를 날아다녔기 때문에 나무껍질을 단단히 잡을 수 있는 갈고리 같은 발톱을 지니고 있었으며 이에 따라 몸집도 작을 수밖에 없었다. 하지만 중생대 두 번째 시기인 쥐라기에 이르면 익룡 중 일부의 다리, 날개, 꼬리 구조가 변하면서 익룡의 크기와 종류가 본격적으로 다양해지기 시작한다. 걷기에 유리한 다리를 지닌 익룡은 땅 위에서 먹이를 구하기 쉬워졌다. 그리고 육상 생활에 맞춰 날개 역시 다리 사이의 막이 사라지고 날개에 접어서 수납하기 쉬운 형태로 바뀐다. 다리의 진화 덕분에 익룡의 생태학적 다양성은 현생 조류와 비슷한 수준으로 높아졌다. 예를 들어 발라에노그나투스 매우세리 (Balaenognathus maeuseri, 사진)같은 익룡은 플라밍고처럼 긴 다리를 이용해 얕은 물가에서 플랑크톤이나 작은 수중생물을 걸러 먹었다. 이를 위해 발라에노그나투스는 500개의 이빨이 촘촘히 난 길쭉한 입을 진화시켜 먹이를 걸러 냈다. 반면 대형 익룡인 하체고프테릭스 (Hatzegopteryx)는 다른 포식자가 없는 섬에서 긴 주둥이와 큰 키를 이용해 핀셋처럼 작은 동물을 사냥해 최상위 포식지로 군림했다. 이들 역시 지상에서도 잘 걸을 수 있고 몸을 안정적으로 지지할 수 있는 다리의 덕을 봤다. 이들은 모두 익룡에서 다리 진화의 중요성을 보여주는 사례다. 이렇게 고도로 진화해 중생대 하늘과 땅, 바다 위를 누빈 익룡이지만, 6,600만 년 전 지구를 강타한 소행성 충돌은 이겨내지 못했다. 돌발적 사건으로 하늘의 지배자 자리를 내주고 사라졌지만, 익룡은 오늘도 우리의 궁금증과 흥미를 불러일으키고 있다.

무려 8만 년 만에 지구를 방문한 혜성의 모습이 공개됐다. 태양을 향해 움직이는 혜성 ‘C/2023 A3(Tsuchinshan-ATLAS)’는 지난해 2월 남아프리카공화국에 있는 ‘소행성 충돌 최종 경보시스템’(ATLAS) 천문대에서 최초로 발견됐다. 중국 쯔진산 천문대의 천문학자들도 지난해 1월 9일 혜성을 독립적으로 발견했기 때문에 두 천문대 명칭 모두 혜성의 정식 이름(이하 C/2023 A3)으로 사용됐다. 천문학자들은 C/2023 A3가 태양 주위를 한 차례 공전하는 주기를 약 8만 660년이며, 현재 초당 약 70㎞의 속도로 지구 가까이로 이동 중인 것으로 보고 있다. 지구에서는 혜성이 태양과 가장 가까운 지점인 ‘근일점’에 도달하는 지난달 말부터 관측이 가능할 것으로 예상해 왔다. 공개된 사진은 C/2023 A3 혜성이 미국 사우스캐롤라이나주(州)하늘을 가로지르는 모습을 생생하게 담고 있다. 특히 사우스캐롤라이나주 콜롬비아 인근 수력발전소 위, 캘리포니아주 샌프란시스코 골든게이트브리지 위로 긴 꼬리를 그리며 이동하는 혜성의 모습은 컴퓨터그래픽으로 만든 이미지처럼 매우 선명했다. 미국항공우주국(NASA)은 해당 혜성이 예상보다 지구에 훨씬 더 가까이 접근하면서, 맨눈으로도 혜성을 볼 수 있을 것으로 내다봤다. 또한 남반구뿐만 아니라 북반구에서도 앞으로 몇 주 동안은 일몰 직후 밤하늘에서 8만 년 만에 찾아온 혜성의 모습을 관찰할 수 있을 것이라고 설명했다. 천문학자들은 이번 달 혜성의 밝기가 더욱 밝아지면서 도심에 사는 사람들도 혜성을 볼 수 있을 것이라고 기대했다. 앞서 천문학자들은 8만 년 만에 지구를 방문하는 혜성이 ‘살아남을지’에 관심을 기울여왔다. 혜성은 얼음과 암석, 먼지로 이루어져 있는데, 태양에 접근해 가열되기 시작하면 얼음과 암석 등의 구성이 부서질 수 있기 때문이다. 다행히 혜성은 태양의 열기를 견뎌내고 살아남았으며, 국내에서도 지난 주말 혜성의 모습이 포착됐다. 이번에 지구를 지나간 후에는 8만 년 후에나 다시 지구 근처를 방문할 것으로 보인다.

