올해 최고의 과학적 성과로는 아인슈타인이 100년 전 예측한 ‘중력파’를 검출한 실험이 꼽혔다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 23일 ‘2016 올해의 혁신적 연구성과’ 10개를 선정해 발표했다. 전 세계 1000명이 넘는 연구자들로 구성된 ‘고급 레이저 간섭계 중력파관측소’(LIGO·라이고) 연구단은 지난해 9월 시공간의 뒤틀림으로 발생한 중력파를 처음으로 탐지했다고 올해 2월 발표하며 연초부터 과학계를 흥분시켰다. 연구단에는 서울대, 부산대, 국가수리과학연구소, 한국과학기술정보연구원 등 국내 연구진도 포함돼 있었다. 당시 검출된 중력파는 지구에서 13억 광년이 떨어진 곳에서 각각 태양 질량의 36배와 29배인 블랙홀 두 개가 합쳐지면서 만들어졌던 것이다. 지난 19일 네이처에서 선정한 ‘올해 10대 과학계 인물’에도 1순위로 라이고 연구단 대변인 가브리엘라 곤살레스 미국 루이지애나 주립대 물리학과 교수가 선정됐으며, 22일 한국과학기술단체총연합회(과총)가 발표한 ‘올해의 10대 과학뉴스’에 중력파 검출 뉴스가 포함되기도 했다. ●한국 강타 ‘알파고 신드롬’ 3위 올해 3월 이세돌 9단을 꺾은 구글 딥마인드의 인공지능(AI) ‘알파고’도 혁신 성과로 주목받았다. 바둑에서 예측할 수 있는 경우의 수는 무한대에 가깝기 때문에 AI가 인간을 이기기 위해서는 오랜 시간이 걸릴 것으로 예상됐으나 4대1이라는 압도적 승리를 거두면서 인공지능 발전사에 한 획을 그었다는 평가를 받았다. ●2위는 외계행성 ‘프록시마 b’ 발견 영국 퀸메리대 길렘 앙글라다 에스쿠데 교수팀은 지구에서 4.2광년(약 40조㎞)밖에 떨어지지 않은 ‘프록시마 켄타우리’ 주변을 11.2일 간격으로 공전하는 외계행성 ‘프록시마b’를 발견했다. 프록시마b는 질량과 구성 성분이 지구와 유사하고 지표면에 액체 상태의 물이 존재할 것으로 추정되고 있어 학계의 주목을 받았다. 이 밖에도 배아줄기세포로 만든 ‘인공난자’, 유전자를 조절해 쥐의 노화 과정을 늦추고 생명을 연장시킨 실험, 바이러스나 기생충 등의 DNA를 분석할 수 있는 휴대용 실험장치 개발, 단백질 구조 설계 기술, 600나노미터(㎚) 두께의 초박막 메타렌즈 개발, 유전체 분석을 통한 인류의 확산 경로 연구, 보노보나 침팬지 같은 유인원도 상대의 마음을 읽을 수 있다는 연구 등도 올해의 혁신적 연구 성과로 꼽혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 북미에서 개봉하자마자 대박이 터진 스타워즈 시리즈(로그원: 스타워즈 스토리)는 단순한 영화 차원을 넘어 문화계 심지어 과학계에도 큰 영향을 미쳤다. 그저 영화 속에 등장하는 소품같았던 '제다이의 상징' 광선검(라이트세이버)은 현실로 다가오고 있고 레이저빔 쏘는 전투기, 3차원 홀로그램 전화, 1인 비행체도 이제는 먼 미래의 이야기가 아니다. 스타워즈가 스크린에 구현한 것 중 가장 관심을 끄는 것은 광활한 우주에도 존재하지 않을 것 같았던 천체들이다. 그 이상하게 생겼던 천체들은 이제 과학자들에 의해 하나씩 존재가 확인돼 이름을 얻고있다. - 태양이 2개 뜨는 행성 주인공 루크 스카이워커가 살던 특이한 외계행성이 있다. 바로 태양이 두 개 뜨는 행성 ‘타투인’(Tatooine)이다. 이곳에서는 '하늘에 태양이 둘일 수 없듯이'라는 단골 대사가 통하지 않는다. 현실에 존재하지 않을 것 같았던 타투인 행성은 의외로 우주에 흔하다. 과거 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경이 발견한 케플러-47과 케플러-16 행성계가 대표적. 더욱 놀라운 사실은 태양이 두 개인 곳을 넘어 삼성계, 사성계, 심지어 오성계인 곳도 있다. 2년 전 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. - 데스 스타(Death Star) 스타워즈 속 제국군의 우주 요새인 데스 스타를 닮은 천체도 우주에는 존재한다. 토성으로부터 18만 6000km 떨어진 궤도를 22시간 37분 주기로 공전하는 위성 미마스(Mimas)가 바로 그것이다. 미마스는 지름 390km의 비교적 작은 위성인데, 독특하게 생긴 거대한 크레이터가 눈동자처럼 보이기도 한다. 물론 영화 속 데스 스타는 파괴돼 사라졌지만 우리의 데스 스타는 멀고 먼 은하계가 아닌 태양계 안에 있다.　 - 화산행성 무스타파(Mustafar) 지난 2005년 개봉한 ‘스타워즈 에피소드 3: 시스의 복수’에서는 아나킨 스카이워커와 오비완이 용암이 녹아내리는 화산행성 무스타파에서 결투하는 장면이 나온다. 용암이 녹아내리는 이 행성의 이름은 무스타파로 설정됐지만 실제 존재하는 행성도 어렵지 않게 찾을 수 있다. 지구에서 약 480광년 떨어진 행성 'CoRoT-7b'가 대표적으로 표면온도가 1000~1500°c에 달하는 화산과 용암의 지옥이다. - 얼음행성 호스(Hoth) 지난 1980년 개봉한 '스타워즈 에피소드5: 제국의 역습'의 초반 전투에 등장하는 눈으로 덮힌 차가운 행성도 실제로 존재한다. 영화 개봉 이후 16년 만인 지난 2006년 발견된 이 행성의 정식명칭은 'OGLE-2005-BLG-390Lb'지만 NASA는 이 행성을 간단히 호스라 부른다. 지구에서 무려 2만 1500광년 떨어져있으며 표면온도 -220℃. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계 밖에 존재하는 목성같은 가스행성의 기후 패턴이 처음으로 관측됐다. 최근 영국 워릭대학 연구팀은 거대한 외계행성 HAT-P-7b의 구름 형성과 바람 등 날씨를 관측하는데 성공했다고 밝혔다. 지구에서 약 1040광년 떨어진 HAT-P-7b는 '태양계 큰형님' 목성보다 40% 더 큰 가스행성으로 지구와 비교하면 질량이 500배는 크다. 흥미로운 점은 HAT-P-7b가 태양보다 2배는 더 큰 항성을 불과 2.2일 만에 공전할 만큼 바짝 붙어있다는 점이다. 이같은 이유로 HAT-P-7b의 평균온도는 무려 2586℃ 수준으로 한마디로 지옥같은 곳이다. 특히 HAT-P-7b는 '냉탕과 온탕'을 오가는 극과 극의 온도패턴을 보인다. 밤이 되면 행성에 구름이 형성되고, 낮이 되면 순식간에 증발해 버리며 강한 바람이 행성을 휘감는다. 놀라운 것은 이 과정에서 소중한 보석이 생성될 수 있다는 사실이다. 연구팀에 따르면 이같은 극단적인 온도 패턴은 구름 속에 루비와 사파이어같은 보석을 생성시키는 조건이 된다. 연구를 이끈 데이비드 암스트롱 박사는 "행성의 구름은 강옥(鋼玉)으로 이루어져 있을 것으로 보인다"면서 "바람도 세차게 불어 순식간에 구름을 이동시키고 반대로 사라지게도 만든다"고 설명했다. 이어 "미래에는 외계행성의 날씨를 예측할 수 있을 만큼 더욱 발전할 것"이라고 전망했다. 한편 연구팀이 지구의 날씨도 예측하기 힘든데 한가하게 멀고 먼 외계행성 날씨에 관심을 두는 이유는 있다. 