무려 8만 년 만에 지구를 방문한 혜성의 모습이 공개됐다. 태양을 향해 움직이는 혜성 ‘C/2023 A3(Tsuchinshan-ATLAS)’는 지난해 2월 남아프리카공화국에 있는 ‘소행성 충돌 최종 경보시스템’(ATLAS) 천문대에서 최초로 발견됐다. 중국 쯔진산 천문대의 천문학자들도 지난해 1월 9일 혜성을 독립적으로 발견했기 때문에 두 천문대 명칭 모두 혜성의 정식 이름(이하 C/2023 A3)으로 사용됐다. 천문학자들은 C/2023 A3가 태양 주위를 한 차례 공전하는 주기를 약 8만 660년이며, 현재 초당 약 70㎞의 속도로 지구 가까이로 이동 중인 것으로 보고 있다. 지구에서는 혜성이 태양과 가장 가까운 지점인 ‘근일점’에 도달하는 지난달 말부터 관측이 가능할 것으로 예상해 왔다. 공개된 사진은 C/2023 A3 혜성이 미국 사우스캐롤라이나주(州)하늘을 가로지르는 모습을 생생하게 담고 있다. 특히 사우스캐롤라이나주 콜롬비아 인근 수력발전소 위, 캘리포니아주 샌프란시스코 골든게이트브리지 위로 긴 꼬리를 그리며 이동하는 혜성의 모습은 컴퓨터그래픽으로 만든 이미지처럼 매우 선명했다. 미국항공우주국(NASA)은 해당 혜성이 예상보다 지구에 훨씬 더 가까이 접근하면서, 맨눈으로도 혜성을 볼 수 있을 것으로 내다봤다. 또한 남반구뿐만 아니라 북반구에서도 앞으로 몇 주 동안은 일몰 직후 밤하늘에서 8만 년 만에 찾아온 혜성의 모습을 관찰할 수 있을 것이라고 설명했다. 천문학자들은 이번 달 혜성의 밝기가 더욱 밝아지면서 도심에 사는 사람들도 혜성을 볼 수 있을 것이라고 기대했다. 앞서 천문학자들은 8만 년 만에 지구를 방문하는 혜성이 ‘살아남을지’에 관심을 기울여왔다. 혜성은 얼음과 암석, 먼지로 이루어져 있는데, 태양에 접근해 가열되기 시작하면 얼음과 암석 등의 구성이 부서질 수 있기 때문이다. 다행히 혜성은 태양의 열기를 견뎌내고 살아남았으며, 국내에서도 지난 주말 혜성의 모습이 포착됐다. 이번에 지구를 지나간 후에는 8만 년 후에나 다시 지구 근처를 방문할 것으로 보인다.

2006년까지 과학 시간에 태양계 행성이라고 하면 ‘수금지화목토천해명’으로 배웠다. 그렇지만, 2006년 8월 24일 국제천문연맹(IAU)은 태양계 막내 행성인 명왕성에서 행성 자격을 박탈하고, 왜소행성으로 구분했다. 명왕성은 5개의 위성을 갖고 있으며, 그중 가장 큰 위성은 ‘카론’이다. 명왕성이 행성 자격은 잃었지만, 태양계 생성의 다양한 비밀을 품고 있는 천체이기 때문에 과학자들에게 여전히 관심의 대상이 되고 있다. 이런 가운데, 미국과 프랑스 15개 대학과 연구기관 소속 천문학자, 물리학자 등이 참여한 국제 공동 연구팀은 제임스 웹 우주망원경(JWST)의 관측 데이터를 바탕으로 명왕성의 가장 큰 위성인 카론 표면에서 이산화탄소(CO2)와 과산화수소(H2O2)를 검출했다고 6일 밝혔다. 이 연구에는 미국 콜로라도 볼더 사우스웨스트 연구소, 텍사스 샌안토니오 사우스웨스트 연구소, 샌안토니오 텍사스대, 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행 센터, 아메리칸대, 우주망원경 과학연구소(STSI), 애리조나 로웰 천문대, 노던 애리조나대, 존스홉킨스대 응용물리학 연구소, 핀헤드 연구소, SETI 연구소, 센트럴 플로리다대 우주연구소, 천문학 연구 연합대학, 프랑스 우주천체물리 연구소, 리옹 1대 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 10월 2일 자에 실렸다. 카론은 1978년 미국 워싱턴DC에 있는 미 해군 천문대의 천문학자 제임스 크리스티에 의해 발견됐다. 발견 이후 과학자들이 광범위하게 연구했지만, 이전 스펙트럼 데이터는 2.5㎛(마이크로미터) 이하 파장으로 제한돼 있어서 표면 구성에 대한 이해에 한계가 있었다. 물이 언 얼음, 암모니아 포함 화합물, 유기 화합물의 존재는 이전에도 알려졌지만, 그 외의 화합물을 검출하기는 스펙트럼 범위가 좁았다. 연구팀은 JWST 근적외선 분광기를 사용해서 1.0~5.2㎛ 파장에서 카론 표면을 관측했다. 연구팀은 서로 다른 경도에서 네 번 더 관측하고, 실험실 실험 및 스펙트럼 모델링을 실시했다. 그 결과, 결정형 물 얼음과 암모니아 존재를 재확인했고, 이산화탄소와 과산화수소의 존재를 확인했다. 연구팀에 따르면 과산화수소는 카론 표면에서 방사선과 강한 햇빛으로 물 얼음이 활성적으로 처리되면서 만들어지고, 이산화탄소는 카론 형성 이후 지하에 포집돼 있던 것이 혜성이나 소행성 같은 천체와 충돌하면서 표면으로 노출된 것이다. 연구를 이끈 콜로라도 볼더 사우스웨스트 연구소의 실비아 프로토파파 박사(천문학)는 “이번 연구는 카론의 표면 구성과 화학적 조성에 대한 새로운 통찰을 제공한다”라며 “외측 태양계(outer solar system)의 천체 역학과 표면 구성, 태양 복사의 영향을 탐구하는 데도 도움을 줄 것”이라고 말했다. 프로토파파 박사는 “카론의 표면 조성 화합물을 이해하는 것은 명왕성과 다른 왜소 행성이 위치한 카이퍼 벨트에서 얼음 천체의 기원을 연구하는 데 매우 중요하다”라고 이번 연구 의미를 설명했다.

무려 8만 년 만에 지구를 찾아온 혜성의 놀라운 모습이 국제우주정거장(ISS)에서 포착됐다. 지난 29일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 소속으로 현재 ISS에 머물고 있는 매튜 도미닉은 혜성 ‘C/2023 A3’(Tsuchinshan-ATLAS)의 모습을 자신의 소셜미디어 엑스에 영상과 함께 공개했다. 해당 영상을 보면 지구 위로 환상적으로 넘실거리는 오로라를 배경으로 특유의 꼬리를 길게 늘어뜨리며 이동하는 천체가 바로 혜성 C/2023 A3이다. 지구 궤도에서 혜성을 보는 관점이 지상에서 보는 것과 또다른 느낌을 주는데, C/2023 A3은 지난 27일 태양과 가장 가까운 지점인 ‘근일점’에 도달했다. C/2023 A3는 지난해 2월 남아프리카공화국에 있는 ‘소행성 충돌 최종 경보시스템’(ATLAS) 천문대에서 처음으로 발견됐다. 천문학자들은 C/2023 A3가 태양 주위를 한 차례 공전하는 주기가 약 8만 660년이며, 현재 초당 약 70㎞의 속도로 이동 중인 것으로 보고 있다. 앞서 도미닉은 지난 20일에도 ISS에서 포착한 C/2023 A3의 타임랩스 영상을 공개한 바 있다. 이에대해 그는 “이 혜성이 태양에 더 가까워지면 정말 멋진 이미지를 보여줄 것”이라고 밝힌 바 있다. 이처럼 태양계 끝자락에서 8만 년에 걸쳐 날아온 ‘방랑객’인 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 특히 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있어 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 꼬리를 남긴다.

무려 8만 년 만에 지구를 찾아온 혜성의 놀라운 모습이 국제우주정거장(ISS)에서 포착됐다. 지난 29일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 소속으로 현재 ISS에 머물고 있는 매튜 도미닉은 혜성 ‘C/2023 A3’(Tsuchinshan-ATLAS)의 모습을 자신의 소셜미디어 엑스에 영상과 함께 공개했다. 해당 영상을 보면 지구 위로 환상적으로 넘실거리는 오로라를 배경으로 특유의 꼬리를 길게 늘어뜨리며 이동하는 천체가 바로 혜성 C/2023 A3이다. 지구 궤도에서 혜성을 보는 관점이 지상에서 보는 것과 또다른 느낌을 주는데, C/2023 A3은 지난 27일 태양과 가장 가까운 지점인 ‘근일점’에 도달했다. C/2023 A3는 지난해 2월 남아프리카공화국에 있는 ‘소행성 충돌 최종 경보시스템’(ATLAS) 천문대에서 처음으로 발견됐다. 천문학자들은 C/2023 A3가 태양 주위를 한 차례 공전하는 주기가 약 8만 660년이며, 현재 초당 약 70㎞의 속도로 이동 중인 것으로 보고 있다. 앞서 도미닉은 지난 20일에도 ISS에서 포착한 C/2023 A3의 타임랩스 영상을 공개한 바 있다. 이에대해 그는 “이 혜성이 태양에 더 가까워지면 정말 멋진 이미지를 보여줄 것”이라고 밝힌 바 있다. 이처럼 태양계 끝자락에서 8만 년에 걸쳐 날아온 ‘방랑객’인 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 특히 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있어 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 꼬리를 남긴다.

카이스트가 ‘한국판 제트추진연구소(JPL)’을 꿈꾸며 ‘우주연구원’을 개원했다. 카이스트는 30일 오후 대전 본원 대강당에서 우주연구원 개원식을 열고 비전 선포식과 특별 강연을 열었다. 우주연구원은 ‘한국의 JPL’을 목표로 뉴 스페이스 시대를 이끌어 가기 위한 우주 임무, 융합 및 핵심 기술 연구를 위해 만들어진 조직이다. 미국의 JPL은 캘리포니아공과대(캘텍)의 연구 기관이자 항공우주국(NASA)의 다양한 우주선 연구 개발과 운용을 담당하는 산하 연구기관이기도 하다. 이를 위해 기존에 있던 인공위성연구소를 주축으로 우주기술혁신인재양성센터, 우주핵심기술연구소, 우주융합기술연구소를 추가 설치하겠다는 계획이다. 또 한화스페이스허브-KAIST 우주연구센터, 페리지-KAIST 로켓연구센터, 미래우주교육센터가 우주연구원 소속으로 재편하는 등 다양한 부서에서 독립적으로 운영해 온 우주분야 연구조직을 통합했다. 이날 카이스트는 우주연구원 개원식에 맞춰 특별 강연도 열었다. 첫 번째 특별 강연은 권세진 항공우주공학과 교수가 ‘KAIST 우주 탐사 여정과 비전’을 주제로 카이스트의 우주개발 역사를 돌아보고 앞으로의 연구개발 방향과 운영 방안에 대해 제시했다. 또 우주연구원 부원장이자 초빙 석학 교수로 임용된 다니엘 제이 쉬어레스 교수는 ‘소행성 탐사의 미래’라는 주제로, 소행성 충돌 방지와 소행성에 관한 지속적 탐사를 위한 도전 의식과 미래 연구 이슈에 대해 강연했다. 쉬어레스 부원장은 우주공학 및 천체역학 분야의 석학으로 나사에서 ‘다트 미션’에 참여한 핵심 연구 인력으로 알려져 있다. 다트 미션은 지구로 날아오는 소행성에 우주선을 충돌시켜 궤도를 변경하는 프로젝트였다. 한재흥 카이스트 우주연구원장은 “한국에 우주기술을 뿌리내리게 한 고 최순달 박사의 타계 10주년이 되는 해에 ‘우리별’의 정신을 계승하고 기존의 성과를 발전시켜 나갈 우주연구원을 설립한 것”이라며 “미지와 한계에 도전한다는 사명감을 가지고 우주 연구개발 역량과 항공우주 선도국으로서의 세계적 위상을 강화할 수 있도록 노력하겠다”라고 말했다.