바로 지구형 행성을 찾는 데 도움을 주기 때문. 현재 외계행성의 기후 연구는 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 촬영한 이미지를 분석해 이루어진다. 연구팀은 외계행성들의 대기 변화를 연구해 차후 외계 생명체가 존재할 가능성을 조사 중이다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)이 1일(현지시간) 홈페이지를 통해 공개한 외계행성 이야기. 지구에서 약 63광년 떨어진 이 행성은 항성 HD 189733 주위를 공전하는 'HD 189733 b'다. 먼 미래에 우주 여행자가 이곳을 찾아간다면 멀리서 보이는 환상적인 푸른 빛에 매료될지도 모른다. 그러나 이곳은 대기 속으로 들어가는 순간 죽음을 맞는 우주 최악의 기상을 가진 곳이다. 지금까지의 연구결과에 따르면 HD 189733 b의 표면온도는 약 3,000°C. 또한 상상하기도 힘든 속도의 8,690km/h에 달하는 바람이 행성을 강타한다. 　 여기서 끝은 아니다. 거대한 가스구름을 가진 HD 189733 b에도 비가 내리는데 촉촉한 액체가 아닌 '유리 비'다. NASA는 "이곳에 첫발을 내딛는 여행자는 수천 조각으로 잘려 죽음을 맞을 것"이라면서 "행성이 지구처럼 아름다운 코발트 블루로 빛나는 것은 바다의 반사가 아닌 규산염 입자를 머금은 대기 탓"이라고 밝혔다. 사진=ESO/M. Kornmesser 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 8월 영국 런던 퀸메리대학 등 국제천문학 연구팀은 지금까지 발견된 외계행성 중 최단거리에 있는 ‘프록시마 b’(Proxima)를 발견했다는 연구결과를 발표해 화제를 모았다. 특히 이 행성은 지구와 닮은 꼴로, 얼마 전 프랑스국립과학연구소(CNRS)는 한술 더 떠 거대한 바다가 존재할 가능성이 높다며 외계 생명체 존재 가능성까지 제기했다. 그러나 문제는 지구와 프록시마 b간의 인터스텔라(Interstellar·항성 간)다. 최단거리에 있다고는 하지만 우리 태양으로부터 거리는 무려 4.24광년(약 40조 1104㎞). 우주적인 관점에서는 프록시마 b가 '지척'에 있지만 현재 인류의 우주선을 타고 간다면 8만 년은 가야할 판이다. 최근 미국 에이치바 테크놀로지스(Hbar Technologies)가 반물질 엔진을 장착한 우주선 개발 모금에 나서 눈길을 끌고 있다. 지난 2002년 미 항공우주국(NASA)의 후원으로 창업한 이 회사는 최대의 속도를 내는 엔진을 장착한 우주선을 연구하고 있다. 공동창업자인 물리학자 제럴드 잭슨 박사와 스티븐 하우 박사가 연구 중인 이 우주선의 핵심은 '반물질(antimatter) 엔진'이다. 반물질 엔진은 물질과 반물질 원자를 접촉해 소멸할 때 방출되는 막대한 양의 에너지를 이용하는 것으로 우라늄을 그 연료로 사용한다. 구상대로 반물질 엔진이 실제로 제작되면 우주선은 초속 1만 3800km로 날아갈 수 있다. 이 정도면 꿈의 속도인 광속(초속 31만km)의 5% 수준. 그러나 이 반물질 엔진을 달아도 프록시마 b까지 가는데 걸리는 시간은 무려 84년이다. 미래의 언젠가는 항성과 항성을 넘나드는 인터스텔라 여행이 현실이 되겠지만 지금으로서는 인류의 힘으로 넘을 수 없는 벽인 셈. 특히나 그 거리만큼이나 넘기 힘든 것은 돈이다. 두 박사의 프로젝트 역시 아직까지는 아이디어일 뿐 실제 개발에 도전하기 위해서는 1억 달러 이상의 막대한 돈이 들어가기 때문이다. 잭슨 박사는 "우리 아이디어를 현실화 하기 위해 크라우드펀딩 사이트인 킥스타터를 통해 자금 마련을 시작했다"면서 "충분한 돈이 있어도 10년 내에는 개발이 불가능하지만 언젠가는 이루어야 할 숙제"라고 밝혔다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

만약 태양계 밖에 외계 생명체가 존재한다면 지구에서 가장 가까운 지역은 바로 ‘이곳’일 가능성이 가장 높다. 최근 프랑스국립과학연구소(CNRS) 등 국제공동연구팀은 프록시마 센타우리 별 주위를 도는 외계행성 '프록시마 b'에 거대한 바다가 존재할 가능성이 높다는 연구결과를 발표했다. 외계 생명체의 존재 가능성까지 제기된 이번 연구는 지난 8월 영국 런던 퀸메리대학 등 국제천문학 연구팀이 발표한 논문보다 한 발 더 나아갔다. 제2의 지구라는 별칭이 붙은 행성 프록시마 b를 이해하기 위해서는 먼저 지구에서 가장 가까운 항성계인 알파 센타우리(α Centauri)를 알아야 한다. 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 위치한 알파 센타우리는 3개의 별이 모인 삼성계다. 각각의 이름은 우리의 태양보다 조금 큰 ‘알파 센타우리 A', 조금 작은 ‘알파 센타우리 B’ 그리고 가장 희미한 ‘알파 센타우리 C’(프록시마)로 이루어져 있다. 이중 프록시마는 표면온도가 낮은 붉은 별인 적색왜성으로 맨눈으로는 보이지 않는다. 화제의 외계행성 프록시마 b는 바로 프록시마 주위를 도는 행성으로 우리 태양으로부터 4.24광년(약 40조 1104㎞) 떨어져 있다. CNRS의 연구결과에 따르면 암석형 행성인 프록시마 b의 반경은 지구와 비교해 0.94~1.4배 크기로 우리가 사는 세상과 거의 비슷한 수준. 특히 흥미로운 점은 프록시마 b와 항성 프록시마와의 거리다. 이는 프록시마 b가 과연 생명체가 살 만한 곳인지 예측해 볼 수 있는 중요한 자료가 된다. 지구처럼 행성이 태양(항성)과 멀지도 가깝지도 않은 적당한 위치에 놓여야 액체상태의 물이 존재할 수 있기 때문이다. 분석 결과 프록시마 b와 프록시마의 거리는 약 750만 km로, 지구와 태양의 거리(1억 5000만 km)와 비교해보면 바짝 붙어있다. 그러나 프록시마는 우리의 태양과 비교하면 질량이 약 12%로 1000배 정도는 약한 별이기 때문에 프록시마 b에 물이 존재하기에 적절한 위치에 속한다. CNRS 측은 "프록시마 b에 액체 상태의 바다가 200km 깊이로 존재할 가능성이 있다"면서 "지구처럼 이곳에도 가스로 찬 얇은 대기가 있어 잠재적인 거주지 후보"라고 설명했다. 이어 "예측된 모든 조건이 프록시마 b에 존재한다면 결과적으로 외계 생명체가 존재할 가능성이 있다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구 행성인이 외계인이나 외계문명과 접촉하려는 시도는 아주 신중해야 한다고 경고한 적이 있는 천체물리학자 스티븐 호킹 박사가 또 같은 경고를 반복했다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 지난 24일(현지시간) 보도했다. 유명한 천체물리학자인 스티븐 호킹은 지능이 높은 외계인들이 약탈할 대상을 찾기 위해 우주를 돌아다니며 다른 문명을 약탈하고 그 행성을 식민지화할 가능성이 있다고 이미 2010년에도 경고한 바 있다. 