태양계의 9번째 행성이었던 명왕성이 왜소행성으로 강등되기 전부터 과학자들은 명왕성 궤도 밖 먼 곳의 다른 행성이 존재하는지 연구해 왔다. 그동안 최신 망원경으로 자세히 관측했기 때문에 이제 목성이나 토성 크기 행성이 태양계 외곽에 숨어 있을 가능성은 희박하다. 그래도 일부 과학자들은 여전히 태양계 아주 먼 곳에 작은 행성 크기 천체가 숨어 있을 것으로 보고 있다. 해왕성 밖 궤도를 도는 얼음 소행성의 궤도가 이상하게 한쪽으로 쏠려 있거나 기울어져 있기 때문이다. 하지만 꾸준한 관측에도 불구하고 행성급 천체를 찾아내지 못하자 일부 과학자들은 다른 가설을 내놓기 시작했다. 이 가운데는 9번째 행성이 현재 관측 기술로 찾아내기 힘든 미니 블랙홀이라는 가설도 있었다. 독일 율리히 연구소 수잔 팔츠너와 동료들은 이보다 덜 급진적인 가설을 내놓았다. 그것은 오래전 태양 근처를 스쳐 지나간 다른 별이다. 연구팀은 태양계 외곽 소행성의 궤도를 조사해 일부는 너무 기울어진 궤도로 돌고 있고 심지어 반대 방향으로 공전하는 천체도 있는 점을 들어 미지의 행성이 아닌 오래전 태양계 근처를 지나간 별에 무게를 뒀다. 연구팀은 3000회에 걸친 컴퓨터 시뮬레이션을 통해(사진) 태양 질량의 0.8배 정도 되는 행성이 지구 태양 간 거리의 110배인 165억㎞ 정도 거리에서 지나갈 경우 태양계 먼 소행성의 궤도가 지금처럼 나올 수 있다는 점을 입증했다. 은하계에 수천억 개의 별이 있고, 태양의 수명이 46억년 정도라는 점을 생각할 때 이 정도 거리에서 다른 별이 한 번 이상 스쳐 지나 갔다는 주장은 나름 설득력을 지닌다. 이 가설이 옳다면 아직 발견하지 못한 태양계의 멀고 희미한 천체들의 궤도에 그 증거가 남아 있을 수 있다. 연구팀은 베라 C 루빈(Vera C. Rubin) 같은 차세대 망원경에 큰 기대를 걸고 있다. 대형 천체 망원경에 32억 화소 이미지 센서를 장착한 베라 C 루빈 망원경은 지금까지 관측이 어려웠던 태양계의 희미한 천체도 관측할 수 있다. 9번째 행성이나 미니 블랙홀 같은 더 멋진 가설이 옳을지 아니면 그냥 다른 별이 스쳐 지나간 흔적이라는 평범한 설명이 옳은지, 아니면 누구도 생각 못했던 새로운 가설이 맞는지 알아내기 위해 과학자들은 연구를 계속해 나갈 것이다.

무려 8만 년 만에 지구를 방문하는 혜성의 모습이 공개됐다. 지난 3월부터 국제우주정거장(ISS)에 머물고 있는 미국 항공우주국(NASA) 우주비행사 매튜 도미닉은 태양을 향해 움직이는 혜성 ‘C/2023 A3(Tsuchinshan-ATLAS)’의 놀라운 모습을 공개했다. 이 혜성은 지난해 2월 남아프리카공화국에 있는 ‘소행성 충돌 최종 경보시스템’(ATLAS) 천문대에서 최초로 발견됐다. 중국 쯔진산 천문대의 천문학자들도 지난해 1월 9일 혜성을 독립적으로 발견했기 때문에 두 천문대 명칭 모두 혜성의 정식 이름(이하 C/2023 A3)으로 사용됐다. 천문학자들은 C/2023 A3가 태양 주위를 한 차례 공전하는 주기를 약 8만 660년이며, 현재 초당 약 70㎞의 속도로 지구 가까이로 이동 중인 것으로 보고 있다. 지구에서는 혜성이 태양과 가장 가까운 지점인 ‘근일점’에 도달하는 오는 27일부터 관측이 가능할 것으로 예상된다. 무려 8만 년 만에 지구를 찾는 이 혜성은 달 아래쪽, 비교적 낮은 하늘에서 관측이 가능할 것으로 보이며, 남반구와 북반구 모두에서 맨눈으로도 관측이 가능할 것으로 에측됐다. 우주비행사 매튜 도미닉이 지난 20일(이하 현지시간) 공개한 영상은 ISS 창문 밖 우주에서 움직이는 혜성의 모습을 담은 타임랩스 영상으로, 마치 긴 꼬리를 단 것처럼 보이는 혜성이 궤도를 따라 이동하는 모습을 볼 수 있다. 그는 해당 영상과 함께 “이 혜성이 태양에 더 가까워지면 정말 멋진 이미지를 보여줄 것”이라고 전했다. 영국 워릭대학의 한 천문학자는 데일리메일에 “혜성이 태양에 접근함에 따라 밝기와 꼬리 발달에 변화가 생길 가능성이 있다”고 말했다. 앞서 천문학자들은 8만 년 만에 지구를 방문하는 혜성이 ‘살아남을지’에 관심을 기울여왔다. 혜성은 얼음과 암석, 먼지로 이루어져 있는데, 태양에 접근해 가열되기 시작하면 얼음과 암석 등의 구성이 부서질 수 있다. 혜성이 태양의 열기를 견뎌내고 살아남는다면 국내에서는 10월 13일 저녁 무렵 서쪽 하늘에서, 18일 새벽 동쪽 하늘에서 만날 수 있을 것으로 보인다.

태양계의 9번째 행성이었던 명왕성이 왜소행성으로 강등되기 전부터 과학자들은 명왕성 궤도 밖 먼 곳의 다른 행성이 존재하는지 연구해 왔다. 그동안 최신 망원경으로 자세히 관측했기 때문에 이제 목성이나 토성 크기 행성이 태양계 외곽에 숨어 있을 가능성은 희박하다. 그래도 일부 과학자들은 여전히 태양계 아주 먼 곳에 작은 행성 크기 천체가 숨어 있을 것으로 보고 있다. 해왕성 밖 궤도를 도는 얼음 소행성의 궤도가 이상하게 한쪽으로 쏠려 있거나 기울어져 있기 때문이다. 하지만 꾸준한 관측에도 불구하고 행성급 천체를 찾아내지 못하자 일부 과학자들은 다른 가설을 내놓기 시작했다. 이 가운데는 9번째 행성이 현재 관측 기술로 찾아내기 힘든 미니 블랙홀이라는 가설도 있었다. 독일 율리히 연구소 수잔 팔츠너와 동료들은 이보다 덜 급진적인 가설을 내놓았다. 그것은 오래전 태양 근처를 스쳐 지나간 다른 별이다. 연구팀은 태양계 외곽 소행성의 궤도를 조사해 일부는 너무 기울어진 궤도로 돌고 있고 심지어 반대 방향으로 공전하는 천체도 있는 점을 들어 미지의 행성이 아닌 오래전 태양계 근처를 지나간 별에 무게를 뒀다. 연구팀은 3000회에 걸친 컴퓨터 시뮬레이션을 통해(사진) 태양 질량의 0.8배 정도 되는 행성이 지구 태양 간 거리의 110배인 165억㎞ 정도 거리에서 지나갈 경우 태양계 먼 소행성의 궤도가 지금처럼 나올 수 있다는 점을 입증했다. 은하계에 수천억 개의 별이 있고, 태양의 수명이 46억년 정도라는 점을 생각할 때 이 정도 거리에서 다른 별이 한 번 이상 스쳐 지나 갔다는 주장은 나름 설득력을 지닌다. 이 가설이 옳다면 아직 발견하지 못한 태양계의 멀고 희미한 천체들의 궤도에 그 증거가 남아 있을 수 있다. 연구팀은 베라 C 루빈(Vera C. Rubin) 같은 차세대 망원경에 큰 기대를 걸고 있다. 대형 천체 망원경에 32억 화소 이미지 센서를 장착한 베라 C 루빈 망원경은 지금까지 관측이 어려웠던 태양계의 희미한 천체도 관측할 수 있다. 9번째 행성이나 미니 블랙홀 같은 더 멋진 가설이 옳을지 아니면 그냥 다른 별이 스쳐 지나간 흔적이라는 평범한 설명이 옳은지, 아니면 누구도 생각 못했던 새로운 가설이 맞는지 알아내기 위해 과학자들은 연구를 계속해 나갈 것이다.

무려 8만 년 만에 지구를 방문하는 혜성의 모습이 공개됐다. 지난 3월부터 국제우주정거장(ISS)에 머물고 있는 미국 항공우주국(NASA) 우주비행사 매튜 도미닉은 태양을 향해 움직이는 혜성 ‘C/2023 A3(Tsuchinshan-ATLAS)’의 놀라운 모습을 공개했다. 이 혜성은 지난해 2월 남아프리카공화국에 있는 ‘소행성 충돌 최종 경보시스템’(ATLAS) 천문대에서 최초로 발견됐다. 중국 쯔진산 천문대의 천문학자들도 지난해 1월 9일 혜성을 독립적으로 발견했기 때문에 두 천문대 명칭 모두 혜성의 정식 이름(이하 C/2023 A3)으로 사용됐다. 천문학자들은 C/2023 A3가 태양 주위를 한 차례 공전하는 주기를 약 8만 660년이며, 현재 초당 약 70㎞의 속도로 지구 가까이로 이동 중인 것으로 보고 있다. 지구에서는 혜성이 태양과 가장 가까운 지점인 ‘근일점’에 도달하는 오는 27일부터 관측이 가능할 것으로 예상된다. 무려 8만 년 만에 지구를 찾는 이 혜성은 달 아래쪽, 비교적 낮은 하늘에서 관측이 가능할 것으로 보이며, 남반구와 북반구 모두에서 맨눈으로도 관측이 가능할 것으로 에측됐다. 우주비행사 매튜 도미닉이 지난 20일(이하 현지시간) 공개한 영상은 ISS 창문 밖 우주에서 움직이는 혜성의 모습을 담은 타임랩스 영상으로, 마치 긴 꼬리를 단 것처럼 보이는 혜성이 궤도를 따라 이동하는 모습을 볼 수 있다. 그는 해당 영상과 함께 “이 혜성이 태양에 더 가까워지면 정말 멋진 이미지를 보여줄 것”이라고 전했다. 영국 워릭대학의 한 천문학자는 데일리메일에 “혜성이 태양에 접근함에 따라 밝기와 꼬리 발달에 변화가 생길 가능성이 있다”고 말했다. 앞서 천문학자들은 8만 년 만에 지구를 방문하는 혜성이 ‘살아남을지’에 관심을 기울여왔다. 혜성은 얼음과 암석, 먼지로 이루어져 있는데, 태양에 접근해 가열되기 시작하면 얼음과 암석 등의 구성이 부서질 수 있다. 혜성이 태양의 열기를 견뎌내고 살아남는다면 국내에서는 10월 13일 저녁 무렵 서쪽 하늘에서, 18일 새벽 동쪽 하늘에서 만날 수 있을 것으로 보인다.