그는 16세기 구대륙 유럽인들이 신대륙으로 건너와 한 잉카를 멸망시킨 만행 등을 보면 충분히 그럴 개연성이 있다고 덧붙였다. 호킹 박사는 이러한 주장을 큐리어시티 스트림의 한 다큐 프로에 나와 되풀이했다. 호킹 박사는 "어느 날 우리는 글리제 832c 같은 행성으로부터 어떤 신호를 받을지도 모른다"고 말했다. 글리제 832c은 생명체가 생존 가능한 제2지구 후보로 꼽히고 있는 행성이다. 호킹박사는 "하지만 우리는 응답을 미루어야 한다. 선진문명과의 접촉에 신중해야 한다는 것은 아메리카 신대륙의 사람들이 콜럼버스 일행을 만난 것만 봐도 분명하다. 그 결과가 아주 좋지 않았잖은가"라고 덧붙였다. 이 같은 호킹의 우려에 대해 일부 천문학자들은 지나친 생각이라는 견해를 보이고 있다. 지구인들은 이미 1900년 무렵부터 라디오와 TV전파를 우주로 쏘아보내고 있으므로, 만약 지구까지 올 수 있는 선진문명이 있다면 벌써 지구인의 존재를 잘 파악하고 있을 거라는 게 그들의 논리다. 또한 지구까지 올 수 있는 선진문명이라면 그들의 힘으로 어떤 것이든 해결할 수 있을 텐데 굳이 지구에서 약탈할 만한 무엇이 있겠는가 하는 것이 반대론자들이 생각이다. ​ 외계인 관련 대목은 이 다큐 프로의 일부분에 지나지 않는다. 26분짜리인 이 동영상 프로는 호킹이 'S. S. 호킹'이라는 CGI 우주선을 타고 우주를 누비는 광경을 보여주는 5개의 단락으로 이뤄져 있다. 호킹은 우주선을 타고 우주 탄생의 기원인 빅뱅을 목격하기도 하고, 우리은하 중심에 있는 무시무시한 블랙홀을 방문하기도 한다. 또한 제2지구인 글리제 832c 외계행성으로 여행하며, 우리 태양계에 있는 토성을 관광하기도 한다. 호킹이 탄 S. S. 호킹호의 마지막 종착지는 미국 캘리포니아의 산타바버라다. 호킹은 이곳을 "마치 내 집 같은 곳이야" 하면서 환호한다. "1974년, 칼텍(캘리포니아 공과대학)에서 잠시 일했지" 하고 호킹은 다큐에서 이렇게 말했다. "그땐 정말 좋았어. 캐임브리지의 흐린 하늘 아래서 살다가 햇빛 환한 이곳에서 가족들과 행복했었지. 지구 곳곳을 다녀봤지만 여기보다 더 좋은 곳은 없었어." 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지구 행성인이 외계인이나 외계문명과 접촉하려는 시도는 아주 신중해야 한다고 경고한 적이 있는 천체물리학자 스티븐 호킹 박사가 또 같은 경고를 반복했다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 지난 24일(현지시간) 보도했다. 유명한 천체물리학자인 스티븐 호킹은 지능이 높은 외계인들이 약탈할 대상을 찾기 위해 우주를 돌아다니며 다른 문명을 약탈하고 그 행성을 식민지화할 가능성이 있다고 이미 2010년에도 경고한 바 있다. 그는 16세기 구대륙 유럽인들이 신대륙으로 건너와 한 잉카를 멸망시킨 만행 등을 보면 충분히 그럴 개연성이 있다고 덧붙였다. 호킹 박사는 이러한 주장을 큐리어시티 스트림의 한 다큐 프로에 나와 되풀이했다. 호킹 박사는 "어느 날 우리는 글리제 832c 같은 행성으로부터 어떤 신호를 받을지도 모른다"고 말했다. 글리제 832c은 생명체가 생존 가능한 제2지구 후보로 꼽히고 있는 행성이다. 호킹박사는 "하지만 우리는 응답을 미루어야 한다. 선진문명과의 접촉에 신중해야 한다는 것은 아메리카 신대륙의 사람들이 콜럼버스 일행을 만난 것만 봐도 분명하다. 그 결과가 아주 좋지 않았잖은가"라고 덧붙였다. 이 같은 호킹의 우려에 대해 일부 천문학자들은 지나친 생각이라는 견해를 보이고 있다. 지구인들은 이미 1900년 무렵부터 라디오와 TV전파를 우주로 쏘아보내고 있으므로, 만약 지구까지 올 수 있는 선진문명이 있다면 벌써 지구인의 존재를 잘 파악하고 있을 거라는 게 그들의 논리다. 또한 지구까지 올 수 있는 선진문명이라면 그들의 힘으로 어떤 것이든 해결할 수 있을 텐데 굳이 지구에서 약탈할 만한 무엇이 있겠는가 하는 것이 반대론자들이 생각이다. ​ 외계인 관련 대목은 이 다큐 프로의 일부분에 지나지 않는다. 26분짜리인 이 동영상 프로는 호킹이 'S. S. 호킹'이라는 CGI 우주선을 타고 우주를 누비는 광경을 보여주는 5개의 단락으로 이뤄져 있다. 호킹은 우주선을 타고 우주 탄생의 기원인 빅뱅을 목격하기도 하고, 우리은하 중심에 있는 무시무시한 블랙홀을 방문하기도 한다. 또한 제2지구인 글리제 832c 외계행성으로 여행하며, 우리 태양계에 있는 토성을 관광하기도 한다. 호킹이 탄 S. S. 호킹호의 마지막 종착지는 미국 캘리포니아의 산타바버라다. 호킹은 이곳을 "마치 내 집 같은 곳이야" 하면서 환호한다. "1974년, 칼텍(캘리포니아 공과대학)에서 잠시 일했지" 하고 호킹은 다큐에서 이렇게 말했다. "그땐 정말 좋았어. 캐임브리지의 흐린 하늘 아래서 살다가 햇빛 환한 이곳에서 가족들과 행복했었지. 지구 곳곳을 다녀봤지만 여기보다 더 좋은 곳은 없었어." 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

그가 직접 밝힌 외계인을 피해야 하는 이유 지구 행성인이 외계인이나 외계문명과 접촉하려는 시도는 아주 신중해야 한다고 경고한 적이 있는 천체물리학자 스티븐 호킹 박사가 또 같은 경고를 반복했다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 지난 24일(현지시간) 보도했다. 유명한 천체물리학자인 스티븐 호킹은 지능이 높은 외계인들이 약탈할 대상을 찾기 위해 우주를 돌아다니며 다른 문명을 약탈하고 그 행성을 식민지화할 가능성이 있다고 이미 2010년에도 경고한 바 있다. 그는 16세기 구대륙 유럽인들이 신대륙으로 건너와 한 잉카를 멸망시킨 만행 등을 보면 충분히 그럴 개연성이 있다고 덧붙였다. 호킹 박사는 이러한 주장을 큐리어시티 스트림의 한 다큐 프로에 나와 되풀이했다. 호킹 박사는 "어느 날 우리는 글리제 832c 같은 행성으로부터 어떤 신호를 받을지도 모른다"고 말했다. 글리제 832c은 생명체가 생존 가능한 제2지구 후보로 꼽히고 있는 행성이다. 호킹박사는 "하지만 우리는 응답을 미루어야 한다. 선진문명과의 접촉에 신중해야 한다는 것은 아메리카 신대륙의 사람들이 콜럼버스 일행을 만난 것만 봐도 분명하다. 그 결과가 아주 좋지 않았잖은가"라고 덧붙였다. 이 같은 호킹의 우려에 대해 일부 천문학자들은 지나친 생각이라는 견해를 보이고 있다. 지구인들은 이미 1900년 무렵부터 라디오와 TV전파를 우주로 쏘아보내고 있으므로, 만약 지구까지 올 수 있는 선진문명이 있다면 벌써 지구인의 존재를 잘 파악하고 있을 거라는 게 그들의 논리다. 또한 지구까지 올 수 있는 선진문명이라면 그들의 힘으로 어떤 것이든 해결할 수 있을 텐데 굳이 지구에서 약탈할 만한 무엇이 있겠는가 하는 것이 반대론자들이 생각이다. 외계인 관련 대목은 이 다큐 프로의 일부분에 지나지 않는다. 26분짜리인 이 동영상 프로는 호킹이 'S. S. 호킹'이라는 CGI 우주선을 타고 우주를 누비는 광경을 보여주는 5개의 단락으로 이뤄져 있다. 호킹은 우주선을 타고 우주 탄생의 기원인 빅뱅을 목격하기도 하고, 우리은하 중심에 있는 무시무시한 블랙홀을 방문하기도 한다. 또한 제2지구인 글리제 832c 외계행성으로 여행하며, 우리 태양계에 있는 토성을 관광하기도 한다. 호킹이 탄 S. S. 호킹호의 마지막 종착지는 미국 캘리포니아의 산타바버라다. 호킹은 이곳을 "마치 내 집 같은 곳이야" 하면서 환호한다. "1974년, 칼텍(캘리포니아 공과대학)에서 잠시 일했지" 하고 호킹은 다큐에서 이렇게 말했다. "그땐 정말 좋았어. 캐임브리지의 흐린 하늘 아래서 살다가 햇빛 환한 이곳에서 가족들과 행복했었지. 지구 곳곳을 다녀봤지만 여기보다 더 좋은 곳은 없었어." 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