얼마 전 지구를 근접해 지나간 소행성의 흥미로운 모습이 사진으로 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)는 골드스톤의 태양계 시스템 레이더로 관측한 소행성 ‘2024 ON’의 상세한 모습이 담긴 사진을 공개했다. 소행성 2024 ON은 지름이 290m 정도로, 지난 17일 지구로부터 약 100만㎞ 거리를 두고 시속 3만1933㎞ 속도로 순식간에 지나갔다. 이정도 거리면 지구와 달 사이의 약 2.6배 거리지만 우주적인 관점에서 보면 스쳐 지나갔다고 표현해도 될 정도로 매우 가깝다. 특히 전문가들의 눈길을 끈 것은 2024 ON의 특별한 모양이다. 전체적인 모습이 마치 눈사람 혹은 땅콩을 연상시키기 때문. 2024 ON은 사실 각기 다른 2개의 천체가 중력의 영향으로 서로 부드럽게 충돌하는 과정을 거치며 지금의 모습이 된 것으로 추정된다. 이와 비슷한 소행성으로는 대표적으로 과거 명왕성 탐사를 마친 뉴허라이즌스호가 촬영한 ‘아로코스’(Arrokoth)가 있다. 지구에서 약 66억㎞ 떨어진 미지의 세계인 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 위치한 아로코스 역시 2024 ON과 비슷한 눈사람 모양이다. NASA 측은 “2024 ON은 지구를 위협하는 잠재적 위협 소행성으로 분류되지만 가까운 미래에 위험을 초래할 가능성은 없다”고 밝혔다. 한편 NASA는 지구 궤도에서 약 4800만㎞ 이내를 지나가는 지구근접천체(NEO)를 추적하고 있는데 그 수는 무려 2만 9000개에 달한다. 이중 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성을 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류한다. 지름이 140m 정도 크기의 소행성이라도 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고있기 때문이지만 문제는 아직도 찾아내지 못한 천체가 많다는 점이다.

수많은 소행성이 꾸준히 지구를 위협하는 가운데, 핵폭발로 소행성 충돌로부터 지구를 구할 수 있는 방법이 제시됐다. 스페이스닷컴 등 과학전문매체의 23일 보도에 따르면, 미국 샌디아 국립연구소 연구진은 우주선을 충돌시키는 것보다 더 빠르게 소행성 충돌에 대응할 방법으로 핵폭발에 주목했다. 연구진은 먼저 핵폭발에서 발생하는 X선의 위력이 소행성에게 어느 정도의 영향을 미치는지 알아보기 위해 실험실에서 실험을 진행했다. 해당 실험에는 12㎜크기의 작은 소행성 모형 2개가 활용됐다. 소행성 모형은 각각 결정질인 석영과 비결정질인 용융 실리카 성분으로 이뤄졌으며, 이는 규소(Si)가 기반인 소행성을 가정한 것이다. 연구진이 소행성 모형 2개에 강력한 X선을 발사하고, 모형의 운동상태 변화를 관찰한 경과, 표면이 가열되며 증기 기둥이 형성됐다. 증기가 팽창하면서 모형을 밀어내기 시작했고, 이후 석영 모델은 초당 69.5m, 실리카 모형은 초당 70.3m의 속도로 움직였다. 연구진은 핵폭발 시 발생하는 X선 매커니즘을 이용한다면 직경 4㎞ 정도의 소행성의 궤도를 바꿔 지구를 지킬 수 있을 것으로 내다봤다. NASA ‘다트 미션’과 다른 점은?앞서 미국항공우주국(NASA)는 2022년 9월 ‘다트’(DART, Double Asteroid Redirection Test) 미션에서 소행성 디모르포스에 우주선을 충돌시키며 소행성 궤도를 바꾸는 데 성공한 바 있다. 샌디아 국립연구소 연구진은 ““다트 미션의 성공은 매우 주목할 만한 일”이라면서도 “그러나 이러한 물리적 충돌 방식은 준비하는데 오랜 시간이 필요하고 비용도 많이 든다는 한계가 있다”고 지적했다. 이어 “물리적인 에너지(우주선)를 소행성과 충돌시키는 방식은 전 지구에 혼란을 줄 수 있는 거대 소행성을 방어하기에는 충분하지 않을 수 있으며, 특히 소행성 충돌까지의 시간이 얼마 남지 않았을 경우 더욱 그렇다”면서 “핵폭발의 X선 매커니즘은 충돌까지의 경로가 짧아서 더욱 위험한 혜성과 소행성을 막는 임무에 사용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처에서 발행하는 국제학술지 ‘네이처 물리학’(Nature Physics) 최신호에 실렸다. 지구와 충돌 위험 있는 잠재적 소행성 얼마나 많을까?NASA에 따르면, 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성은 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류된다. 전문가들은 지름이 140m 정도의 소행성이 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고 이를 잠재적 위협 소행성으로 분류해 관측하고 있다. 현재 2246개의 소행성이 잠재적 위협 소행성으로 분류돼 있으며, 이중 크기가 1㎞ 이상인 것은 160개에 달한다. 소행성이 지구와 충돌할 경우 막대한 피해를 줄 수 있다. 실제로 1908년 시베리아 퉁그스카에 크기 60m의 운석이 떨어져 서울시 면적 3배 숲이 사라졌다. 전문가들은 크기 140m 이상인 소행성이 100년 안에 지구와 충돌할 가능성은 없다고 입을 모은다. 다만 현재까지 100~300m 크기의 근지구 소행성은 약 16%만 발견됐기 때문에 미래를 위한 적극적인 대비가 필요하다.

얼마 전 지구를 근접해 지나간 소행성의 흥미로운 모습이 사진으로 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)는 골드스톤의 태양계 시스템 레이더로 관측한 소행성 ‘2024 ON’의 상세한 모습이 담긴 사진을 공개했다. 소행성 2024 ON은 지름이 290m 정도로, 지난 17일 지구로부터 약 100만㎞ 거리를 두고 시속 3만1933㎞ 속도로 순식간에 지나갔다. 이정도 거리면 지구와 달 사이의 약 2.6배 거리지만 우주적인 관점에서 보면 스쳐 지나갔다고 표현해도 될 정도로 매우 가깝다. 특히 전문가들의 눈길을 끈 것은 2024 ON의 특별한 모양이다. 전체적인 모습이 마치 눈사람 혹은 땅콩을 연상시키기 때문. 2024 ON은 사실 각기 다른 2개의 천체가 중력의 영향으로 서로 부드럽게 충돌하는 과정을 거치며 지금의 모습이 된 것으로 추정된다. 이와 비슷한 소행성으로는 대표적으로 과거 명왕성 탐사를 마친 뉴허라이즌스호가 촬영한 ‘아로코스’(Arrokoth)가 있다. 지구에서 약 66억㎞ 떨어진 미지의 세계인 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 위치한 아로코스 역시 2024 ON과 비슷한 눈사람 모양이다. NASA 측은 “2024 ON은 지구를 위협하는 잠재적 위협 소행성으로 분류되지만 가까운 미래에 위험을 초래할 가능성은 없다”고 밝혔다. 한편 NASA는 지구 궤도에서 약 4800만㎞ 이내를 지나가는 지구근접천체(NEO)를 추적하고 있는데 그 수는 무려 2만 9000개에 달한다. 이중 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성을 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류한다. 지름이 140m 정도 크기의 소행성이라도 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고있기 때문이지만 문제는 아직도 찾아내지 못한 천체가 많다는 점이다.

수많은 소행성이 꾸준히 지구를 위협하는 가운데, 핵폭발로 소행성 충돌로부터 지구를 구할 수 있는 방법이 제시됐다. 스페이스닷컴 등 과학전문매체의 23일 보도에 따르면, 미국 샌디아 국립연구소 연구진은 우주선을 충돌시키는 것보다 더 빠르게 소행성 충돌에 대응할 방법으로 핵폭발에 주목했다. 연구진은 먼저 핵폭발에서 발생하는 X선의 위력이 소행성에게 어느 정도의 영향을 미치는지 알아보기 위해 실험실에서 실험을 진행했다. 해당 실험에는 12㎜크기의 작은 소행성 모형 2개가 활용됐다. 소행성 모형은 각각 결정질인 석영과 비결정질인 용융 실리카 성분으로 이뤄졌으며, 이는 규소(Si)가 기반인 소행성을 가정한 것이다. 연구진이 소행성 모형 2개에 강력한 X선을 발사하고, 모형의 운동상태 변화를 관찰한 경과, 표면이 가열되며 증기 기둥이 형성됐다. 증기가 팽창하면서 모형을 밀어내기 시작했고, 이후 석영 모델은 초당 69.5m, 실리카 모형은 초당 70.3m의 속도로 움직였다. 연구진은 핵폭발 시 발생하는 X선 매커니즘을 이용한다면 직경 4㎞ 정도의 소행성의 궤도를 바꿔 지구를 지킬 수 있을 것으로 내다봤다. NASA ‘다트 미션’과 다른 점은?앞서 미국항공우주국(NASA)는 2022년 9월 ‘다트’(DART, Double Asteroid Redirection Test) 미션에서 소행성 디모르포스에 우주선을 충돌시키며 소행성 궤도를 바꾸는 데 성공한 바 있다. 샌디아 국립연구소 연구진은 ““다트 미션의 성공은 매우 주목할 만한 일”이라면서도 “그러나 이러한 물리적 충돌 방식은 준비하는데 오랜 시간이 필요하고 비용도 많이 든다는 한계가 있다”고 지적했다. 이어 “물리적인 에너지(우주선)를 소행성과 충돌시키는 방식은 전 지구에 혼란을 줄 수 있는 거대 소행성을 방어하기에는 충분하지 않을 수 있으며, 특히 소행성 충돌까지의 시간이 얼마 남지 않았을 경우 더욱 그렇다”면서 “핵폭발의 X선 매커니즘은 충돌까지의 경로가 짧아서 더욱 위험한 혜성과 소행성을 막는 임무에 사용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처에서 발행하는 국제학술지 ‘네이처 물리학’(Nature Physics) 최신호에 실렸다. 지구와 충돌 위험 있는 잠재적 소행성 얼마나 많을까?NASA에 따르면, 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성은 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류된다. 전문가들은 지름이 140m 정도의 소행성이 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고 이를 잠재적 위협 소행성으로 분류해 관측하고 있다. 현재 2246개의 소행성이 잠재적 위협 소행성으로 분류돼 있으며, 이중 크기가 1㎞ 이상인 것은 160개에 달한다. 소행성이 지구와 충돌할 경우 막대한 피해를 줄 수 있다. 실제로 1908년 시베리아 퉁그스카에 크기 60m의 운석이 떨어져 서울시 면적 3배 숲이 사라졌다. 전문가들은 크기 140m 이상인 소행성이 100년 안에 지구와 충돌할 가능성은 없다고 입을 모은다. 다만 현재까지 100~300m 크기의 근지구 소행성은 약 16%만 발견됐기 때문에 미래를 위한 적극적인 대비가 필요하다.