만약 우주에 외계 생명체가 존재한다면 지구에서 가장 가까운 지역은 '이곳'일 가능성이 가장 높다. 지난 2일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 지구에서 가장 가까운 항성계인 알파 센타우리(α Centauri)의 사진을 공개했다. 허블 우주망원경에 장착된 광시야행성카메라2(WFPC2)로 촬영된 이 사진에서 알파 센타우리는 밤하늘에 불이 켜진듯 X자 모양으로 빛을 발한다. 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 위치한 알파 센타우리는 3개의 별이 모인 삼성계다. 각각의 이름은 우리의 태양보다 조금 큰 ‘알파 센타우리 A’(사진 왼쪽), 조금 작은 ‘알파 센타우리 B’(사진 오른쪽) 그리고 가장 희미한 ‘알파 센타우리 C’(프록시마)로 이루어져 있다. 이중 프록시마는 적색왜성으로 작고 차가워 맨 눈으로는 보이지 않는다. 언론들이 이 사진에 주목한 이유는 바로 프록시마 때문이다. 지난 달 영국 런던 퀸메리대학 등 국제천문학 연구팀은 지금까지 발견된 외계행성 중 지구와 최단거리에 있는 외계행성 '프록시마 b'를 관측했다고 발표했다. 연구결과에 따르면 프록시마 주위를 도는 프록시마 b는 태양으로부터 4.24광년(약 40조 1104㎞) 떨어져 있으며 암석으로 된 지표면에 생명체 존재에 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 큰 것으로 알려졌다. 크기는 지구의 1.3배로 지구와 가장 가까우면서 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 곳이다. 사진=ESA/NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 주말 각종 언론매체와 소셜네트워크서비스(SNS)에는 ‘프록시마b’라는 낯선 행성이 이목을 모았다. 특히 ‘지구인 이주 1순위 행성’이라는 제목이 집중적으로 부각됐다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’의 이번 주 표지논문에 실린 이 행성의 발견은 영국 런던 퀸메리대와 스페인 안달루시아 천문연구소, 미국 카네기연구소, 독일 괴팅겐 천체물리학연구소 등에 소속된 31명의 천문학자들이 주도했다. 프록시마b는 태양계와 가장 가까운 항성(별)인 프록시마 켄타우리 주변을 돌고 있는 행성으로, 지구로부터 4.2~4.3광년(1광년=약 9조 4600억㎞) 떨어져 있는 것으로 알려져 지금까지 발견된 지구형 행성들 중 가장 가까운 곳에 있다. 지구의 1.3배 정도 크기에 공전주기는 11.2일이고 지표면은 딱딱한 암석으로 이뤄져 있으며 액체 상태의 물이 존재할 것으로 추정돼 생명체 존재 가능성도 높은 것으로 알려졌다. 과학자들이 생명체 존재의 가장 필수 조건으로 꼽고 있는 ‘물’이 액체상태로 존재하기 위해서는 표면이 너무 뜨겁지도 차갑지도 않아야 한다. 이 때문에 생명체 존재 가능성이 높은 지구형태의 행성을 영국 전래동화에서 따온 ‘골디락스 행성’이라고 부르기도 한다. 가장 가까운 것으로 밝혀진 프록시마b는 4.2광년 정도의 거리에 있다고는 하지만 미터법으로 환산하면 약 39조~40조㎞나 떨어져 있다. 현재 로켓 기술로는 12만~13만년 정도 걸리는 거리에 있다. 이해하기 쉽게 말하자면 선사시대 네안데르탈인이 로켓을 타고 날아와 지금에야 도착할 수 있는 거리다. 지금 기술로는 소설이나 영화에서처럼 사람을 이주시키는 게 불가능하다는 말이 된다. 그런데도 왜 과학자들은, 이주할 수도 없고 자원을 채취할 수도 없는 지구형 행성을 계속 찾아나서고 있는 걸까. 바로 인간을 인간답게 만드는 ‘호기심’ 때문이다. ‘이 넓은 우주에 과연 우리 인간밖에 살지 않는 것일까, 다른 생명체는 존재하지 않는 것일까’라는 끝 모를 의문 때문인 것이다. 베스트셀러 ‘코스모스’의 저자 칼 세이건(1934~1996) 박사는 행성 탐사에 대한 이유를 “이 광활한 우주에 인간만 있다면 엄청난 공간낭비다”라는 한 문장으로 설명했다. 외계 생명체가 존재하기 위해서는 최소한 지구와 비슷한 환경이어야 할 것이다. 과학자들이 외계에서 지구와 비슷한 행성을 찾는 것은 자원탐사나 이주가 아닌, 어딘가 있을지 모르는 생명체를 찾기 위한 기본조건이기 때문이다. 지난해 영국 왕립학회는 기존 외계 지적생명체 탐사 프로젝트인 ‘세티’(SETI) 프로그램을 한 단계 업그레이드시킨 새로운 외계 생명체 탐사프로젝트 ‘돌파구 계획’을 발표했다. ‘세티’나 돌파구 프로그램을 통해 우리가 만날 수 있는 외계 생명체는 과연 얼마나 있을까. 1961년 미국 국립과학원 우주과학위원회에 소속된 프랭크 드레이크 박사는 인간과 교신할 수 있는 지적인 외계 생명체 수를 계산하는 수식인 ‘드레이크 방정식’을 발표했다. 방정식에 들어가 있는 여러 변수 중 은하에 있는 별의 개수와 행성을 갖는 항성의 비율 정도만 알려졌을 뿐 나머지 변수들에 대해서는 정확한 정보가 없기 때문에 학자들에 따라 은하에 존재할 수 있는 문명의 수는 1~2개에서 수백만개까지 다양하다. 이처럼 답 없는 문제를 찾는 무모한 프로젝트에 세계적인 과학자들이 뛰어든 이유에 대해 전문가들은 “외계의 지적 생명체와 골디락스 행성을 찾는 등 다양한 형태의 외계 탐사는 생명의 기원과 본질을 이해하는 데 도움을 줄 것으로 생각하기 때문”이라며 “이와 함께 우주과학과 천문학에 대한 관심을 이끌어 내 해당 분야에 대한 투자를 유도하기 위한 의도도 있다”고 설명하고 있다. 실제로 미국과 유럽 등 우주선진국들은 줄기차게 최첨단 관측 장비를 이용해 외계행성 찾기에 나서고 있다. 외계행성 탐색만을 목표로 한 ‘케플러 우주망원경’처럼 선진국들은 지구 대기 영향을 피해 천체를 관측하기 위해 우주로 망원경을 쏘아 올리고 있다. 대기는 빛을 완전히 통과시키지 않아 천체의 모습을 왜곡시킬 가능성이 크고 가시광선을 제외한 파장은 대부분 지구 대기를 통과하지 못하기 때문이다. 더구나 우주에서는 지상에서 관측할 수 없는 여러 파장을 볼 수 있을 뿐만 아니라 날씨나 시간에도 구애받지 않는다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