대지진이나 대규모 화산폭발 또는 소행성 충돌과 같은 재앙에서 인류가 멸종하지 않도록 도와줄 ‘불멸의 저장 장치’가 공개됐다. 영국 인디펜던트 등 외신의 18일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 영국 사우샘프턴대학 연구진은 인간의 게놈(생물이 가진 전체 유전 정보)을 5D 메모리 크리스털(5D optical data storage crystal)에 저장하는데 성공했다. 사우샘프턴대학 광전자연구센터(ORC) 연구진은 수십억 년 동안 지속될 수 있는 혁신적인 데이터 저장 방식을 이용해 멸종 위기에 처한 식물과 동물의 유전 정보를 기록할 수 있게 됐다고 밝혔다. 일반적으로 데이터 저장 장비는 시간이 지나면서 성능이 저하되므로, 새로운 기기에 옮겨 저장하는 등 꾸준한 ‘업데이트’가 필요하다. 그러나 연구진이 개발한 5D 메모리 크리스털은 고온이나 저온, 고압 등 극한의 환경에서도 수십억 년 동안 데이터 손실없이 360테라바이트 분량의 정보를 저장할 수 있다. 5D 메모리 크리스털 저장 장비는 2014년 ‘세계에서 가장 내구성 있는 데이터 저장장치 부문’에서 기네스 세계 기록을 획득하기도 했다. 사우샘프턴대학 연구진은 해당 장비에 대해 “지구상에서 화학적·열적으로 내구성이 가장 뛰어난 재료 중 하나은 용융 석영과 유사하다”고 설명했다. 용융 석영은 수정이나 규석의 분말을 융해시켜 만든 것으로, 주 성분이 유리이며 연화점이 높고 팽창 계수가 낮은 것이 특징이다. 일반적으로 천연 석영을 고온에서 용융하여 제조한다. 연구진은 “5D 메모레 크리스털 저장 장치는 얼음과 불, 최대 1000℃의 고온과 저온의 극한을 견딜 수 있다. 또 1㎠ 당 최대 10t의 직접 충격을 견딜 수 있고, 우주 방사선에 장시간 노출되어도 기능에 변화가 없다”고 설명했다. 현재 연구진은 이 저장매체가 최대 138억 년 동안 데이터를 저장할 수 있을 것으로 보고 있다. 인간 게놈 데이터를 ‘불멸의 저장장치’에 넣은 방법은?연구를 이끈 사우샘프턴대학의 피터 카잔스키 교수는 초고속 레이저를 이용해 해당 크리스털에 정밀하게 데이터를 새겼다. 이 과정에서 ‘5D’ 기술이 적용됐는데, 이는 2D 형태인 종이나 자기 테이프의 표면에만 정보를 표시하는 것과 달리, 두 개의 광학적 차원과 세 개의 공간 좌표를 사용해 저장장치 전체에 정보를 기록하기 때문에 ‘5D 메모리’ 라는 이름이 붙었다. 카잔스키 교수는 “5D 메모리 크리스털은 식물과 동물 같은 복잡한 유기체의 게놈 정보를 영구 저장소에 구축할 수 있는 가능성을 열어준다”면서 “5D 메모리 크리스털을 설계할 때, 그 안에 담긴 데이터가 먼 미래에 인류를 찾는 지능체(생물의 종 또는 지능을 가진 기계)에 의해 데이터가 해석(검색)될 수 있는지를 고려했다”고 설명했다. 이어 “크리스털에 표면에는 내부에 어떤 데이터가 저장돼 있고 어떻게 사용될 수 있는지를 설명해 놓았다”면서 “다만 이 저장장치는 참고할만한 것이 전혀 존재하지 않을 만큼 먼 미래에 발견될 수도 있다”고 덧붙였다. 현재 인류의 게놈 정보를 담은 ‘불멸의 저장장치’인 5D 메모리 크리스털은 오스트리아 할슈타트에 있는 소금 동굴 내에 있는 ‘타임캡슐’에 저장돼 있다. 인류 지식용 저장 장치도 마련한편, 앞서 미국의 한 비영리 단체도 5D 메모리 크리스털에 인류 역사 개요를 저장했다고 밝혀 화제를 모은 바 있다. 지난 1월 미국의 아치 미션 재단은 사우샘프턴대학이 개발한 5D 메모리 크리스털에 6000만 페이지에 달하는 인류 지식을 저장한 뒤 스위스 플럼스 산속 금고 깊숙한 곳에 보관했다고 밝혔다. 여기에는 위키백과와 로제타 언어 아카이브의 모든 콘텐츠가 저장됐으며 향후 세계 문화, 예술, 문학, 과학, 스포츠, 역사 등의 10만권의 책과 수백만장의 사진과 일러스트가 추가될 예정이다. 노바 스피백 아치 미션 회장은 “우리 생애에 우주 에너지 폭발과 인간이 불러올 핵전쟁, 생물학적 종말 등 재앙적인 일이 일어날 가능성이 늘어나고 있다. 지구에 정말 나쁜 일이 발생하면 지구의 보험 정책, 즉 백업이 될 것”이라며 “이 프로젝트는 우리의 모든 지식, 역사, 예술, 과학 등을 구하는 일이며 이를 결코 잃어서는 안된다”고 밝혔다.