-'케플러'가 발견한 생명 서식 가능성 높은 행성들 미항공우주국(NASA)의 케플러 망원경이 지난 3년 동안 4000개가 넘는 외계행성들을 찾아냈다고 영국 일간지 데일리메일이 5일(현지시간) 보도했다. 케플러 망원경은 외계 지구형 행성을 탐사할 목적으로 나사가 지난 2009년 발사한 우주망원경이다. 천문학자들로 이루어진 나사의 연구진은 이 외계행성 목록에서 생명체가 서식할 수 있는 조건을 갖춘 유망 후보들을 선정하는 작업에 들어가 이제 마무리 과정에 있는 것으로 알려졌다. 4000개의 외계행성 중 생명체가 서식할 가능성이 가장 높은 후보 행성 20개를 선정해 집중적인 탐사를 할 예정인 나사 과학자들은 여기에는 생명 유지에 필수적인 액체 상태의 물을 가지고 있는 것이 가장 중요한 조건이라고 밝혔다. 샌프란시스코 주립대학의 물리학자들이 이끄는 연구진은 케플러 망원경이 발견한 제2지구 목록 속에서 생명서식 가능성이 가장 높은 외계행성에 대해 면밀한 검토작업에 들어갔다. 특히 연구진은 모항성의 둘레를 공전하는 216 케플러 행성이 물이 액체 상태로 존재하는 생명서식 지역 내에 위치해 있다는 사실을 발견했다. 물론 20개의 후보 행성들이 모두 생명 서식이 가능한 암석형 행성으로, 외계 생명체를 품고 있을 가능성이 가장 높은 행성들이다. 그중에는 케플러-186 f, 케플러- 62 f, 케플러-283 c, 케플러-296 f 등이 포함되어 있다. 대표 저자인 스티븐 케인 교수는 “케플러 망원경이 발견한 것으로, 모항성 둘레의 생명서식 지역에 있는 외계행성에 대한 가장 완벽한 목록을 이번에 작성했다” 라며 “이는 곧 이제 우리는 이들 행성에 포커스를 맞추고 정말 생명체가 서식하고 있는지, 후속 연구를 통해 밝혀낼 수 있게 되었음을 뜻하는 것” 이라고 덧붙였다. 또한 이 연구는 이 우주에 생명 서식 가능 지역에 존재하는 행성과 위성들이 얼마나 존재하는가를 아울러 밝혀줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 연구자들은 행성을 작은 암석형 행성과 큰 가스체 행성으로 분류하는데, 이번에 특정된 20개 후보 행성들은 아주 엄격한 조건을 갖춘 것으로, 우리 지구와 흡사한 암석형 행성들로 딱딱한 표면을 갖고 있으며, 생명서식 가능 지역의 궤도를 돌고 있는 것들이다. 케인 교수는 “저 태양계 바깥의 우주공간에는 수많은 제2지구 후보 행성들이 있다. 하지만 우리들은 망원경이 찾아준 극히 일부 외계행성들에 대해서만 연구할 수 있을 뿐” 이라면서 “이 연구는 중요한 질문, 곧 우주에 생명은 얼마나 보편적인 존재인가, 그리고 우리 지구 같은 행성이 우주에 얼마나 있는가를 밝히는 참으로 기념비적인 연구가 될 것” 이라고 밝혔다. 사진=케플러-186 f, 행성 상상도. 이번에 특정된 20개 후보 행성들은 아주 엄격한 조건을 갖춘 것으로, 우리 지구와 흡사한 암석형 행성들로 딱딱한 표면을 갖고 있으며, 생명서식 가능 지역의 궤도를 돌고 있는 것들이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

국가의 뚝심… 세계최대 규모 완성 1993년 중국 천문과학자 10여명이 정부에 탄원서를 냈다. 이들은 “우주 강국이 되기 위해서는 전파망원경 제작이 필수이고, 기왕에 만들려면 미국 아레시보 천문대 망원경보다 더 크게 제작해야 한다”고 주장했다. 중국과학원은 과학자들의 건의를 받아들였다. 후보지를 찾던 과학자들은 1996년 구이저우성 핑탕현 산속에서 천혜의 카르스트 지형을 발견했다. 웅덩이처럼 움푹 패여 땅을 더 팔 필요가 없었고, 배수가 탁월해 반사경 부식을 방지할 수 있었다. 반경 5㎞ 내에는 도시가 없어 전파 방해도 없었다. 과학자들의 끈질긴 연구가 계속되자 국가발전개혁위원회는 2007년 전파망원경 프로젝트를 국가 역점사업으로 끌어올렸다. 망원경 이름은 ‘하늘의 눈’이란 뜻의 ‘톈옌’(天眼)으로 정했다. 2010년에는 11차 5개년 계획(2011~2015년)의 중점 과학프로젝트로 선정하고 2016년 여름 완공을 목표로 12억 위안(약 2000억원)을 투입하기로 했다. 그리고 지난 3일 드디어 축구장 30개 넓이(25만㎡) 반사판의 마지막 조각이 장착됐다. 총 46만개에 이르는 삼각형 모양의 반사 디스크를 머리카락 굵기의 오차도 허용하지 않을 정도로 정교하게 이어 붙이는 조립작업이 완성된 것이다. 지름 500ｍ 크기의 이 전파망원경은 애초 과학자들의 의지대로 아레시보 천문대(지름 350m)보다 두 배 가까이 크며 전파 수신력도 월등하게 지어졌다. 오는 9월부터 작동하는 ‘톈옌’은 우주 안에 존재하는 중성수소 가스, 성간 물질 등을 탐사해 우주의 기원과 진화를 밝히는 한편 외계행성 간 미세 통신신호를 포착해 외계 생명체를 찾는 데 활용된다. 국방, 국가안보에 응용하는 방안도 검토하고 있다. 정샤오녠 국가천문대 부대장은 “톈옌은 중국 천문학 연구의 첨단무기가 될 것”이라며 “20∼30년간 우주탐사 설비 세계 1위 자리를 지킬 것”이라고 말했다. 반대 목소리도 컸다. 인근 주민 9000여명이 강제 이주를 해야 했다. “폭죽을 터뜨려 허공에 돈을 날리는 것과 뭐가 다르냐. 차라리 그 돈으로 결식 학생 무상급식을 해야 한다”는 주장도 많았다. 인터넷 매체 펑파이는 “톈옌 건립 계획은 한 번도 변경되지 않았다”면서 “기초과학은 반드시 투자한 만큼 되갚아 준다는 국가의 신념이 드러난 공정”이라고 전했다. 중국은 지금 “과학 기술이 강해야 인민 생활도 편해진다”는 시진핑 국가주석의 지침을 그대로 밀고 나가고 있다. 베이징 이창구 특파원 window2@seoul.co.kr

이제 막 기어다니는 유아기에 해당되는 아기 행성이 발견됐다. 　 최근 미국 칼텍 공대 등 국제공동연구팀은 지구에서 약 500광년 떨어진 항성 K2-33의 주위를 도는 외계행성을 발견했다는 논문을 유명 학술지 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 이번에 발견된 외계행성의 이름은 K2-33b. 태양계에서 4번째 큰 해왕성만한 크기의 K2-33b는 특히 나이가 500만~1000만 년, 공전주기는 단 5일에 불과하다. 인간의 나이로는 영겁의 세월이지만 우리 지구가 45억 년인 것과 비교해보면 그야말로 갓난아기 행성이 항성에 바짝 붙어있는 셈. 이같은 이유로 K2-33b의 발견은 천문학계의 큰 연구대상이다. 행성들이 어떻게 형성돼 발전해 나가는지 알 수 있는 기회로 이는 태양계 형성 과정을 연구하는 마치 타임머신같은 실험실이나 마찬가지이기 때문. 연구에 참여한 영국 엑서터 대학 사샤 힝클리 박사는 "유아기의 행성을 발견하는 것은 극히 희귀한 일"이라면서 "행성계의 라이프 사이클을 이해하는데 깊은 도움을 줄 것"이라고 의미를 부여했다. 특히 이번 K2-33b 발견에는 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 결정적인 역할을 했다. '행성 사냥꾼'이라는 별명을 가지고 있는 케플러 우주망원경은 그간 30만 개가 넘는 별을 관측했으며 4600개 이상의 외계행성 후보를 찾아냈다. 이중에서 실제 외계행성으로 확인된 것만 이미 1000개를 넘어섰다. 총 6억 달러가 투입된 케플러 미션은 지난 2009년 3월 케플러 망원경이 우주로 발사되면서 시작됐다. 우리 은하 내에서 지구와 비슷한 환경을 가진 제2지구를 찾는 것이 주임무인 케플러 우주망원경은 예정된 3년 6개월 간의 1차 미션 목표를 완벽히 마쳤으며 현재는 2차로 미션이 연장된 상태다. 이 때문에 이번에 발견된 아기 행성에 'K2'-33b라는 이름이 붙어있다. 논문의 선임저자 트레버 데이비드 연구원은 "항성 K2-33 주위에서 작은 양의 원시 행성계 원반(protoplanetary disk·가스와 먼지의 디스크로 이 속에서 지구와 같은 행성이 태어난다)이 관측된다"면서 "이는 행성계 형성이 거의 마무리 단계에 와 있으며 나이는 불과 몇 백 만년에 불과하다는 의미"라고 설명했다. 이어 "지금까지 발견된 대부분의 행성이 10억년 이상인 것과 비교해보면 이 행성의 연구가치가 매우 높다"고 덧붙였다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리의 태양같은 항성의 주위를 공전하는 외계행성의 모습이 '직촬'로 포착됐다. 최근 독일 함부르크 대학 등 공동연구팀은 지구에서 약 1200광년 떨어진 외계행성 CVSO 30c의 모습을 직접 촬영하는데 성공했다고 밝혔다. 칠레의 고산 지대에 설치된 초거대 망원경인 VLT(Very Large Telescope)로 촬영한 이 이미지에서 사실 CVSO 30c의 모습은 잘 보이지 않는다. 사진 속 가운데 푸른색으로 밝게 빛나는 천체는 태양같은 항성인 CVSO 30이며 그 옆 조그만 점(사진 원 안)이 바로 CVSO 30c다. 지난 2012년 처음 발견된 CVSO 30은 1000만 년 미만의 나이를 가진 비교적 온도가 낮고 질량이 작은 T 타우리 별(T Tauri stars)이다. CVSO 30 역시 태양처럼 행성을 거느리고 있는데 현재까지 확인된 외계행성은 CVSO 30b와 CVSO 30c다. 이번에 연구팀이 공개한 사진이 의미있는 것은 외계행성을 직접 촬영했다는 점이다. 일반적으로 외계행성은 너무나 작고 스스로 빛을 발하지 않기 때문에 직접 촬영하기가 매우 어렵다. 이 때문에 전문가들은 트랜싯(transit) 현상을 통해 외계행성의 존재 유무를 파악한다. 트랜싯은 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상을 말한다. 곧 우리가 사진으로 보는 특이한 모습의 외계행성은 대부분 그래픽으로 만들어진 이미지인 셈. CVSO 30c가 항성과 나란히 포즈를 취한 것은 둘 사이의 거리 때문이다. 항성 CVSO 30과 외계행성 CVSO 30c사이의 거리는 지구와 태양사이 거리의 660배로 우리의 1년이 이곳에서는 2만 7000년이다. 이에반해 CVSO 30b는 항성 CVSO와 딱 붙어있어 공전시간은 11시간에 불과하다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

캐나다의 학부 여대생이 졸업과제를 통해 외계행성 후보를 찾아내 화제에 올랐다. 최근 CTV뉴스 등 현지언론은 브리티시컬럼비아 대학에서 천체물리학을 전공하는 미셸 구니모토(22)가 4개의 외계행성 후보를 찾았다고 보도했다. 미 항공우주국(NASA) 케플러 우주망원경의 데이터를 분석해 찾아낸 이 외계행성은 백조자리에 위치해 있으며 각각의 이름은 KOI-488.02, KOI-290.02, KOI-205.02 그리고 KOI-408.05다. 이중 KOI-488.02와 KOI-290.02는 대략 지구 만하며 KOI-205.02는 화성만한 크기라는 것이 구니모토의 설명. 이번 발견의 하이라이트는 바로 KOI-408.05다. 지구에서 3200광년 떨어진 곳에 위치한 이 행성은 해왕성보다 약간 더 큰 크기로 ‘생명 거주 가능 구역’(habitable zone)에 위치해 있다. 이 구역은 우리 지구처럼 항성으로부터 멀지도 가깝지도 않은 적당한 거리의 궤도를 돌아 생명체가 존재할 가능성을 가진 곳을 말한다. 구니모토는 "KOI-408.05는 생명거주가능 구역에 있지만 해왕성과 마찬가지로 암석형도 아니고 바다도 없을 것 같다"면서 "그러나 우리 태양계의 큰 행성은 여러 개의 달을 가지고 있는데 KOI-408.05에 달이 있다면 그곳에 물과 생명체가 존재할 가능성이 있다"고 주장했다. 지도교수인 제이미 매튜 박사 역시 "영화 '아바타'에 등장하는 판도라(Pandora)도 사실 거대한 행성에 딸려있는 위성"이라면서 "이번 놀라운 연구성과를 '천문학저널' (Astronomical Journal)에 제출한 상태"라고 밝혔다. 　 보도에 따르면 얼마 전 학부를 졸업한 구니모토는 9월부터 이 대학에서 석사과정을 밟을 예정이다. 구니모토는 "어린시절 '스타트렉'을 보면서 우주와 외계행성에 대한 흥미를 가져왔다"면서 "스타트렉을 관통하는 주제는 호기심과 탐험인데, '이 넓은 우주에 우리가 정말 혼자일까?'라는 대답을 찾기 원했다"고 말했다. 한편 지난 2009년 발사된 케플러 우주 망원경은 별의 밝기 변화를 관측하는 용도로 제작됐다. 행성은 별보다 밝기가 매우 낮아 이를 직접 관측하기가 어렵다. 대신 연구자들은 행성이 별 앞을 지나면서 주기적으로 밝기가 약간 감소하는 것을 관측해서 행성의 존재를 증명한다. 이런 방법으로 지금까지 케플러는 5000개가 넘는 외계 행성 후보를 찾아냈으며 그중 1000개 이상이 확정된 상태다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘제2의 지구’로 불리고 있는 외계행성 케플러-62f. 지구에서 약 1200광년 거리에 있는 이 행성이 생명체가 살 수 있는 환경을 갖추고 있을 가능성이 큰 것으로 밝혀졌다. 미국 캘리포니아대학 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA)의 천문학자 아오마와 실즈 박사가 이끄는 연구팀이 새로운 컴퓨터 시뮬레이션(모의실험)을 통해, 케플러-62f에 액체 상태의 물이 충분히 존재하도록 따뜻한 기온 상태를 유지할 수 있는 대기가 구성돼 있을 가능성이 크다는 것을 밝혀냈다. 이에 대해 실즈 박사는 “이 행성은 거주 가능한 행성에 관한 강력한 후보임이 틀림없다”고 말했다. 지난 2013년 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 처음 발견한 케플러-62f는 우리 태양보다 작고 온도가 낮은 항성 케플러-62를 공전하고 있는 다섯 행성 중 가장 바깥에 존재하는 행성으로, 크기는 우리 지구보다 약 40% 더 크다. 천문학자들은 지금까지 생명체 존재에 필수 요소인 액체 상태의 물이 존재하려면 행성 대기 중에 충분한 이산화탄소가 있어야만 한다고 봤다. 온실 가스인 이산화탄소가 온실효과를 일으켜 기온을 높이기 때문이다. 하지만 케플러-62f는 모항성과의 거리가 멀어서 만일 이 행성의 대기 환경이 우리 지구와 비슷하다고 가정하면 온실효과가 일어나기는 어렵다. 따라서 이 행성에는 물이 존재하려면 충분한 이산화탄소가 있어야만 한다고 천문학자들은 생각해왔다. 그런데 이 행성의 경우 1년 중 특정 시간대에 일부 지역이 표면 온도가 상승하는 궤도에 들어서게 된다. 이때 일부 얼음층이 녹아 물이 생기고 이런 현상이 반복되면 대기가 형성돼 다른 시간대에도 얼음층을 녹이는 것을 도울 수 있다는 것이 새로운 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 나타났다. 즉 새로운 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 생명체가 사는 데 필요한 물이 항상 존재할 가능성이 큰 것이 밝혀진 것이다. 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘우주 생물학’(Journal Astrobiology) 최신호에 실렸다. 케플러-62f와 같은 외계행성은 지금까지 천문 관측에서 약 2300개가 발견됐지만, 그중 20~30개만이 생명체가 살 수 있는 영역에 존재하는 것으로 알려졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

NASA “행성 가능성 99% 이상” 550개선 지구 같은 암석층 발견 9개는 액체 상태 물 존재할 수도 지구형 외계행성 2325개로 늘어 지구와 비슷한 환경을 가진 행성을 찾는 ‘행성사냥꾼’ 눈에 1284개의 새로운 지구형 행성이 포착됐다. 미국 항공우주국(NASA)은 11일 새벽 2시(한국시간) “케플러 우주망원경이 지난해 7월 발견한 항성 ‘케플러452’와 그 주변을 도는 행성 ‘케플러452b’를 분석한 데이터를 바탕으로 4302개의 행성 후보를 추가로 찾아냈으며 이 중 1284개는 행성일 가능성이 99% 이상인 것으로 나타났다”고 밝혔다. 나머지 3018개는 행성일 가능성이 낮거나 잘 알려지지 않은 천문현상 때문에 나타난 데이터로 추정됐다. 이로써 이전에 발견된 행성 1041개를 포함해 생명이 존재할 수 있는 외계행성 수는 모두 2325개가 됐다. 이번 분석 결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’에 실렸다. 엘런 스토판 NASA 본부 수석과학자는 “이번에 발견한 1284개의 외계행성 중 550개는 지구처럼 암석층을 갖고 있으며 크기도 비슷하다”고 밝혔다. 특히 550개 중 9개는 태양처럼 스스로 빛을 내는 항성과 거리가 적당히 떨어져 있는 ‘생명체 거주 가능지역’(Habitable zone)에 위치해 있기 때문에 지구처럼 물이 액체 상태로 존재할 것으로 NASA 과학자들은 분석했다. 행성은 ‘암석형’과 ‘가스형’으로 나뉘는데 목성처럼 가스 형태로 구성된 행성보다는 지구처럼 암석으로 이뤄진 행성에 생명체 존재 가능성이 높을 것으로 과학자들은 추정하고 있다. 독일 천문학자 요하네스 케플러의 이름에서 따 온 케플러 우주망원경은 2009년 발사돼 지구에서 1억 2070만㎞ 떨어진 궤도를 돌면서 지구와 유사한 행성을 찾는 임무를 수행하고 있다. 공식임무는 2012년에 끝났지만 NASA는 외계행성뿐만 아니라 초신성까지 관측하는 새로운 임무 ‘K2’를 부여했다. 지난달 7일 고장으로 일주일 동안 ‘위급모드’로 운영되기도 했지만 닷새 만에 정상상태를 회복해 임무를 수행 중이다. NASA는 더 넓은 관측영역에서 ‘제2의 지구’를 찾기 위해 2018년 외계행성탐색위성(TESS)과 제임스웹 우주망원경(JWST)을 띄우고 2020년 초에는 광시야 적외선 서베이 망원경(WFIRST)을 발사할 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

'태초에 하나님 말씀'은 바로 '수소'였다! 17세기의 독일 철학자 라이프니츠는 "세상에는 왜 아무것도 없지 않고 무엇인가가 있는가?"라는 원초적인 질문을 던졌다. 인류가 지구상에 나타나 5000년 넘게 문명을 일구어왔지만, 그때까지 이에 대한 답은 누구도 알지 못했다는 얘기다. 그런데 현대를 사는 우리는 과학에 힘입어 그 답을 알아냈다. 지금으로부터 138억 년 전에 '원시의 알'이 대폭발을 일으킨 빅뱅에서 우주가 탄생했고, 그 빅뱅 공간을 가득 채웠던 태초의 물질은 수소였으며, 이 수소로부터 세상 만물은 비롯되었다는 것이 그 답이다. 알다시피 수소는 양성자 하나와 전자 하나로 이루어진 가장 단순한 원자다. 그래서 천문학자들은 성서에 나오는 "태초에 하나님이 '말씀(logos)'으로 천지를 창조하셨다"는 성구의 그 '말씀'이 바로 수소였다고 주장한다. 수소가 중력으로 뭉쳐져 별을 만들고 은하를 만들어 오늘에 이르고 있는 것이다. 따라서 삼라만상은 이 수소란 물질의 소동에 지나지 않으며, 우주의 역사 역시 수소라는 물질의 진화의 역사라 해도 틀린 말은 아니다. 물론 인간인 우리도 예외는 아니다. 그러므로 우주를 아는 것은 곧 우리 자신을 아는 것이고, 우리 자신을 찾아가는 길이기도 하다. 우리가 별과 다른 천체들을 보면서 아련히 그리움과 신비를 느끼는 것은 우리 몸속의 DNA에 그러한 기억이 깊이 박혀 있기 때문이라고 믿는 천문학자들도 있다. 어쨌든 우리 인류는 지구 밤하늘 아득한 곳에서 빛나는 그런 별과 은하들을 관측하면서 우주의 기원을 생각하고 우주론을 만들면서 여기에까지 이르렀다. 그런데 별과 은하들이란 우리가 상상할 수 없을 정도로 먼 거리에 있다. 대체 우리에게 얼마나 멀리 떨어져 있는 것일까? 한마디로 어마어마하게 멀리 떨어져 있다. 우리가 가진 모든 상상력을 동원해도 실감하기 어려울 정도다. 흔히 천무학은 상상의 과학이라고 한다. 상상력이 없었더라면 지동설이든 빅뱅 이론이든 어떤 천문학적 이론도 태어나지 못했을 것이다. 그래서 아이뉴타인은 상상력은 지식보다 위대하다고 말했다. 우주 거리 실감하기​ '사고실험' 과학에는 '사고실험'이란 게 있다. 현실에서는 하기 힘든 실험을 상상력으로 하는 것을 말한다. 이 사고실험에 가장 능한 과학자가 바로 아인슈타이이었다. 그의 상대성 이론은 모두 그의 사고실험에서 나온 것들이다. 우리도 아인슈타인을 본받아 사고실험으로 우주의 거리를 실감해보도록 하자. 먼저, 가장 가까운 천체인 달까지의 거리는 약 38만km다. 지구의 지름이 약 1만 3000km이니까, 지구를 30개쯤 늘어놓는다면 얼추 달까지 이어지는 셈이다. 상상이 되는가? 빛으로는 1초 남짓 걸리지만, 시속 100km의 차를 타고 달린다면 158일, 다섯 달 남짓 걸린다. 그 다음 가까운 천체인 태양까지의 거리는 약 1억 5000만km다. 이건 꽤 멀다. 빛으로는 8분이면 주파하지만, 시속 100km의 차로 달리면 무려 170년이 더 걸린다. 그 먼 거리에서 내뿜는 별빛이 이리도 뜨겁다니 참 믿기지 않는 일이지만, 이것이 태양 표면온도 6000도의 위력이다. 태양이 만약 10%만 지구 가까이에 위치했다면 지구상에는 어떤 생명체도 살지 못했을 것이다. 우리는 부디 태양이 그 자리를 지켜주기를 기도해야 한다. 그 다음으로는 훌쩍 건너뛰어 태양계 끝자락에 있는 명왕성 께로 가보자. 여기에는 맞춤한 자료가 하나 있다. 바로 NASA 탐사선 보이저 1호가 1990년 2월 14일 지구로부터 61억km 떨어진 우주공간에서 찍은 지구 사진이다. 이 아이디어를 낸 칼 세이건이 '창백한 푸른 점(The Pale Blue Dot)'이라고 이름한 사진이다. 사진을 보면 황도대의 희미한 빛줄기 위에 떠 있는 한 점 티끌이 바로 지구다. 아침 햇살 속에 떠도는 창 앞의 먼지 한 점과 다를 게 없이 보인다. 그 티끌 표면적 위에 70억 인류와 수백만 종의 생물들이 살아가고 있는 것이다. 이 정도의 거리만 나가도 지구는 거의 존재를 찾아보기 힘든 것이다. 지금 40년째 비행을 계속하고 있는 보이저 1호는 2년 전 태양계를 벗어나 성간 공간으로 진입했다. 그야말로 태양과 다른 별 사이의 우주공간을 날고 있다는 얘기다. 인간의 모든 신화와 문명에서 절대적 중심이었던 태양, 그 영향권으로부터 최초로 벗어난 722kg짜리 인간의 피조물이 지금 호수와도 같이 고요한 성간공간을 주행하고 있다. 총알 속도의 17배인 초속 17km의 속도로 날아가고 있는 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아가는 기록을 세우고 있는 중이다. 거리로는 지구에서 약 210억 km. 이제 고성능 카메라로 지구를 찍어봐도 티끌 한 점 나타나지 않는 거리다. 이 거리는 초속 30만km인 빛이 달리더라도 20시간이 걸리며, 지구-태양 간 거리의 140배(140AU)가 넘는다. 자, 그럼 시속 100km인 차로 달린다면 얼마나 걸릴까? 놀라지 마시라. 무려 2만 4000년이 걸리는 거리다. 하지만 이처럼 광대한 태양계도 은하 규모에 갖다대면, 조그만 물 웅덩이에 지나지 않는다. ​가장 가까운 별까지 가려면 6만 년​ 걸린다 은하까지 가기 이전에 태양에서 가장 가까운 별인 센타우리 프록시마란 별부터 방문해보도록 하자. 거리가 4.2광년이다. 가장 가까운 이웃 별인 이 별까지 빛이 마실갔다 온다면 8년이 넘게 걸린다. 그 빠른 빛도 우주 크기에 비한다면 달팽이 걸음에 지나지 않는 셈이다. 그렇다면 인간이 가장 빠른 로켓을 타고 간다면 얼마나 걸릴까. 현재 인류가 끌어낼 수 있는 최대 속도는 초속 23km다. 이는 2015년 명왕성을 근접비행한 NASA 탐험선 뉴호라이즌스가 목성의 중력보조를 받아 만들어낸 속도로 지구 탈출속도의 2배가 넘는다. 대략 총알보다 23배가 빠르다고 생각하면 된다. 뉴호라이즌스에 올라타 프록시마 별까지 신나게 달려보기로 하자. 얼마나 달려야 할까? 1광년이 약 10조km니까, 4.2광년은 약 42조km다. 이 거리를 뉴호라이즌스가 밤낮없이 달린다 해도 무려 6만 년을 달려야 한다. 왕복이면 12만 년이다. 가장 가까운 별까지 가는 데도 이렇게 걸린다는 얘기다. 이것이 바로 인류가 외계행성으로 진출할 수 없는 가장 큰 이유다. 우리는 이처럼 우주 속에서 엄청난 공간이란 장벽으로 차단되어 있는 것이다. 남은 과제가 하나 더 있다. 뉴호라이즌스를 타고 우리 은하 끝에서 끝까지 한번 가보는 거다. 우리 은하는 지름이 약 10만 광년이다. 자, 얼마나 걸릴까? 프록시마까지 간 자료가 있으니까 비례계산을 하면 답은 금방 나온다. 14억 년! 우주 역사의 약 10분의 1에 해당하는 시간이다. 이는 인류에게 거의 영겁이라 할 만하다. 이런 은하가 우주공간에 약 2000억 개가 있고, 은하간 공간의 평균거리는 수백만 광년이다. 그리고 우주의 크기는 약 940억 광년이라는 계산서가 나와 있다. 940억 광년이란 인간의 모든 상상력을 동원해도 실감하기 어려운 크기다. 빛의 속도로 지금도 팽창하고 있는 우주는 앞으로도 얼마나 더 커질지는 아무도 모른다. 이처럼 우주는 광대하다. 터무니없이 광대하다. 광대무변한 우주의 거리, 조금 실감이 됐을까? 여전히 안됐을 수도 있다. 그래서 어떤 천문학자는 이런 푸념을 하기도 했다. "신이 만약 인간만을 위해 우주를 창조했다면 엄청난 공간을 낭비한 것이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

영화 ‘스타워즈’를 보면 주인공 루크 스카이워커가 살던 외계 행성이 있다. 바로 태양이 두개 뜨는 행성 ‘타투인’이다. 최근 하버드 스미스소니언 천체물리학 센터(CfA) 연구팀은 가스행성인 KELT-4Ab가 무려 3개의 태양을 가진 삼성계에 속해있다는 연구결과를 발표했다. 지구에서 약 680광년 떨어진 곳에 위치한 목성같은 행성 KELT-4Ab는 과거 쌍성계로 여겨졌던 KELT-4계에 속해있다. 곧 이곳에는 우리의 태양같은 별 KELT-4B와 KELT-4C가 존재해 30년 주기로 서로를 공전하는 것. 그러나 이번에 하버드 연구팀의 추가 조사 결과 이 쌍성계가 멀리 떨어진 KELT-4A라는 밝은 별을 4000년 주기로 공전한다는 사실이 밝혀졌다. 이 정도면 태양과 명왕성 사이의 거리에 무려 8배일 만큼 상상하기 힘들만큼 멀리 떨어져 있다. 특히 KELT-4Ab는 우리 태양계의 '큰 형님' 목성보다 50% 더 큰 가스행성으로 위치상으로 KELT-4A와 바짝 붙어있어 그야말로 '불타는 목성'이라 할 수 있다. 그렇다면 3개의 태양을 가진 KELT-4Ab에서 위를 올려다보면 하늘은 어떻게 보일까? 먼저 KELT-4Ab에서는 우리 태양보다 적어도 40배는 더 큰 별을 구경할 수 있을 것이다. 여기에 나머지 2개의 별은 망원경이 없다면 새끼손가락 정도 거리만큼 떨어진 2개의 밝은 점으로 보인다는 것이 연구팀의 설명. 연구를 이끈 제이슨 이스트맨 박사는 "KELT-4Ab는 역대 발견된 행성 중 3개의 별을 가진 4번째 행성"이라면서 "다른 어떤 행성보다 뜨거울 뿐 만 아니라 상대적으로 지구와 가까운 곳에 위치해 있다"고 설명했다. 이어 "이번 발견은 삼성계 같은 특이한 시스템이 어떻게 형성되는지 이해할 수 있는 소중한 자료가 될 것"이라고 덧붙였다.　 　 한편 우주에는 우리처럼 태양이 하나인 곳 뿐 아니라 쌍성계, 삼성계, 심지어 사성계인 곳도 많은 것으로 알려져 있다. 지난 2014년 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. 또한 지난해 3월 미 항공우주국(NASA)의 제트추진연구소는 태양이 무려 4개나 있는 사성계 ‘30 Ari’를 발견했다는 연구결과를 발표한 바 있다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr